第二讲 关中国建筑节能气候分区的探讨.pptVIP

关于“中国建筑节能气候分区”的探讨 高理福 一、建立“中国建筑节能气候分区”的意义 建筑节能是一个复杂的综合问题。建筑节能的效果，关键在于所采用的建筑节能技术对当地气候的适应性。建筑节能技术涉及到建筑热工、设备、材料诸方面，各个方面与气候要素的适应关系不同。构建各地的建筑节能体系，加强各地及国内外的交流，都不能忽视气候差异性的影响。合理地利用当地气候资源，构建适宜不同建筑节能气候的建筑节能技术路线和关键技术，需要按建筑节能体系和建筑节能气候要素进行分区。 一、建立“中国建筑节能气候分区”的意义 中国现有关于建筑的气候分区主要有《建筑气候区划标准》（GB50178-93）中的建筑气候区划和《民用建筑热工设计标准》（GB50176-93）中提出的建筑热工设计分区。 一、建立“中国建筑节能气候分区”的意义 建筑气候区划反映的是建筑与气候的关系，主要体现在各个气象基本要素的时空分布特点及其对建筑的直接作用，显示的是建筑与气候的密切关系。建筑气候区划以累年一月和七月平均气温、七月平均相对湿度等作为主要指标，以年降水量、年日平均气温≤5 ℃和≥25 ℃的天数等作为辅助指标，将全国划分成七个一级区 。 一、建立“中国建筑节能气候分区”的意义 建筑热工分区反映的是建筑热工设计与气候的关系，主要体现在气象基本要素对建筑物及围护结构的保温隔热设计的影响。建筑热工设计分区用累年最冷月（即一月）和最热月（即七月）平均温度作为分区主要指标，累年日平均温度≤5℃和≥25℃的天数作为辅助指标，将全国划分成五个区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区，并提出相应的设计要求[2]。 一、建立“中国建筑节能气候分区”的意义 建筑节能除了要求建筑尤其是热工的气候适应性外，还要求采暖空调技术的气候适应性。建筑气候分区和民用建筑热工分区所涉及的要素与建筑节能技术不完全一致，建筑节能体系的建设不能简单地按建筑气候分区和民用建筑热工分区来确定。建筑节能气候分区以考虑降低建筑冷热耗量，提高采暖空调能源利用效率为主，为合理构建建筑节能技术提供指导，从而实现降低建筑能耗的目的。 二、建筑节能气候分区的气候要素 2.1初选气候要素集 建筑节能气候分区主要考虑以下气候要素：影响建筑热环境质量的气候要素；影响建筑冷热耗量的气候要素；影响采暖空调技术应用与性能的气候要素。其中，重点是影响建筑冷热耗量和暖通空调能效比的气候要素。 二、建筑节能气候分区的气候要素 （1）与冷热耗量有关的气候要素： ★冬季太阳辐射：太阳辐射影响建筑物得热 量，从而影响冬季采暖能耗 ★夏季气温：直接影响夏季空调能耗的大小 ★冬季气温：直接影响冬季采暖能耗的大小 ★夏季相对湿度：影响夏季湿负荷大小 ★空调天数：反映高温持续时间 ★采暖天数：反映低温持续时间 二、建筑节能气候分区的气候要素 （2）与暖通空调能效有关的气候要素： ★冬季太阳辐射：影响太阳能采暖的使用 ★最冷月平均温度：影响空气源热泵的使用 ★夏季相对湿度：影响蒸发冷却技术的使用 ★冬夏累积温度的差异：影响地源热泵的使用 二、建筑节能气候分区的气候要素 根据上述7个气候要素，确定了12个气候指标作为初始指标集（表1）供进一步处理。 表1 初选指标集 二、建筑节能气候分区的气候要素 2.2 指标的筛选 （1）指标地域差异分析 首先对初选指标进行空间变异，以确保指标具有地域差异，地域差异明显的指标对于区域的划分具有鲜明的分辨率，用各因子的空间变异系数（Cv）来区分指标空间分辨率的强弱： 二、建筑节能气候分区的气候要素 二、建筑节能气候分区的气候要素 （2）指标间相关分析 初始指标中，如果两指标之间相关显著，则取其中之一即可。总体相关系数的定义式是： 其中，Cov（Xi，Xj）是指标Xi和Xj的协方差；Var(Xi)和Var(Xj)分别为指标Xi和Xj的方差。总体相关系数是反映两指标之间相关程度的一种特征值，表现为一个常数。并进行统计假设t检验，判断其显著性。 二、建筑节能气候分区的气候要素 （3）指标的确定 经指标间的相关分析，选取HDD18，CDD26，最冷月平均温度，冬季太阳辐射和夏季相对湿度作为本气候区划的指标。 三、分区的指标体系 气候分区原则有三种：主导因素原则、综合性原则、综合性原则和主导因素原则相结合的原则。主导因素原则强调进行某一级区分时，必须采用统一的指标，适合于对某一重要气候因素进行分区；综合性原则强调分区气候的相似性，而不必用统一的指标去划分分区，主要用于多因素影响的气候分区。本文考虑将上述两者相结合的第三种原则，既强