天津市单次极端低温过程中城市热岛对建筑负荷的影响

发布时间：2021-10-08 23:34

　　基于自动气象站实测资料,通过模拟天津市办公建筑逐时供暖负荷,重点分析了极端低温过程中城市热岛对建筑小时供暖负荷的影响,以期为精细化供暖调控和节能设计提供参考。结果表明:2009—2017年城市和乡村办公建筑供暖负荷均呈减少趋势,城市供暖负荷较乡村平均每年减少7.46%。城市热岛强度（Urban heat island intensity, UHII）每上升1℃,城市办公建筑年供暖负荷较乡村减少2.19 kWh/m²,即热岛强度的增加使城市办公建筑供暖需求有所减少,有利于城市建筑的供暖节能。以2016年1月21～25日典型极端低温过程为例,研究发现,低温过程中城乡小时供暖负荷明显增加,较低温前和低温后增加约10%～20%。受大尺度天气过程影响,低温过程中城乡气温差异变小,UHII减弱。低温前和低温后城市供暖负荷较乡村减少约6%～8%,而低温过程中城市较乡村仅减少约3%;另外,在低温过程中,北京时间07:00～19:00的高负荷时段城乡供暖负荷差异不明显,这些结果表明低温过程中城市热岛对办公建筑供暖负荷的影响不大。 

【文章来源】：地理科学. 2020,40(10)北大核心CSSCICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

研究区及城市站、乡村站和其他自动站位置

受强冷空气影响，2016年1月21～25日中国多地出现大范围剧烈降温，690个气象站发生极端低温事件，82个市（县）气象站跌破最低气温历史极值[38]。在这次极端低温过程中，天津市城市站和乡村站日平均气温均在0℃以下，低温过程中（22～24日）城市平均气温为9.81℃，分别较低温前（19～21日）和低温后（25～27日）降低5.67℃和8.39℃；郊区平均气温为11.32℃，分别较低温前和低温后降低4.54℃和6.91℃（图3）。而低温过程中平均UHII为1.51℃，较低温前和低温后分别降低1.13℃和1.48℃。2.4 极端低温过程中办公建筑供暖负荷变化

低温过程及其前后办公建筑小时供暖负荷变化如图4所示。低温过程中，城市平均小时负荷为52.19×10-3k Wh/m2，分别较低温前和低温后增加16.21%和24.66%；乡村平均小时负荷为53.65×10-3k Wh/m2，分别较低温前和低温后增加11.25%和18.36%。在低温过程中，城市热岛引起的城市供暖负荷较乡村仅减少2.71%，而低温前和低温后城市分别较乡村减少6.87%和7.63%。07:00（北京时间，下同）至19:00的负荷高值时段也可以看出，低温过程之前和之后城乡差异明显，而在低温过程中城乡差异很小。可见，在低温过程中城市热岛强度减弱对办公建筑负荷的影响不大。而办公建筑20:00之后和06:00之前因负荷较小所以忽略不计，其他时段城乡差异很小。图4 2016年1月22～24日低温过程及其前后城市和乡村供暖负荷变化

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]建筑气候分析与设计策略研究[D]. 杨柳.西安建筑科技大学 2003

硕士论文
[1]城市热岛效应对建筑能耗影响的研究[D]. 黄勇波.天津大学 2005



本文编号：3425188