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随着天津城市迅速发展,城市环境发生了很大变化,各类建筑能耗,特别是公共建筑能耗与日俱增。巨大的能源消耗加重了环境负担,同时还关系着能源安全问题,特别是建筑极端能耗对城市建筑制冷和采暖系统安全运行以及节能减排工作有着不可忽视的作用。在气候变暖的大背景下,研究当前甚至未来气候条件下,气候变化与建筑能源消耗之间的关系可以为有关部门在设计建筑节能系统参数以及政府决策部门在制定节能减排措施和能源长期规划时提供科学依据。本文选取办公建筑为研究对象,在分析1961~2010年这50年间天津制冷期和采暖期气温、太阳总辐射、平均风速等气象要素变化特征的基础上,利用TRNSYS软件模拟办公建筑近30年制冷和采暖燃气消耗量,采用常规统计理论以及多元回归等分析方法,研究了制冷期和采暖期建筑能耗以及极端能耗变化规律,分析了气候变化对建筑能耗以及极端能耗的影响。利用日本MIROC3.2-H模式对未来气候要素进行预估,并研究提出了未来气候条件下办公建筑制冷和采暖能耗的变化特征。结果表明:(1)1960~2010年,制冷期和采暖期的平均气温、最高温度、最低温度均呈显著上升趋势,突变大都发生在90年代。制冷期和采暖期的湿球温度也呈现显著增加趋势,而平均风速、太阳总辐射均呈现显著下降趋势。50年间,天津城区极端高温事件上升趋势明显,而极端低温事件有减少的趋势。(2)对办公建筑制冷和供暖燃气消耗的主要影响因子不同。夏季制冷逐日燃气消耗主要受平均气温的影响,太阳总辐射也有一定影响;在月和年的尺度上燃气消耗受到平均气温、湿球温度和太阳总辐射三个要素的共同影响;冬季逐日、逐月、逐年供暖燃气消耗主要影响因素均为平均气温,但是逐日燃气消耗仅受平均气温影响,其他气象要素对其影响不大;在月和年的尺度上,燃气消耗除受平均气温影响外,也受太阳总辐射影响。(3)办公建筑制冷期年极端能耗日数呈弱上升趋势,日极端能耗受湿度、气温、太阳总辐射多要素的共同影响,小时极端能耗对气象要素不同时间段的敏感性不同,对湿球温度的响应延迟较弱,而对辐射存在明显延迟;采暖期年极端能耗日数呈弱下降趋势,日极端能耗受平均气温、平均风速、最高气温和最低气温的共同影响,小时极端能耗与各时刻气象要素相关性不明显。(4)未来气候情景下,办公建筑采暖燃气能耗呈明显的下降趋势,制冷燃气能耗显著上升。在未来低排放和中等排放的两种情景下,办公建筑的单位面积总能耗将会有所降低。假定未来办公建筑面积按此前的趋势增加,未来50年受建筑面积增加影响,办公建筑采暖能耗以及制冷能耗均大幅上升,远超过气候变化影响。