传统室外设计计算条件主要限于暖通空调设计用室外空气计算参数和建筑热工设计用室外计算参数,是负荷计算/系统选型和建筑围护结构设计的计算依据。本文按照建筑设计过程中“被动式优先、主动式辅助”的原则,针对被动式建筑设计室外气候资源潜能分布规律、自然通风房间气候分析方法的提出和揭示气候变化下传统室外设计计算条件变化规律,提出适用于工程实践的室外设计计算条件优化建议等关键科学问题,在基础气象数据的处理与转换、被动式建筑设计气候资源利用潜能、基于适应性热舒适模型的自然通风房间供冷季气候分析、气候变化对室外设计计算条件的影响和室外设计计算条件确立依据与统计方法优化建议等方面开展了研究内容。研究了地面气象观测条件与基础气象数据的质量控制与数据转换等内容,汇总了基础气象数据的质量控制原则(极值检查、日极值与定时值的检查、相关性检查和逻辑检查)。提出了以试算法和牛顿迭代法求解湿球温度方程,解决了缺测湿球温度的计算问题。比较分析了三次样条与调和分析方法的计算精度与适应性,解决了室外设计计算条件研究中定时温度与逐时温度的转换问题。针对我国被动式太阳能采暖设计气候资源研究成果问题,解决了基于水平面日总辐射的预测模型问题,发现了基于建筑热工设计分区与太阳能气候分区的神经网络模型的预测结果较为接近,日照时数模型的总体性能好于气温日较差模型;发现了我国近50年间南向垂直面总辐射资源的下降趋势及辐射温差比的降低,绘制了我国被动式太阳气候资源利用潜能分布图,提出了适宜被动式太阳能技术推广的区域。针对我国被动式建筑通风设计气候资源研究成果问题,给出了我国主要台站的夏季风速威布尔(Weibull)参数,解决了我国自然通风降温理论风能密度的估算方法问题;计算和绘制了我国供冷天数分布图与我国供冷期平均风功率密度分布图,提出了适宜于自然通风降温技术的推广区域。针对适用于自然通风房间的气候分析方法问题,提出了以室内操作温度超越适应性热舒适模型可接受温度上限作为自然通风房间气候分析的新方法;提出了在夏季或供冷季内室内操作温度超过可接受温度上限的小时数作为自然通风房间气候分析的指标,以该指标在全年时间的百分比(Hop%=(Hop/8760)×100)来判断自然通风房间气候利用潜能。自然通风房间气候分析新方法研究表明:北方地区(严寒、寒冷)和温和地区在供冷季内具有较高的气候资源利用潜能。针对揭示气候变化下传统室外设计计算条件变化规律问题,发现了气候变化对室外设计计算温度的影响,全球变暖并不会导致较高的极端冷负荷与更大的暖通空调系统选型;发现了气候变化下的室外焓值波动并不会明显改变我国南方湿热气候下暖通空调系统的“自然降温”和全新风自然冷却系统的运行百分率,但对我国北方干冷气候下暖通空调系统运行“自然降温”时间百分则较为明显。提出了室外设计计算条件的数据更新需依据冬季工况参数确定统计时长的原则及其相应参考值。针对适用于工程实践的室外设计计算条件优化问题,系统性汇总了暖通空调设计室外设计计算温度不保证率和简化统计方法的确立依据,提出了多种“不保证率”、“同时发生”和夏季空气调节室外计算逐时温度等优化建议;系统性梳理了室外计算参数(建筑热工)中冬/夏季围护结构室外计算温度、供暖期天数、供暖期室外平均温度和采暖度日数等的统计方法确立依据,提出了基于不同的热惰性指标体系,依据“不保证率”选取室外计算温度的优化建议;绘制了我国设计计算供暖期天数分布图;提出了比较不同节能率下的围护结构耗热量指标与围护结构传热系数限值时,按照供暖期室外平均温度折算建筑能耗基准的优化建议。