山东省采暖与降温度日数时空分布规律研究

本文采用山东省日平均气温资料,基于Mann Kendall检验方法,分析了山东省采暖与降温度日数的空间分布和时间变化趋势。同时,采用度日数序列对度日数等值线最密集的济南进行了关于城市热岛效应特征的初步探讨。结果表明,山东省采暖度日数空间分布具有纬向分布和地形影响特征,多年均值在2279～2945℃·d之间;降温度日数除受地形影响外,还具有海陆分布特征,多年平均值分布在1～155℃·d之间。采暖度日数的长期变化呈现显著下降趋势,在44.6～162.3℃·d·(10 a)^(-1)之间;降温度日数趋势大部分站点不显著,仅18个站点有上升趋势,在4.5～1 7.3℃·d·(10 a)^(-1)之间。济南在1965 2010年,郊区采暖度日数始终高于城市,在大部分年份降温度日数都是城市高于郊区。采暖与降温度日数城郊差值都在20世纪70年代末至80年代初达到高值段,近年最小。

新疆主要城市的采暖与制冷度日数(Ⅱ)——近45年来的变化趋势

利用非参数检验法(MK检验)和简单线性回归法检测了1959-2004年近45年来新疆16个主要城市年和季采暖与制冷度日数时间序列的单调趋势,并分析了其变化特征。结果表明,由于受全球气候变暖,尤其是冬季变暖的影响,近45年来,新疆主要城市冬季和年采暖度日数普遍存在减少趋势,其中除库车县城趋势不明显外,其它15个城市的减少趋势都非常显著,年序列的线性倾向率在-25.11^-153.99℃/10 a的范围内,平均值为-77.9℃/10 a;绝大部分城市的夏季和年制冷度日数存在增加的趋势,年序列的线性倾向率处于-11.9~17.1℃/10 a之间,平均为4.3℃/10 a。冬季和年采暖度日数普遍减少必将有助于新疆采暖能源消耗量的降低,减轻城市煤烟型大气污染,进而促进新疆环境与社会健康可持续发展。

新疆主要城市的采暖与制冷度日数:Ⅰ.空间变化特征

利用日最高和日最低气温值计算了新疆16个主要城市6种基准温度下的年和季采暖与制冷度日数，并对其空间分布特征进行了分析。结果表明，基准温度18℃下，新疆16个城市的多年平均年采暖度日数在2007．3—5216．5℃之间；新疆16个主要城市的制冷度日数比较低，基准温度24℃下的多年平均年制冷度日数位于25．9—746．4℃·d之间。采暖度日数随基准温度的增大而增大，制冷度日数随基准温度的增大而变小。多年平均年采暖度日数随纬度、经度和海拔的升高而增大；多年平均年制冷度日数随纬度和经度的变化趋势不明显，但随高度的增加而明显变小。

18°N以北中国制冷与采暖度日数数据集(1981-2020)

气候变暖可缩短全球采暖期,延长制冷期。制冷与采暖度日数可反映气候因素对建筑制冷与采暖能耗的影响,是温度和能源定量关系的测度指标,被认为是最简单可靠的衡量能源需求的指标,已被广泛应用在气候变化、建筑能源需求与热舒适度评定等领域。制冷与采暖度日数用日平均温度与设定的基准温度相比较的方式来表征,制冷度日数(cooling degree days,CDDs)是一定时间范围内日平均气温高于某一基准温度的累计度数,采暖度日数(heating degree days,HDDs)为一定时间范围内日平均气温低于某一基准温度的累计度数。根据行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ 134―2001》,本项研究设定制冷的基准温度为26℃,采暖的基准温度为18℃。在此基础上,采用ERA5-Land再分析气象数据集的2 m气温(0.1°×0.1°空间分辨率),在Google Earth Engine平台上使用制冷及采暖度日数计算方法制作1981–2020年逐年尺度的18°N以北中国制冷及采暖度日数数据集。本数据集为我国首套近40年时空连续的制冷及采暖度日数数据集,数据集包括1981–2020年的以下数据:(1)制冷度日数数据;(2)采暖度日数数据。数据集的时间分辨率为年,空间分辨率为0.1°,数据集存储为.tif格式,由80个数据文件组成,数据量为75 MB(压缩为1个文件17.7 MB)。

由逐月平均温度计算年度日数的关系式

度日数是在一段时间内室外平均温度与指定温度差值的累积,表征一个地区长期以来寒冷或炎热的程度和持续的时间。度日数也是衡量一个地区建筑采暖和制冷需求量的一个重要指标,是估算建筑能耗和进行建筑节能气候分区的重要参数。但由于度日数的计算需要对长周期的气象数据进行统计而难以获取。通过分析月平均温度与月度日数之间的关系,提出了由易于获取的月平均温度即可计算年采暖度日数和冷度日数的简便关系式。利用该关系式,可以根据易于查询逐月平均温度计算获得该地区的采暖度日数和冷度日数,便于利用该参数进行建筑能耗估算和建筑节能气候分区。

西部地区居住建筑太阳能采暖利用辐射分区

为区分西部地区居住建筑太阳能采暖的辐射资源差异,针对不同辐射资源强度的太阳能采暖设计开展太阳辐射分区研究。提出以光热采暖度日数辐射比、光电采暖度日数辐射比作为太阳辐射分区指标。为计算南向立面辐射量、光伏板在最佳倾角下接收到的辐射量,通过对比3种太阳辐射模型选择适宜西部地区使用的模型。选择西部地区12个省(自治区、直辖市)的46座城市作为分区数据源,采用聚类分析得到4个居住建筑太阳能采暖辐射区域,并对各区域的太阳能建筑采暖利用潜力进行分析。

中国被动式太阳能采暖设计气候资源潜能

以中国93个城市相同年份的太阳辐射和空气温度为统计依据,采用计算模型和统计方法获得南向垂直面总辐射和采暖度日数,分析近50 a内中国的南向垂直面总辐射资源和空气温度变化规律,计算并呈现全国范围的辐射温差比。结果表明,近50 a内中国的南向垂直面总辐射资源显著下降,而年均温度和冬季温度则出现上升,相比于1971~1980年,1983~2012年被动式太阳能采暖设计气候资源潜能降幅明显。

寒冷地区住宅外墙外保温系统采暖成本的确定

为了从技术经济角度评价外墙外保温技术的节能效果,根据单位建筑面积墙体传热系数模型对墙体的热损失进行了调整,将其转换为单位外墙保温面积热损失系数,并依据耗热量模型确定了建筑的耗热量;利用时间序列法对煤炭价格进行了预测,将二者结合起来,建立了住宅外墙外保温系统的采暖成本模型;利用实例计算出外墙外保温全寿命周期内的采暖成本.并与未覆外墙外保温系统的传统建筑进行对比,验证了外墙外保温系统的节能效果,证明了模型的有效性。

基于气象数据的贵阳市建筑热环境分析探讨

介绍了贵阳市典型气象年建筑热环境分析用气象数据,并对这些数据进行了总结分析。在此基础上,根据气象数据及采暖度日数和空调度日数两个指标,对贵阳市建筑气候分区区属进行了探讨。最后,讨论了贵阳市主要暖通空调技术的适用性。

基于一/二次能源采暖最优保温厚度分析

对3个气候区域4个城市住宅建筑计算采用XPS保温最优保温厚度,20年生命周期节省经济成本和保温回收期。分析现值因子和采暖度日数对保温效果的影响。结果表明,供暖热源种类和气候因素对最优保温厚度影响作用较大。基于采暖度日数法计算得到4种能源的最优保温厚度,由薄到厚依次为:天然气,煤炭,电,液化石油气。随着能源种类和气候区域的变化,最优保温厚度3.3~17.4 cm,生命周期节省经济成本244.1~517.9元/m2,保温投资回收期2.7~1.3年。最优保温厚度与生命周期节省经济成本方面,二次能源要高于一次能源。

用于被动太阳能采暖适用技术选择的气候分区研究

中国各地区气候差异较大,不同地区被动太阳能建筑适用的被动太阳能采暖技术类型各不相同,针对现有分区方法忽略室外温度波动对技术选择的影响,该文提出南向最冷月辐射温差比、采暖度日数和冬季室外温度日较差度日数三级指标,分别表征气候适宜性、采暖需求和冬季室外温度的波动差异。首先,以南向最冷月辐射温差比、采暖度日数作为一级和二级指标,对中国270个气象台站进行两级分区,排除不适宜利用地区和低需求地区。此外,考虑室外温度波动对不同被动技术应用效果的影响,以冬季室外温度日较差度日数作为三级指标,综合划分出不同适宜性、采暖需求及冬季室外温度波动差异的22个区域,有利于因地制宜选择适用的被动太阳能采暖技术类型。

住宅建筑楼梯间的保温与采暖

本文对“民用建筑节能设计标准”JGJ 26—86(以下简称“标准”)中部分规定提出不同意见,并用热平衡原理证明:设置集中采暖的多层住宅建筑,其楼梯间应充分考虑保温措施,而不必设置采暖。

张家口市采暖住宅能耗现状与节能前景分析

本文首先对张家口市现状通用型住宅采暖能耗进行了分析,并找出了我市现状采暖住宅能耗与国家现行《民用建筑节能设计柝准(采居住建筑部分)》(以下简称标准)的差距。在借鉴我国目前较成熟的节能居住建筑热工设计措施的基础上,结合本市建材业生产状况和施工技术水平。作出了多种居住建筑热工设计方案,并详细地进行了采暖能耗分析。并明确指出了在我市建造节能住宅,其节能投资在不超过原土建工程投资12％的情况下,即可满足《标准》的要求,且有着广阔的节能前景。

居住建筑外墙保温层经济厚度的确定方法研究

以张家口地区常见的几种居住建筑外墙保温构造为例,采用采暖度日数并结合年金现值的方法对张家口的居住建筑外墙的保温材料生命周期内的总费用进行分析。得出墙体传热系数是决定保温材料经济厚度的主要因素。分析结果表明:墙体无论采用哪种基层和保温材料,其生命周期内费用低时,墙体经济传热系数相同,进而可以计算出保温材料的经济厚度。张家口地区墙体经济传热系数在0.3—0.4 W/(m2·K)之间。

山东医院建筑供暖能耗的调研及分析

文章对山东地区78家医院的建筑能耗进行了实地调研,并针对供暖能耗数据进行了能耗数值差异性分析与多因素综合影响分析。发现供暖能耗存在差异性的主要原因为室内热环境参数的差异。揭示了供暖能耗与气候影响因素、采暖度日数之间综合作用的内在规律。

基于可调喷射泵技术的集中供热系统的管网改造研究

我国城镇建筑能耗已达社会总能耗的30%,其中供热采暖能耗在我国北方地区高达建筑总能耗的一半以上。为改善传统供热行业热耗浪费、运行电耗过高等问题,本文提出可调喷射泵在供热系统管网改造中的具体应用。工程实践分析表明：基于可调喷射泵技术的新型供热管网系统传统集中供热系统节能效果显著。每到冬天,供暖都是老百姓口中热议的话题。而如何提升供暖效果,一直是行业的研究重点。

北方地区居住建筑保温层厚度的优化设计的探索

该文先采用普遍传导规律研究保温层厚度对保温效果的影响,之后采用生命周期法,不但考虑了传热基本原理,而且考虑了保温材料的投资费用、能源价格、通货膨胀等经济因素对保温层厚度的影响,建立单位面积墙壁(仅考虑屋顶)的采暖总耗费的数学模型,从而确定保温材料的最优厚度,最后推广到其他常见保温材料的最优厚度。

对于现行建筑节能设计标准的理解与建议

介绍了国家、辽宁省及沈阳市建筑节能设计标准的颁布与实施现状。基于对现行国家及辽宁省公共建筑、居住建筑节能设计标准的理解,就建筑热工设计气候分区、窗墙面积比、凸窗设置、采暖与空调冷热源、地方标准与国家标准之间的关系等提出了建议。

超轻陶粒混凝土小型空心砌块在建筑节能中的应用前景

本文叙述了超轻陶粒混凝土小型空心砌块的特性及其在建筑节能中的应用前景。通过试点工程的应用,证明它具有轻质、高强、保温隔热等优良性能和显著的节能效果,是一种比较理想的,有很大实用价值的节能型墙体材料。

关于大庆城市建筑评析

进入八十年代以来,大庆市公共建筑、专用建筑、高层居住建筑全面建设,近十年内,仅住宅竣工面积就将增500多万平方米,这种在一无所有的地平线上如此神速地建成一座初具规模的百万人口的城市,在中外城建史上是绝无仅有的。这是问题的一方面。 另一方面,作为一个新建的北方油城,如何从于打垒走向建筑学?搞什么风格特色?如何少浪费多创造?如何充分发挥专业技术人才的作用等问题,一直没有妥善解决。在建筑实践中。