气候变化对建筑气候区划的影响

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当前我国改革开放进入了新时代,经济发展模式由高速发展转向了高质量发展。作为二十年来高速发展的建筑业,也正向高质量高标准发展模式转型。建筑业要实现转型,重中之重就是建筑设计要合理。要想实现合理的建筑设计,科学的建筑气候分区是必不可少的前提条件。自二十一世纪以来,全球气候变化加剧,我国局部地区的气候条件已悄然变化。然而现行的《建筑气候区划标准》(GB50178-93)从1993年开始至今已实行24年。这二十多年全球气候的变化对我国的建筑气候区划必然会造成一定的影响,不仅使得建筑气候区划边界线发生移动,甚至改变一些城市的建筑气候分区。当部分城市仍实行不合适的建筑气候分区标准,建筑能耗偏高、建筑资源浪费等问题也就不可避免。因此,在倡导节约资源追求青山绿水的新时代,重新审视《建筑气候区划标准》也就显得尤为重要。本文开篇通过对城市热岛效应、全球气候变暖这类当下环境问题进行介绍,意在说明全球变暖的大趋势下我国的大部分城市气温也在不断攀升。通过对我国建筑气候区划研究现状的简介,指出当前通行的《建筑气候区划标准》时效性已下降,进一步引出本课题的研究内容、方法和意义。然后本文以郑州市为例进行城市气温和太阳辐射变化的分析。通过最近六十年的气象数据,分析年平均气温、月平均气温、气温日较差、制冷供暖期平均气温频数等多个指标变化情况,直观显示最近六十年来全球气候变暖对城市气温带了的变化。与此同时,分析了年平均太阳辐射量、月平均太阳辐射量、制冷供暖期平均太阳辐射量等多个指标,呈现最近六十年太阳辐射量的变化。综合观察后发现,受全球气候变暖的影响无论是城市气温还是太阳辐射量总体呈波动上升趋势。通过建立太阳辐射量与温度散点图,得到太阳辐射量每增加101.83(0.01兆焦耳/㎡),平均温度就上升1℃。这说明温度变化受到太阳辐射的影响。接下来本文以《建筑气候区划标准》为依据,选取温度作为最主要的指标,对区划边界线附近的站点城市进行气温变化分析,确定气温变暖站点、气温不变站点以及气温降低站点。结合区划原则,得到朝阳、张家口、榆林、郑州、徐州、韶关等城市发生分区改变。利用插值法,作出大致的建筑气候区划图。与原建筑气候区划图进行对比后还能发现,Ⅰ、Ⅱ区和Ⅱ、Ⅲ区的边界较Ⅲ、Ⅳ区边界要北移幅度大,Ⅰ区向Ⅱ区越界的站点数目最多,Ⅱ区向Ⅲ区越界的站点数目次之,Ⅲ区向Ⅳ区越界的站点数目则相对较少,其他分区则变化不大。Ⅰ、Ⅱ区边界偏移纬度在1°左右。Ⅱ、Ⅲ区边界最少偏移纬度在30′左右,东侧偏移较大,接近1°30′左右。Ⅲ、Ⅳ区边界最少偏移量纬度在15′左右。最后本文为体现合理的建筑气候区划带来的积极意义,特选郑州市某一办公建筑进行能耗模拟。建立建筑模型后,分别对比该建筑执行原分区标准时的能耗和执行新的分区标准时的能耗。结果发现该建筑执行夏热冬冷区建筑热工设计标准时,其冬季供暖能耗要高于执行寒冷区标准时,夏季制冷能耗则低于执行寒冷区标准,因夏季制冷能耗在总体能耗中占比较大,总体能耗要比执行寒冷区标准时降低13.2%。这说明让一些因全球气候变暖而导致建筑气候分区发生变化的城市,执行适宜的建筑设计标准,更有利于减少建筑能耗,节约社会资源。
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