發(fā)展綠色建筑是降低建筑能耗、推動綠色發(fā)展的重要舉措。近年來，天津市委、市政府大力實(shí)施建筑綠色化，市氣象局緊緊圍繞綠色低碳發(fā)展需求，積極探索氣候變化與建筑節(jié)能科學(xué)領(lǐng)域，持續(xù)研發(fā)建筑節(jié)能氣象服務(wù)新技術(shù)，走出一條低碳綠色發(fā)展的科研服務(wù)新道路。

融入節(jié)能建筑設(shè)計(jì)

“影響建筑能耗的一半因素與室外氣象條件有關(guān)，特別是氣候變化已導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)氣象參數(shù)以及建筑運(yùn)行能耗發(fā)生了明顯變化?！碧旖蚴袣夂蛑行母敝魅巍⒄屑壐呒壒こ處煿娬f。

天津市氣象局以提高適應(yīng)氣候變化服務(wù)能力為出發(fā)點(diǎn)，面向綠色低碳建筑發(fā)展需求，確立了氣象支撐建筑設(shè)計(jì)及運(yùn)行節(jié)能的科研方向，著力開展建筑節(jié)能氣象服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用，先后與天津大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院、西安建筑科技大學(xué)等多個(gè)高校聯(lián)合開展“氣候變化對城市建筑能耗的影響及節(jié)能對策”研究，模擬計(jì)算出近50年來氣候變化對天津市不同節(jié)能水平建筑空調(diào)采暖能耗的影響，并據(jù)此從建筑節(jié)能氣象參數(shù)更新、建筑節(jié)能技術(shù)利用等方面提出對策建議。

隨后，天津市氣象局牽頭開展研究，定量評估了氣候變化對建筑采暖、空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷的影響，并對不同建筑物采暖空調(diào)系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)、降低采暖空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)等給出對策建議。這一成果，為部分既有建筑通過改造暖通空調(diào)設(shè)備容量、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗提供了重要參考。

天津市氣象科學(xué)研究所副所長、正研級高級工程師李明財(cái)介紹，專家團(tuán)隊(duì)還研究出一套適應(yīng)不同氣候區(qū)的典型氣象年的生成方法，結(jié)合天津近30年氣候變化特征，重新計(jì)算出適用于天津地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的逐小時(shí)典型氣象年參數(shù)。

由這些科研成果支撐的兩份關(guān)于加強(qiáng)天津市建筑設(shè)計(jì)氣象節(jié)能的政協(xié)提案，獲得天津市決策層高度關(guān)注。市氣象局與市城市規(guī)劃部門聯(lián)合發(fā)力，在全國首發(fā)地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)氣象參數(shù)與算法》，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)和節(jié)能評估工作中。此外，新修訂的民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)氣象參數(shù)被天津市納入“京津冀一體化五步節(jié)能”地方標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而編制符合“五步節(jié)能”需求的《天津市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，加快天津綠色建筑、低碳建筑行業(yè)發(fā)展。

融入暖通運(yùn)行調(diào)控

天津市是國家節(jié)能減排財(cái)政政策綜合示范城市，在對既有建筑把好節(jié)能關(guān)、加強(qiáng)建筑用能管理等方面頗有些“心得”。天津市氣象局在建筑節(jié)能氣象服務(wù)技術(shù)探究上，也同樣圍繞既有建筑最大限度降低能耗加強(qiáng)科研攻關(guān)?！拔覀儗⒔ㄖ?jié)能氣象服務(wù)定位為兩個(gè)方面，一方面為建設(shè)部門在建筑設(shè)計(jì)初期實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能提供氣象依據(jù)，另一方面則是為既有建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗提供氣象支撐?！崩蠲髫?cái)說。

為此，天津市氣象局通過氣候變化對天津城市尺度建筑能耗的影響評估研究，將氣候變化對建筑能耗的影響評估從某一類單體建筑擴(kuò)大至城市尺度，模擬出天津市辦公、商場、場館、居住建筑等四種建筑類型的采暖、制冷用能情況，實(shí)現(xiàn)了天氣對不同建筑的燃?xì)?、電、煤等用能影響的量化?jì)算。為此，該局建成一套建筑供暖負(fù)荷預(yù)測模型，用于能源站供暖系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度輔助參考，并為天津在全國率先嘗試開展前饋式智能化供暖調(diào)控服務(wù)打下基礎(chǔ)。

另外，依托基于綜合氣象要素影響的供熱動態(tài)調(diào)控技術(shù)，天津市氣象局研究出一套“按需供熱”的動態(tài)前饋調(diào)控方法，搭建了一組集中供熱調(diào)控平臺，即充分考慮不同類型建筑物對氣象因素的響應(yīng)程度及時(shí)間，提供動態(tài)需熱量預(yù)測，并結(jié)合供熱管網(wǎng)的滯后性差異，為供熱部門提供個(gè)性化調(diào)控策略，最終實(shí)現(xiàn)在保證室內(nèi)舒適度的前提下最大限度節(jié)能降耗。目前，市氣象局利用該項(xiàng)技術(shù)為四個(gè)小區(qū)開展供熱示范服務(wù)，采取前饋式智能調(diào)控供熱的居民家中室內(nèi)恒溫效果明顯穩(wěn)定于普通供熱用戶，同時(shí)節(jié)能率達(dá)到5%以上。

輻射功能由內(nèi)及外

圍繞建筑節(jié)能氣象服務(wù)技術(shù)研究，天津市氣象局先后組建了氣候變化與建筑節(jié)能和氣候變化與彈性城市兩支科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并取得可觀成果，共發(fā)表相關(guān)論文近40篇，其中SCI核心期刊18篇，出版專著1部，主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)，獲天津市科技進(jìn)步三等獎，培養(yǎng)了全國優(yōu)秀青年氣象科技工作者、天津市“131”人才第一層次、天津市優(yōu)秀科技工作者等一大批優(yōu)秀科技工作者。

天津市氣象局在建筑節(jié)能氣象服務(wù)方面的科研成果成為一些城市加快研制本地化建筑節(jié)能設(shè)計(jì)氣象標(biāo)準(zhǔn)的“助推器”，并已輻射至北京、沈陽、青海、西藏、上海、廣州等地。其中，天津市氣象局與華北區(qū)域氣候中心、東北區(qū)域氣候中心合作，利用氣象標(biāo)準(zhǔn)中的參數(shù)算法，為當(dāng)?shù)亟ㄖ芎拈_展評估工作；與中國建筑科學(xué)院合作，研制了西藏自治區(qū)5個(gè)臺站的典型氣象年數(shù)據(jù)，用于太陽能集中供暖項(xiàng)目工程選址及設(shè)計(jì)；與青海建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院合作，完成了最近30年青海省6個(gè)新型城鎮(zhèn)化試點(diǎn)城市的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)氣象參數(shù)。

目前，天津市氣象局正在與廣州氣象部門合作，將完成粵港澳大灣區(qū)各城市建筑節(jié)能設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用……以期在更廣范圍內(nèi)打開綠色建筑氣象服務(wù)新局面。

（作者：張妍 曹經(jīng)福 責(zé)任編輯：張林）