中国海陆气候差异性及海域建筑气候区划现状

在国家积极推进300万平方公里海洋国土建设的方针政策下,如何在海域岛礁建造超低能耗建筑受到研究者越来越多的关注.为探究目前中国海域建筑气候分区归属的科学准确性,通过同纬度海陆气候对比以及不同海区海陆气候对比两个不同角度分析了海洋的气候特征,并根据国家现行建筑气候分区标准确定了各海陆对比组中内陆城市及海岛县(或海域岛礁)的建筑气候分区归属情况.结果表明:海陆气候差异性大,主要体现在二者空调度日数CDD26差值大,海岛县(海域岛礁)的日较差小及风速大;海陆空调度日数CDD26、年较差及太阳辐射的差异性随不同海区而异;中国现行建筑气候分区标准不适用于海洋地区;有必要针对海洋地区进行建筑气候区划,且海洋地区气候区划研究中,南海区较北海区、东海区复杂.该研究对中国海洋地区能够具备科学准确的气候分区归属具有推动作用,进而可为海洋地区建筑室内热舒适性及超低能耗建筑的设计研究奠定理论基础.     

从工效学的角度谈严寒地区建筑气候设计

“气候设计”是一种按人的舒适要求和气候条件来进行设计的基本方法,是改善建筑热环境的重要途径之一。气候设计对建筑形态的发展有很大的制约,同时也是创作的重要源泉,它构成建筑作品的深层结构。利用工效学的原理,对严寒地区传统建筑进行分析,从中找出了建筑形态发生、发展和成熟与特定气候条件之间的密切关系。强调设计创作的地方性,并提出了我国严寒地区建筑的“气候设计”原则。     

夏热冬冷地区新风冷负荷计算方法的研究

根据夏热冬冷地区潮湿建筑气候的特点确定了判定建筑潮湿气候的简便指标，从合理利用地气候资源和有利建筑节能角度提出了夏季新风逐时冷负荷的分析方法，定义了新风焓时数，度时数和湿时数，并以重庆为例，计算了新风显热冷负荷，潜热冷负荷和全热冷负荷，强调了潮湿气候地区由于新风湿负荷大，除湿期长带来的新风冷负荷显热比低的特点。     

地域性气候条件下自然通风的有效时数分析

近年来居住建筑空调设备的大量使用是造成夏季建筑能耗快速增长的重要原因,有效利用自然通风降温可以降低夏季空调能耗并改善室内空气品质.我国各地区气候条件相差悬殊,为合理利用自然通风降温技术,需要针对地域性气候条件对自然通风的节能潜力进行分析比较,以指导建筑节能设计的综合策略.本文根据中国居住建筑热环境状况的分析,提出适用于评价地域性气候条件下居住建筑的自然通风有效时数的计算方法,并采用了自然通风系统和建筑热过程系统的耦合影响模型,提出动态计算自然通风有效时数的计算方法.通过基于此方法的计算程序,以北京、西安、大连三个城市为例,计算了典型居住建筑形式的自然通风有效时数.根据计算结果,得出对于同属于寒冷地区的北京和西安,在三个月的降温季节中自然通风有效时数分别为70.5%和59.1%,而严寒气候区的大连有效时数为95.7%,对这三个城市的自然通风策略进行了简单的分析,此方法为进一步对我国不同气候区的自然通风有效性及其通风策略进行全面分析奠定了基础.     

寒冷气候类型与建筑热工设计对策

国家标准《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-2016)将我国陆地国土划分为五大热工设计分区,其中包含寒冷气候区和严寒气候区,并给出了原则性的设计要求.从建筑节能乃至绿色建筑设计角度来审视,发现既有的热工设计分区过于笼统,单一分区面积太大,分区指标太粗,不利于建筑的被动式太阳能利用和气候适应性设计.本文在回顾建筑气候区划的历史背景基础上,提出了将空气温度的日较差纳入到热工设计分区指标中,以便将现有寒冷气候区和严寒气候区的气候类型做进一步细化,行文中统称为寒冷气候类型,同时给出了每一个寒冷气候类型相应的建筑热工设计对策.本研究可为相关建筑气候区划标准及建筑设计标准规范的修订提供参考.     

在城市规划实践中的热气候评价研究

首先介绍了城市区域热气候预测模型关于不同下垫面形式的传热、蓄热和蒸发量计算方法。以北京地区某大型生态城规划项目为实例,引入城市区域局部温升作为评价指标。利用该计算模型和该指标,分析了规划方案实施前后该区域热气候变化程度,并与常规规划方案进行比较,说明在夏季高温、太阳辐射较大的情况下,通过有效的规划设计（提高绿地和树木面积率、降低建筑能耗和减少建筑排热等）,可以显著缓解城市化过程对热气候的影响。     

包头住宅建筑夏季室内热舒适实地调查与分析

为了研究内蒙古包头市住宅建筑夏季室内热环境现状和人体热适应状况,从影响人体热舒适的主要因素入手,采用客观热环境参数测试结合现场主观问卷调查的方法,得到了361个有效样本,通过分析得出包头自然通风住宅夏季室内舒适温度区间为23.8℃～26.9℃,居民夏季中性温度为24.9℃,期望温度为24.6℃.并结合其他研究成果,分析了严寒地区城市居民夏季的热适应状况.本文研究成果为今后严寒地区自然通风建筑的热环境设计与评价提供参考,并为热适应实地研究提供参考和依据.     

城市住区热环境可控影响因素定量分析

以杭州城西52个不同类型住区为例,基于杭州夏季Landsat5 TM 数据和遥感图像解译方法提取了不同住区的地表温度、植被指数和反照率,同时结合目视解译和现场调查,分别计算了不同住区的建筑密度、容积率、平均建筑高度等建设指标.采用线性相关与多元回归分析方法分析城市地表温度与植被指数、地表反照率、容积率、建筑密度等指标之间的定量关系.结果表明：城市热环境与其人为可控影响因素的相关性大小依次为：植被指数>地表反照率>建筑密度>建筑高度>容积率;加强城市住区绿化建设、采用高反照率材料是改善住区热环境的有效手段;适度减少建筑密度和提高容积率可以缓解城市紧凑发展与城市热环境恶化之间的矛盾.     

严寒地区被动房外墙传热系数

为了研究适用于我国严寒地区气候条件的被动房外墙传热系数,从我国严寒地区与德国气候条件的差异性入手,通过ISO和DIN等国际标准对4种不同环境下的外墙内表面热阻、热桥和发霉温度点等方面的理论进行全面介绍并分析. 运用Heat2热桥软件,计算德国被动房外墙设计标准使用在我国严寒地区气候条件时的外墙室内墙角温度. 将计算出的墙角温度与5种不同室内相对湿度环境下的发霉温度点进行对比分析. 计算结果表明,当内墙表面热阻为0.5和1.00（m²·K）/W时,墙角温度都低于发霉温度点以下. 基于我国气候条件,以发霉温度点为基准反向推导出5种不同室内相对湿度环境下的外墙传热系数,提出室内相对湿度为50%时的传热系数为适用于我国严寒地区被动房建筑的外墙传热系数.     

夏热冬冷地区热桥对低层建筑能耗的影响

考虑土壤温度以及辐射换热对热桥能耗的影响,利用THERM建立二维稳态热桥传热模型,基于有限元法得出墙体的温度分布及热流密度,进而得出墙体的传热系数值。根据等效传热系数法将该传热系数作为墙体的平均传热系数代入Design Builder中计算建筑的冷、热负荷,与不考虑热桥时的建筑冷、热负荷进行对比得出热桥对建筑能耗的影响。以夏热冬冷地区4个典型城市南昌、成都、武汉、上海为例,分析了某二层居住建筑中热桥对低层建筑能耗的影响。模拟结果表明:夏季墙体平均传热系数增大27.02%～30.28%,建筑冷负荷增大3.36%～4.63%;冬季墙体平均传热系数增大20.81%～25.00%,建筑热负荷增大6.49%～7.76%。同一季节与城市下建筑负荷变化与墙体平均传热系数变化成正相关。相同变化量下土壤温度对墙体平均传热系数的影响大于室外空气温度。     

城市局地-建筑耦合气候评价模型的开发应用

利用数值计算方法研究建筑内部气候与城市局地气候之间的能量及物质传递关系,寻找热舒适与节能和环保之间的平衡点具有重要的意义.介绍了改进后生成的城市局地-建筑耦合气候评价模型的主要内容和计算方法,以上海地区为例,计算了一个理想化的高层办公楼区的局地气候参数,空调系统排热及室内外新标准有效温度TS*E等.结果表明,空调时间段内室外平均TS*E值受空调设定温度的强烈影响.当空调设定温度从28℃降至22℃时,空调排热平均值增加了193 W/m2,这个增值造成室外平均TS*E提高了约0.23℃.     

宁夏春季沙尘暴气候趋势预测系统

宁夏春季沙尘暴短期气候趋势预测系统是对1961-2003年北半球500hPa月平均高度场，太平洋月平均海温场、气压场、500hPa月环流特征量和宁夏18个主要测站月平均气温、降水量，春季及春季各月沙尘暴日数资料进行统计分析，在研究宁夏春季沙尘暴气候特征，沙尘暴多发年、少发年的大气环流异常特征，沙尘暴气候趋势预测等内容的基础上建立的．介绍了该系统所涵盖的资料处理、信息分析、沙尘暴特征、影响因子、前期环流特征、概念预测模型、预测方法、预测产品八个模块。重点描述了最优子集回归预测模型和均值生成函数预测模型，并利用这两种预测模型对1999—2003年进行了预测试验．该系统在2004年的业务运行中，预测结果与实况基本一致。取得了较好的社会效益．     

城市综合体建筑人为排热及热湿气候动态预测

为研究具备复合功能类型的城市综合体内建筑人为排热规律及室外大气动态热平衡情况,建立了针对多种建筑类型及用能形式并存的区域热气候动态预测模型,并以深圳市某实际城市综合体项目为研究对象进行分析.结果表明:典型计算日内,该城市综合体在全天大部分时间段里都存在建筑人为排热,其排热规律主要体现各类建筑空调制冷系统的使用特点;整个计算期间内,建筑人为全热排热量占区域内总全热排热量的比例最大,约为62.1%;城市综合体热岛强度日均值和整个计算期间峰值比单一城市功能区相应值高约0.1~0.45℃,建筑人为排热是城市综合体区域内独特热气候形成的主要影响因素.     

汉中旅游气候资源浅析

通过选取汉中市各县区1971---2010年40年逐日的平均温度、平均相对湿度、平均风速等资料,利用人体舒适度指数公式对汉中各县区历年的气候资料进行计算和分析,发现汉中市除了冬季12月和1月舒适度为冷,属于不适宜期外,2月到10月都比较适合旅游活动,属于最佳旅游期。为旅游部门实施综合开发、分类指导时提供必要的理论依据,也为人们在汉中旅游活动提供参考。     

全球气候变暖与宁夏气候变化及其影响

阐述了在全球气候变化的背景下，宁夏近50年来气候变化的事实及规律：①指出近50年来，宁夏年平均气温在波动中不断上升，增温幅度高于全国平均值——冬季气温上升明显，宁夏中部干旱带和银川以北增温高达2．4℃；春、秋季变化基本一致，上升幅度次于冬季；夏季上升幅度小于1℃、②冻土深度明显变浅，北部地区每10年减少11、6cm，南部干旱区每10年减少7．3cm．③全区年降水量50年来增减幅度不大，但年际、年代际变化比较明显，20世纪50年代后期比较少，60年代平均每年增多了21mm，70年代以后又减少，80-90年代增减幅度不大，但21世纪前四年降水量平均每年增多24mm．④沙尘天气在2000年、2001年又有回升、     

20世纪80年代以来黑龙江省气候变暖的时空变化

区域气候的变化已成为影响当地环境,制约可持续发展的一个重要问题。20世纪80年代以来,全球气候变暖也成为人们关注的焦点。黑龙江省地处中高纬气温明显变暖,近120a来年平均气温上升1．4℃;冬春季升幅最大上升1．8℃,气温突变在1990年前后。从年、季平均气温变化趋势与全国及北半球、全球气温变化的比较,指出年、冬季我国增暖中心在黑龙江省,春季在内蒙北部及黑龙江省,夏秋增暖不明显,但仍有上升趋势。50～70年代黑龙江省及全国各大区域普遍增暖不明显,80年代黑龙江省增暖幅度开始增大,三北地区次之。90年代黑龙江省增暖更加显著,而全国及其他区域上升已达到80年代北方增温幅度。同时指出黑龙江省气温与北半球、全球气温变化趋势基本一致,尤其80年代至今气温都有显著地上升。     

气候变暖对农业生态环境的影响及治理对策

气候变暖对农业生态环境影响很大,暴雨洪涝次数增多,水土流失加重;气温升高干旱面积扩大;土壤有机质含量下降,地力减退污染严重;病虫害进一步加重;生物资源减少;水资源短缺;湿地面积缩小。提出了建立良好的农业生态环境的对策。     

近50年来城市化对银川市区局地气候的影响

根据银川市基准站1951--2007年气温、降水、相对湿度、日照时间等资料,对受城市化影响的气候（城市气候）指标分别做5a滑动平均曲线,并与银川市的郊区——贺兰站、灵武站和永宁站1960----2007年的资料进行比较．结果表明,银川市出现了比较明显的“城市热岛”效应．1960--2007年,银川站与贺兰站、灵武站和永宁站的年平均气温之差的变化趋势基本一致,1980年前变化比较平缓,1980年后,平均气温差迅速上升,特别是2000年以后升幅更大．受城市化的影响,银川市区的降水量变化基本上是波动增加的,年总降水量超过贺兰站、灵武站和永宁站．随着城市规模的发展,银川市的“干岛效应”为增强趋势;而“暗岛效应”是从20世纪90年代以后才逐渐显现的．     

人工气候模拟加速试验的相似性设计

为了解决混凝土结构耐久性试验的相似性问题,以海洋环境中氯盐在混凝土中扩散的工程实际为背景,分析沿海混凝土结构所处不同环境区域（水下区、潮差区、浪溅区和大气区）中氯离子的侵蚀机理和现场环境参数（氯离子质量分数、温度、湿度、干湿循环等）的影响.对不同试验环境区域,模拟现场环境参数并改变参数提高氯盐侵蚀速率,制定加速试验方案.通过将试验数据和从实际工程现场采集数据的对比分析,验证和修正人工气候模拟加速试验中的参数设置,同时分析各参数对侵蚀机理的敏感性和相互关系.