建设低碳城市气象科技“大显身手”

近年来，随着极端天气的频发和城市化进程提速，建筑节能减排已成为应对气候变化的关键战场。

近日，天津市气象局举办建筑节能气象服务“跨界智谈”活动，与会专家就如何推进建筑节能减碳行动展开讨论。

建筑节能减碳气象服务“跨界智谈”专家访谈（天津市气象局供图）

“气象与建筑节能之间互相影响，相互制约。建筑节能是指运用恰当的设计方法和节能技术，在保障人员舒适和健康的前提下，尽可能节约建筑在运行过程中消耗的常规能源。”中国建筑标准设计研究院副总工程师孙永霞表示，“一栋建筑从前期设计到后期运行，气象因素是判断其是否节能的关键因素。”

在建筑设计环节，室外气象设计参数是一项重要参考。“然而，伴随气候变化加剧，现行的相关标准数据偏旧、方法单一，有关基础设计参数方面的更新和完善工作愈发迫切。”孙永霞说。

针对该问题，自2011年起，天津市气象局组织展开气候变化对建筑节能影响的理论与应用研究，系统评估和梳理了气候变化对我国不同建筑气候区建筑能耗以及室外气象参数的影响。

“过去30年，我国五大建筑气候区划版图发生了显著变化，最明显的就是严寒区变为寒冷区。”天津市气象科学研究所所长李明财告诉记者，“气候变化正在重塑建筑能耗格局，部分建筑气候区正向偏暖型转型。”对此，天津市气象科学研究所探索出一套适应不同气候区的典型气象年的生成技术，能结合不同地区多年来的气候变化特征，计算适合本地区建筑节能设计的逐小时典型气象年参数，该研究成果率先应用于天津。

此外，在建筑的全生命周期中，运行阶段碳排放量占整体碳排放的80%。如何实现建筑运行过程中节能降碳，成了建筑领域面临的又一难题。

在中国建筑节能协会副会长李德英看来，“在建筑运行阶段，精细化的动态能源调控与复合能源系统的优化，都离不开气象因素的精准支撑。”

天津市气象局持续攻关建筑节能的气候适应性关键技术，构建了气候变化条件下建筑供暖空调能耗评估及预测模型。不仅将研究视角从单体建筑拓展到城市尺度，还通过模拟办公场所、商场、体育场馆、居住建筑等四种建筑类型的采暖和制冷需求，探索暖通空调室外设计、建筑光伏发电系统设计气象参数计算方法，实现对不同建筑的能源消耗的量化分析。

此外，天津市气象部门还研发出一套建筑供暖负荷预测模型以及“按需供热”的动态前馈调控方法，基于不同类型建筑物对气象因素的敏感度及响应时间，并结合供热管网的滞后性差异，为供热部门提供动态调控方案。

值得一提的是，2023年，天津市气象局与中国气象局多部门联合承接了中国气象局与住房和城乡建设部的战略合作任务，将牵头《建筑节能气象参数编制专项工作方案》，建立起统一观测时长、代表性强的全国各城市建筑低碳节能气象参数集，涵盖建筑供暖期、夏季通风室外计算温度和典型气象年等多类气象参数产品，覆盖全国2000余个县级行政区，推动城乡建筑深度节能降碳。