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典型节能住宅采暖期能耗计算分析1 概述某住宅楼是座庙会适度低能耗的高级住宅建筑，其外围护结构经欧洲建筑物理学家进行优化设计，采用了多项节能措施，保温性能高于现行节能标准。
为了掌握冬季采暖能耗和采暖期运行耗是量情况，我们对该住宅楼内的典型户型进行冬季采暖期能耗计算，并对风冷热泵配备电加热采暖方式的耗电量进行分析计算。
2冬季建筑能耗计算方法建筑能耗模拟方法有许多种，其采用能耗计算方法应用较多的通常是：度日计算法和逐时计算法。
度日计算法是将整个采暖期按度日值计算能耗，具有简单快速的特点，当建筑物用途及系统恒定时，用这种方法是合理的。
其基本公式为：Q = K t *DD / η式中：Q----采暖期能耗K t ----总热损失系统；DD----度日值：Η----系统的效率逐时计算法是最复杂，也是最准确的一种能耗计算法，它是根据室外逐时的气象数据，室内设计参数，逐时计算出建筑的能耗。
其代表软件有：美国政府的 DOE2，美国军方的BLAST 和室内环境温度和能耗模拟软件 DEROB。
DOE2 是世界上功能最强大的建筑能耗模拟软件，其界面固定，对室外气象参数要求很高，用起来很费时间。
我们采用室内环境温度和能耗模拟软件来计算锦绣大地公寓逐时的能耗情况。
程序是通过建立 R-G（热阻-热容）网络，并对网络中的节点建立方程组进行求解，从而模拟出瞬态的传热过程。
采用该程序软件进行能耗计算，需要输入逐时的室外气象数据，这里采用北京地区标准年的逐时气象参数，它是根据北京地区过去三十年的气象数据，由科学统计方法所生成的。
3北京气候特点和气象参数整理北京位于华北平原北端，属大陆性季节气候。
冬季寒冷干燥，采明期长达 4 个多月。
北京冬季昼夜温差大，最冷温度低，但是低温发生时间短，最低温度多发生在清晨。
北京市计算用采暖期的天数为 129 天，自 11 月9 日到第二年 3 月17 日；采暖期室外平均温度：1-1.6℃；采暖期采暖室外计算（干球）温度（℃）：-9℃。
北京市观象台历史气象信息
北京市各月平均气温图
北京市各月平均降水量图
北京地处山地与平原的过渡地带，
山地约占62％，平原约占38％。
平原
地区三面环山，各山脊大致可连成一
条平均海拔1000米左右的弧形天然
屏障，形成山前山后气候的天然分界
线。
由于这种地形的影响，北京的气候
具有明显的地域差异。
山前一带为多
雨区，年降水量为650一750毫米；
山后和平原南部地区为少雨区，年降
水量为400－500毫米。
夏季降水量占
年降水量的74％。
平原地区年平均气
温11－13℃；年无霜冻期190－200
天；≥10℃积温在4200℃左右；气侯资源较为丰富。
北京地区一年风资源平均风速（一）风向季节交替北京的风向有明显的季节性变化。
冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风。
山区因地形复杂，风向与山脉、河谷的走向关系极为密切，有明显的地域性。
古北口地处潮河谷地，该河呈东北—西南走向，因此冬季盛行东北风，夏季盛行西南风；延庆盆地有官厅水库，以西南—东北走向伸入盆地内，又有隘口与昌平县相通，因此冬季以西南风为主，夏季以东南风为主；房山区霞云岭为向南开阔的谷地，终年盛行南风。
总之，风向随地形而变化，最多风向常与河谷走向一致。
南部平原区，地势开阔风向的季节性变化显著。
（二）风速北京年平均风速在1.8—3米/秒之间。
风速受地理环境的影响较大。
城区、谷地、盆地年平均风速较小，如霞云岭为1.8米/秒；城区为2.5米/秒；山区和风口处风速较大，延庆县、古北口都为 3米/秒；海拔1000米以上的佛爷顶年平均风速最大为5.7米/秒（见表4- 27）。
全年以春季风速最大，冬季次之，夏季风速最小。
以北京气象台为例：4月份平均风速3.4米/秒，8月份平均风速1.5米/秒，相差一倍以上唯有延庆、昌平县冬季风速大于春季风速。
北京有三个风口，形成三条风带。
一个风口位于康庄、八达岭经南口顺温榆河河谷而下，称西北风带；第二条是位于古北口的风口，顺潮河河谷而下到顺义天笠与西北风带汇合，经温榆河到东南平原称东北风带；第三条风带是顺永定河河谷而下。
风带内年平均风速表4－27 北京地区风速（1955—1980年）单位米/秒大于 3米/秒。
最大风速20—23米/秒，夏季狂风骤雨雷电交加瞬时风速可达40米/秒（如1965年6月4日平谷县）。
（三）风的日变化在一日内风向风速有周期性的变化称风的日变化。
当大范围内水平气压场较稳定时，北京平原区受山谷风的影响，夜间为偏北风，白天为偏南风。
北风转变为南风的时间一般在10点左右，春夏季有所提前。
日落后南风转北风。
冬季由于冷空气较强，北风持续时间较长，一般仅在午后到傍晚出现5—6个小时的南风，其它时间均为偏北风。
北京气温和降水表格
北京的气候为典型的北温带半湿润大陆性季风气候，其气温和降水特点如下：
气温方面，北京夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。
全年无霜期180～200天，西部山区较短。
同时，北京年平均气温为10～12℃，而在1月份，也就是北京的冬季，平均气温在-4℃至2℃之间，寒冷且干燥，但降雪较少。
到了7月份，也就是北京的夏季，平均气温则会升高至24℃左右。
此外，气温的日较差和年较差都较大，昼夜温差大也是北京气候的一个显著特点。
降水方面，北京年平均降水量为640毫米左右，且降水季节分配很不均匀。
其中，夏季（6、7、8三个月）的降水量约占全年降水量的75%左右，而冬季（12月至次年2月）降水量仅占全年的2%左右。
北京的降水主要以降雨形式出现，雪量较少，年平均降雪日数为10～15天。
此外，北京还经常出现雷阵雨天气，尤其在夏季更为常见。
总的来说，北京的气温和降水变化较大，季节性差异明显。
以下的图表展示了北京气温和降水：
请注意，这只是一个示例表格，实际的气温和降水量数据可能因年份、气候变化等因素而有所不同。
如果您需要具体的数据，请参考相关气象机构或官方网站提供的信息。
这个表格只是为了给您一个大致的了解，实际数据可能有所出入。
北京气候分布规律
北京气候属暖温带半湿润半干旱季风气候。
年平均气温，平原地区为11～13℃，拔海800米以下的山区为9～11℃，高寒山区在3～5℃。
年极端最高
气温一般在35～40℃之间。
年极端最低气温一般在－14～－20℃之间，1966年曾低到－27.4℃（大
兴东黑垡）；高山区低于－30℃。
7月最热，月平均气温，平原地区为26℃
左右；拔海800米以下的山区为21～25℃。
1月最冷，月平均气温，平原地
区为－4～－5℃；拔海800米以下山区为－6～－10℃。
气温年较差为30～32℃。
年降水量空间分布不均匀，东北部和西南部山前迎风坡地区为相对降水
中心，在600～700毫米之间，西北部和北部深山区少于500毫米，平原及部分山区在500～600毫米之间。
夏季降水量约占年降水量的3/4。
夏季降水空间分布与全年类似:东北部和西南部山前迎风坡地区为相对降水中心，在450～500毫米之间，西北部和北部深山区少于400毫米，平原及部分山区在400～450毫米之间。
doi:10.11676/qxxb2023.20220172气象学报CMA-BJ 2.0版逐时快速更新追赶循环同化预报系统研发及应用Ⅰ：资料同化及系统构建*陈 敏 仲跻芹 卢 冰 童文雪 冯 琎 张舒婷 黄向宇 范水勇CHEN Min ZHONG Jiqin LU Bing TONG Wenxue FENG Jin ZHANG ShutingHUANG Xiangyu FAN Shuiyong1. 北京城市气象研究院，北京，1000892. 中国气象局城市气象重点开放实验室，北京，1000891. Institute of Urban Meteorology，CMA，Beijing 100089，China2. Key Laboratory of Urban Meteorology，China Meteorological Administration，Beijing 100089，China2022-10-27收稿，2023-06-25改回.陈敏，仲跻芹，卢冰，童文雪，冯琎，张舒婷，黄向宇，范水勇. 2023. CMA-BJ 2.0版逐时快速更新追赶循环同化预报系统研发及应用Ⅰ：资料同化及系统构建. 气象学报，81（6）：911-925Chen Min， Zhong Jiqin， Lu Bing， Tong Wenxue， Feng Jin， Zhang Shuting， Huang Xiangyu， Fan Shuiyong. 2023. On the CMA-BJ v2.0 hourly rapid update catch-up cycling assimilation and forecast system. Part Ⅰ: Data assimilation and system attributes. Acta Meteorologica Sinica， 81（6）:911-925Abstract In this paper, the key technical features of CMA-BJ v2.0, the Hourly Rapid Catch-up Cycling Assimilation and Forecast System, are introduced in detail. This system uses IAU (Incremental Analysis Update) as the initialization scheme, which effectively suppresses the initial noise accumulation problem. By fully considering the actual truncated time of all kinds of observations' arrival, the two coupling parts, e.g., the cycle analysis and forecast update implementing data with different cut-off times, run in turn within each hourly cycling to meet the high demands of nowcasting and short-term forecast services. By applying the dynamic forecast hybrid scheme to the assimilated background field, the dynamic constraint of large-scale fields from global models on the development of micro- and meso-scale thermal and dynamic fields in the regional model is realized, and the deformation of large-scale prediction fields caused by the accumulation of rapid update cycle prediction errors is effectively suppressed. In terms of data assimilation, the national-wide mosaic radar reflectivity is only assimilated at the stage of forecast update to avoid continuous accumulation of water vapor. The radar assimilation background field error variance and length scale strategy optimization effectively promote the application of radar assimilation effect. In addition, real-time assimilation of national wind profile radar observations is realized in the CMA-BJ v2.0 system.Key words Rapid updated cycling， Initialization， Radar data assimilation， Wind profile data assimilation， Incremental analysis update摘 要 介绍了CMA-BJ 2.0版区域逐时快速更新循环同化分析及短时预报业务系统在逐时更新循环和资料同化方面的关键技术特点。
