2.1 中国建筑气候特征与气候分区

我国常见的气候分区有两种，一种是建筑气候区划，一种是热工设计分区。建筑气候区划是反映建筑与气候关系的区域划分，它主要体现各个气象基本要素的时空分布特点及其对建筑的直接作用。建筑热工设计分区反映建筑热工设计与气候关系的区域性特点，体现气候差异对建筑热工设计的影响。两种分区均显示出建筑与气候的密切联系。

1）北方地区气候特点

北方区域范围主要是指我国的严寒及寒冷地区，包括东北、华北、西北地区，简称“三北”地区，这些地区累计年日平均温度≤5℃的天数一般在 90 天以上，最长的满洲里达 211 天。这一地区被称为供暖地区，其面积约占我国国土面积的 70%，同时也是我国《建筑气候区划标准》（GB 50178—1993）中规定的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ气候区。具体地理区划主要是指黑龙江、吉林、内蒙古、新疆、辽宁、甘肃、西藏全境；陕西、河北、山西大部，北京、天津、山东、宁夏、青海全境；河南、安徽、江苏北部的部分地区及四川西部。

该地区气候特征如下：

①我国东北地区冬季漫长、严寒，夏季短促、凉爽；西部偏干燥，东部偏湿润，气温年温差很大，冰冻期长，冻土深，积雪厚，太阳辐射量大，日照丰富，东北地区年太阳总辐射强度为 140~200 W/ m ² ,年日照时数为 2 100~ 3 100 h,年日照百分率为 50%~ 70%,12 月到第二年 2 月偏高，达 60%~70%；冬季多大风。

②青藏高原地区长冬无夏，气候寒冷干燥，南部气温较高，降水较多，比较湿润，气温年温差小而日温差大，气压偏低，空气稀薄，透明度高，日照丰富，太阳辐射强烈，年太阳总辐射强度为 180~260 W/ m ² ,年日照时数为 1 600~3 600 h,年日照百分率为 40%~ 80%；冬季多西南大风，冻土深，积雪较厚，气候垂直变化明显。

③西北大部分地区冬季漫长严寒，南疆盆地冬季寒冷，大部分地区夏季干热，吐鲁番盆地酷热，山地较凉，气温年温差和日温差均大，大部分地区雨量稀少，气候干燥，风沙大部分地区冻土较深，山地积雪较厚，日照丰富，太阳辐射强烈，地区年太阳总辐射强度为 170~230 W/ m ² ,年日照时数为 2 600~3 400 h,年日照百分率为 60%~70%。

④中北部地区冬季较长且寒冷干燥，平原地区夏季较炎热湿润，高原地区夏季较凉爽，降水量相对集中，气温年温差较大，日照较丰富，春、秋季短促，气温变化剧烈；春季雨雪稀少，多大风、风沙天气，夏秋多冰雹和雷暴。

2）南方地区气候特点

南方地区主要是指我国炎热地区，即累年最热月平均气温≥25℃的地区，主要包括长江流域的江苏、浙江、安徽、江西、湖南、湖北各省和四川盆地，东南沿海的福建、广东、海南和台湾四省以及广西、云南和贵州的部分地区。

该地区气候特征如下：

①气温高且持续时间长。七月份月平均气温为 26~30℃，七月份平均最高气温为 38℃，日平均气温≥25℃的天数每年有 100~200 天；气温日差不大，内陆比沿海稍大一些。

②太阳辐射强度大，水平辐射强度最高为 1 045 W/ m ² 。

③相对湿度大，年降水量大；最热月的相对湿度在 80%~90%；沿海湿度比内陆大。

④季风旺盛，风向多为东南向和南向。风速不是很大，平均在 1.5 ~ 3.7 m / s,通常白天大于夜间。

温度高、湿度大的热气候称为湿热气候，温度高而湿度低的热气候称为干热气候。我国南方炎热气候，大多属于湿热气候，且以珠江流域为湿热中心。四川盆地和湖北、湖南一带，夏季气温高，湿度大，加之丘陵环绕，导致风速较小，形成著名的闷热气候。

建筑热工设计分区是根据建筑热工设计的要求进行气候分区，所依据的气候要素是空气温度。以最冷月（即 1 月）和最热月（即 7 月）平均温度作为分区主要指标，以累年日平均温度不大于 5℃和不小于 25℃的天数作为辅助指标，将全国划分为 5 个区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区，如表 2.1 所示。建筑热工设计分区中的严寒地区，包含建筑气候区划图中的全部Ⅰ区，以及Ⅵ区中的ⅥA、ⅥB,Ⅶ区中的ⅦA、ⅦB和ⅦC;建筑热工设计分区中的寒冷地区，包含建筑气候区划图中的全部Ⅱ区，以及Ⅵ区中的ⅥC,Ⅶ区中的ⅦD;建筑热工设计分区中的夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区，与建筑气候区划图中的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区完全一致。

地域性建筑与气候的关系为建筑节能设计方案选择、建筑节能材料获取、节能技术路线筛选等提供了重要的理论基础。杨柳等人通过对建筑气候设计研究，建立了“被动式设计气候分区”，以冬季被动式太阳能时间利用率为主要指标、夏季热湿不舒适度为次要指标，将全国分为 9 个建筑被动式气候设计区，如表 2.2 所示。在被动式气候分区的基础上，确定与地区气候相适应的建筑被动式设计策略和设计原则，为建筑节能设计贯彻“被动优先”理念提供了很好的借鉴，形成了基于气候的建筑节能设计地域特色，如冬季不同地区采用的建筑保温综合设计原则、建筑防风综合处理原则、充分利用太阳能等原则；夏季有效控制太阳辐射、充分利用自然通风、利用建筑蓄热性能减少室外温度波动的影响、建筑防热设计、干热气候地区利用蒸发冷却降温、利用通风除湿和构筑“开放型”建筑等原则。这些原则充分体现了建筑节能设计的气候适应性原理，也是节能建筑节能的气候适应性要求，是建筑节能地域特色最充分的展示和应用。