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建筑自然通风气候潜力分区研究

建筑自然通风气候潜力分区研究

作者：金双双西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着经济的发展和人口的增加,不断增加的建筑能耗与自然资源和生态环境之间的矛盾越来越突出。为了实现社会的可持续发展,节能减排已成为近年来建筑业发展的重要趋势之一。被动式技术是既能实现建筑节能又能满足室内热舒适的一种有效的... 详细信息

随着经济的发展和人口的增加,不断增加的建筑能耗与自然资源和生态环境之间的矛盾越来越突出。为了实现社会的可持续发展,节能减排已成为近年来建筑业发展的重要趋势之一。被动式技术是既能实现建筑节能又能满足室内热舒适的一种有效的建筑设计措施,自然通风是一种非常有效的被动式冷却策略。我国幅员辽阔、气候多样,不同地区的自然通风潜力差别较大,我国不同地区建筑是否可以利用自然通风降温技术以及其利用程度是建筑被动式降温设计中需要解决的重要问题。本文针对建筑自然通风降温中的气候因素进行探索,根据不同地区建筑的气候潜力进行分区,并简要分析了不同地区适用的建筑设计策略。首先,深入分析自然通风的降温原理、基本方式,根据其降温原理分为舒适通风和夜间通风,并找到对其起控制性作用的气候因素。其次,在前人研究的基础上,根据舒适通风和夜间通风降温原理及其影响因素的不同分别制定相应的通风潜力评估指标。对于舒适通风,基于风速补偿模型以全年舒适通风小时数进行舒适通风潜力评估,夜间通风则是基于剩余制冷度时数方法以全年夜间通风可以降低的制冷度时数作为夜间通风降温潜力评估指标,采用Arc GIS软件中的克里金空间插值方法结合地形因素进行两者的分区工作,分别分析了两者在不同地区降温潜力大小及其产生的原因,并与前人的研究结果进行对比。最后总结了典型城市的建筑通风设计策略,并将通风设计策略应用于实际案例,为建筑通风设计提供参考。通过本研究得到了我国560个地区利用建筑自然通风被动式降温技术的气候潜力,形成了两种通风降温方式的潜力分区图,根据该分区结果可以直观、清楚地了解不同地区是否适用以及有多大程度上可以利用自然通风,并简要分析了不同地区的建筑设计策略,为早期概念阶段的建筑设计提供依据。

关键词：建筑节能自然通风气候分区被动式降温气候潜力

居住建筑空气源热泵供暖气候潜力等级划分与室外计算参数

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居住建筑空气源热泵供暖气候潜力等级划分与室外计算参数

作者：李晨西安建筑科技大学

学位级别：硕士

一直以来,不同气候条件下的建筑本身就具有与气候相辅相成的特点。自然界外界的气候与建筑节能可用措施密切相关,在建筑节能的设计中高效并且合理利用不同地域环境下的气候资源是实现建筑节能的有效途径。建筑节能设计流程主要分为被动... 详细信息

一直以来,不同气候条件下的建筑本身就具有与气候相辅相成的特点。自然界外界的气候与建筑节能可用措施密切相关,在建筑节能的设计中高效并且合理利用不同地域环境下的气候资源是实现建筑节能的有效途径。建筑节能设计流程主要分为被动式策略设计、加强围护结构热工性能设计及主动式技术合理应用三个阶段。随着主动式技术的不断发展及国家“煤改电”清洁供暖政策的提出,合理利用与气候息息相关的主动式技术是实现供暖逐渐成为解决冬季供暖的重要手段。为满足精细化主动式设计,需要进一步量化不同暖通空调设备系统在不同气候条件下的应用潜力。空气源热泵以自然界中的室外空气作为低品位能源,其性能直接受室外空气影响。近年来,空气源热泵供暖技术不断发展,其气候适应性不断扩大。但是我国作为世界陆地面积第三的国家,城市数量多,经纬度跨度大,不同地区的气候条件差异十分明显。因此目前缺乏对不同地区空气源热泵供暖的气候潜力等级划分及性能评估研究。这大大限制了空气源热泵在我国范围内的广泛应用。本文在目前的研究背景及已有研究的基础上,为探究空气源热泵供暖技术在我国的气候潜力等级划分情况,基于空气源热泵结霜图谱进行气象数据统计分析,从而建立空气源热泵气候潜力等级划分体系,并采用Energy Plus软件系统性能模拟对我国居住建筑空气源热泵供暖气候适应性展开研究,并对空气源热泵室外计算参数进行梳理,最后提出更加适用于其系统设计的室外计算参数,并校验修正结果,主要研究内容如下:(1)从探究其气候潜力性出发,采用30年(1988-2017)累年日均值作为气象参数依据,根据最新空气源热泵结霜图谱统计分析了1019个城市全年365天的内结霜天数及全年所占比例。根据统计分析结果,分析了不同地区采用空气源热泵供暖结霜情况,并结合最冷日平均温度T(一月中最低温度)分析不同地区的空气源热泵适用性,建立空气源热泵气候潜力等级划分体系,给出其气候潜力等级划分情况,具体分为非常适宜区、适宜区、慎用区及不适宜区四个区域。(2)从探究其系统应用性出发,在建立空气源热泵气候潜力等级的基础上,选择地板辐射作为供暖末端,基于Energy Plus软件建立空气源热泵地板辐射系统进行模拟分析。本文以典型居住建筑为例,采用“实际供暖季节性能系数”AHSPF及“供暖保障率”J两指标通过选址、建筑负荷计算、系统软件模拟及其制热性能评估等过程定量化模拟分析了空气源热泵地板辐射供暖在不同气候条件下的制热效果差异。模拟结果表明:AHSPF随着纬度的增加而减小,采暖期(采暖需用时长)则与其相反。空气源热泵地板辐射系统供暖在夏热冬冷地区表现优异,在寒冷地区AHSPF虽然偏低,但能较好地提高室内温度,具有推广意义。(3)当用空气源热泵地板辐射供暖系统供暖时,模拟结果表明:采用空气源热泵地板辐射供暖无法保证室内温度稳定地高于室内舒适温度。究其原因是因为室外条件不断变化,因此导致其制热量与传统热源(锅炉)相比相对不稳定。因此本文对供暖室外计算温度重新修正,并且对重新确定的针对空气源热泵的供暖室外计算温度进行校验,校验过程采用Energy Plus对系统进行重新模拟分析,探究室内温度的波动情况,从而研究是否达到室内舒适温度。结果表明:根据新的供暖室外计算温度选型的空气源热泵地板辐射系统提高了“供暖保障率”J,其制热效果更佳,有效延长冬季供暖期内室内舒适时长。

关键词：空气源热泵气候潜力等级划分室外计算参数

论湖北省农业气候生产潜力(一)——气候生产潜力及分区

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华中师范大学学报（自然科学版） 1989年第4期23卷 562-56页

作者：谭传凤潘顺银方小键张谋盛华中师范大学地理系

本文在统计湖北省近30年光、温、水等气候资料的基础上,根据各地作物的基本熟制计算出农业气候生产潜力,并初步划分出湖北省气候生产潜力的类型区。

关键词：农业气候气候潜力湖北类型

论湖北省农业气候生产潜力(二)——气候生产潜力发挥程度

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华中师范大学学报（自然科学版） 1989年第4期23卷 567-571页

作者：谭传凤华中师范大学地理系

本文在[1]论述湖北省农业气候生产潜力的基础上,进一步将理论产量与现实产量进行对比,得出目前湖北省各地气候潜力的发挥程度。

关键词：农业气候气候潜力湖北

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我国气候生产潜力及其分区

资源科学 1985年第3期15卷 52-59页

作者：侯光良刘允芬中国科学院国家计划委员会自然资源综合考察委员会

粮食是我国人民的主要食物,也是畜牧业、渔业、林业、农副产品加工业及工业得以顺利发展的重要物质基础。随着社会人口的增加及人们物质生活水平的提高,粮食的需要量将日趋增加,需求标准将越来越高。我国人口众多,耕地较少,自然灾害频繁... 详细信息

粮食是我国人民的主要食物,也是畜牧业、渔业、林业、农副产品加工业及工业得以顺利发展的重要物质基础。随着社会人口的增加及人们物质生活水平的提高,粮食的需要量将日趋增加,需求标准将越来越高。我国人口众多,耕地较少,自然灾害频繁,必须有一定数量的储备粮。粮食问题处理是否得当,关系整个国民经济的发展和人民生活水平的提高。

关键词：气候生产潜力礼州光温生产潜力温度订正函数粮食单产气候潜力年递增率三级区水分订正函数光温潜力

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中国橡胶的气候生产潜力

江苏农业科学 2020年第12期48卷 281-284页

作者：李伟光刘少军陈小敏佟金鹤海南省气象科学研究所/海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

基于联合国粮农组织(FAO)开发的农业生态区划(AEZ)模型和专业气候插值软件ANUSPLIN插值的常年逐月太阳总辐射、温度及降水数据,计算了我国25°N以南的区域橡胶树的气候生产潜力,并通过天然橡胶的干物质分配率估算了天然橡胶的产胶潜力... 详细信息

基于联合国粮农组织(FAO)开发的农业生态区划(AEZ)模型和专业气候插值软件ANUSPLIN插值的常年逐月太阳总辐射、温度及降水数据,计算了我国25°N以南的区域橡胶树的气候生产潜力,并通过天然橡胶的干物质分配率估算了天然橡胶的产胶潜力。结果表明,我国最适宜橡胶生长的区域在海南岛及云南的西双版纳地区。温度是制约我国橡胶生长的限制因素,云南高原、海南岛是我国橡胶光合生长潜力的2个高值区,但是云南高原区由于温度限制,橡胶生长潜力下降非常显著。在西双版纳和海南岛,降水因素仅是海南岛西部地区的限制因素。

关键词：中国橡胶生产潜力光合潜力光温潜力气候潜力产胶潜力干物质分配率

黄土塬区作物生产潜力分析——以长武试区为例

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水土保持通报 2002年第1期22卷 30-33页

作者：王宗明梁银丽中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100

研究一个地区的作物生产潜力可以发现提高产量的主要障碍因子 ,为合理进行农业生产规划提供依据。以长武试区冬小麦和春玉米为例 ,计算了黄土塬区光温潜力、气候潜力 ,并与实际产量进行比较。结果表明 ,该区光温潜力多年平均值冬小麦为 ... 详细信息

研究一个地区的作物生产潜力可以发现提高产量的主要障碍因子 ,为合理进行农业生产规划提供依据。以长武试区冬小麦和春玉米为例 ,计算了黄土塬区光温潜力、气候潜力 ,并与实际产量进行比较。结果表明 ,该区光温潜力多年平均值冬小麦为 6 910 .5 kg/hm2 ,春玉米为 10 718.6 kg/hm2 ,年际变化不大 ;气候生产潜力多年平均值冬小麦为 6 190 .3kg/hm2 ,春玉米为 876 8.7kg/hm2 ,年际波动较大。 1986— 1990年 ,试区作物产量潜势实现率较低。1990— 1994年 ,小麦和玉米大田产量已经接近当地的气候生产潜力。今后的农业生产中应注意稳定化肥用量 ,使 N,P比更加合理 ,并大力推广地膜及秸杆覆盖技术 ,增施有机肥。

关键词：长武试区冬小麦春玉米作物生产潜力黄土塬区光温潜力气候潜力

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作物生产潜力研究进展

中国农业气象 2005年第2期26卷 106-111页

作者：李三爱居辉池宝亮山西农业大学资源环境学院山西太谷030801 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所山西省农业科学院旱地农业研究中心

综述了国内外作物生产潜力从光合潜力到光温潜力、再到气候潜力和土地潜力的发展历史,对作物生产潜力的研究现状进行了评述,介绍了当前研究中常用的几种方法,探讨了研究中存在的问题及今后的发展方向。

关键词：作物生产潜力研究进展地理信息系统发展方向光温潜力光合潜力发展历史土地潜力气候潜力研究现状生长模型国内外

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我国陆地生态系统的植物太阳能利用率

生态学报 1985年第4期5卷 343-356页

作者：朱志辉张福春中国科学院地理研究所

本文计算分析了我国陆生植物在各种情况下的净初级生产力及其太阳能利用率。计算表明,每年进入我国960万平方公里国土上的太阳总辐射Q和光合有效辐射PAR分别为13×1018千卡和6.4×1018千卡,其所含能量约合标准煤20,000亿吨和10,000亿... 详细信息

本文计算分析了我国陆生植物在各种情况下的净初级生产力及其太阳能利用率。计算表明,每年进入我国960万平方公里国土上的太阳总辐射Q和光合有效辐射PAR分别为13×1018千卡和6.4×1018千卡,其所含能量约合标准煤20,000亿吨和10,000亿吨。在充分利用我国光、温、水气候资源,而其他条件都处于最适状况时每年净初级气候潜力Yptw的全国总量为250亿吨(植物质干重,下同)。由植被产量的实际资料与气候因子的经验关系估算的自然植被产量Yn的全国总量为每年70亿吨。就全国加权平均单产而言,净初级光能潜力Yp=87吨/公顷·年;净初级光温潜力Ypt=50吨/公顷·年;净初级气候潜力Yptw=30吨/公顷·年;自然植被生产力Y?=8吨/公顷·年;现阶段主要农作物的净初级实际生产力Yα=8.7吨/公顷·年。各省区情况见表1。太阳能利用率:就全国加权平均而言,如果把总辐射Q计为100％,则光合有效辐射PAR约占49％;具有最佳叶冠层的高产植物在生长盛期对Q的利用率上限为7％;相应于Yp、Ypt,Yptw和Yn的太阳能利用率Rp、Rpt、Rptw和Rn分别为2.5％,1.4％、0.82％和0.22％,我国当前主要农作物的净初级产量对我国农田上Q的利用率Rα为0.28％。各省区情况见表2。

关键词：省区相对生产率太阳能太阳辐射能加权平均气候潜力净初级生产力植物自然植被生产力西藏产量光温潜力气候资源农业资源青海亚洲陆地生态系统