發(fā)展綠色建筑是降低建筑能耗、推動(dòng)綠色發(fā)展的重要舉措。近年來(lái)，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。”天津市氣候中心副主任、正研級(jí)高級(jí)工程師郭軍說(shuō)。

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(kāi)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(guó)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(kāi)展“氣候變化對(duì)城市建筑能耗的影響及節(jié)能對(duì)策”研究，模擬計(jì)算出近50年來(lái)氣候變化對(duì)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(duì)策建議。

隨后，天津市氣象局牽頭開(kāi)展研究，定量評(píng)估了氣候變化對(duì)建筑采暖、空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷的影響，并對(duì)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(duì)策建議。這一成果，為部分既有建筑通過(guò)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(zhǎng)、正研級(jí)高級(jí)工程師李明財(cái)介紹，專(zhuān)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(mén)聯(lián)合發(fā)力，在全國(guó)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(píng)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(guó)家節(jié)能減排財(cái)政政策綜合示范城市，在對(duì)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(mén)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(shuō)。

為此，天津市氣象局通過(guò)氣候變化對(duì)天津城市尺度建筑能耗的影響評(píng)估研究，將氣候變化對(duì)建筑能耗的影響評(píng)估從某一類(lèi)單體建筑擴(kuò)大至城市尺度，模擬出天津市辦公、商場(chǎng)、場(chǎng)館、居住建筑等四種建筑類(lèi)型的采暖、制冷用能情況，實(shí)現(xiàn)了天氣對(duì)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(cè)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(guó)率先嘗試開(kāi)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(dòng)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(dòng)態(tài)前饋調(diào)控方法，搭建了一組集中供熱調(diào)控平臺(tái)，即充分考慮不同類(lèi)型建筑物對(duì)氣象因素的響應(yīng)程度及時(shí)間，提供動(dòng)態(tài)需熱量預(yù)測(cè)，并結(jié)合供熱管網(wǎng)的滯后性差異，為供熱部門(mén)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(kāi)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(hù)，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(guān)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(zhuān)著1部，主持國(guó)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(jiǎng)，培養(yǎng)了全國(guó)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(yáng)、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_(kāi)展評(píng)估工作；與中國(guó)建筑科學(xué)院合作，研制了西藏自治區(qū)5個(gè)臺(tái)站的典型氣象年數(shù)據(jù)，用于太陽(yáng)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(mén)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(kāi)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）