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全球变暖促使用于制定美国各地能源效率要求的气候区地图发生变化
美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)发布了这张我们熟悉的显示美国大陆七个温度区的彩色地图。它被国际规范委员会(ICC)用来推荐低层住宅建筑的绝缘、窗户和其他功能的要求。
根据与气候变化相关的数据，美国大部分地区气候变暖，ASHRAE在2013年决定，全国3000个县中大约有400个县应该被划入一个新的气候区，其中大部分是气候条件较温和的地区。ASHRAE还增加了一个新的气候区“0”，表示非常温暖的地区(在美国没有气候区0的位置)。
这些变化在2018年ASHRAE发布的商业能源标准中被采纳，但直到今年，它们才被纳入低层住宅建筑的《国际节能守则》(IECC)。这是自2006年以来，气候区地图首次根据住宅代码进行更新。
IECC和国际住宅代码(IRC)都是每三年更新一次。模范准则的新版本必须被州或地方司法机构采用，才能实施。
这一变化意味着美国数百个城镇将面临不同的能源需求。当一个县从较冷的气候区转移到较暖的气候区时，一些能效要求就会下降。例如，这意味着墙壁和天花板的隔热材料减少，以及效率评级较低的门窗。变化还可能意味着更少的能源使用，比如当能源回收成为强制性的，或者当窗户被要求接收更少的太阳能时。
除了使用修订后的气候区地图，2021年IECC还包括了住宅能源需求的各种变化。例如，在4-8气候区，阁楼的隔热水平上升到R-60，而许多地区现在需要更节能的窗户。这些要求列于IRC的能源效率章节(表N1102.1.3)。
变更日期追溯到2013年
尽管这些变化今年才出现在住宅能源法规中，但其背后的研究已有8年之久。在发表的一篇论文由ASHRAE和国际建筑性能模拟协会在2016年联合发起的研究人员描述了ASHRAE标准90.1中所采用的变化，该标准涵盖了商业建筑的效率标准。
研究人员表示，采用新的县与国之间的区域地图结果是对国家层面商业效率标准的“全面削弱”。“在州一级的影响可能是巨大的，”作者补充说，“因为有几个州的大量人口中心被重新分配到一个更温暖的气候区。”
在解释这些变化的原因时，作者指出，自最初的地图绘制以来，美国的整体气候变暖了，而更多关于气候的信息可供分析。
一些州显示出非常高的潜力百分比符合新气候区规定的新建筑。例如，在威斯康辛州，超过82%的新建筑面积流向了气候较为温暖的地区。很难在国家地图上看到这些变化的影响(如上所示)，但国家地图(在这一栏的顶部)使它们更加明显。这个国家的一些地区变冷了，但大部分地区变暖了。
报告指出:“区域变化显然将对一些州的能源法规要求产生重大影响。”
这些变化带来的能源消耗呢?为了预测能源使用强度的变化，研究人员模拟了十多种不同类型的商业建筑——从大型办公楼到仓库和中层公寓大楼。全国范围内，这一变化增加了0.18%。
“虽然这种影响可能看起来很小，”报告说，“但一些人口众多的县已经被重新分配到气候温和的地区，在这些县，严格程度的降低将相当高。”对于住宅建筑，严格程度的降低也可能更高，这给未来的法规采用带来了困难的问题。”
太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究科学家迈克尔·罗森伯格(Michael Rosenberg)在一封电子邮件中详细阐述了这种影响。当同一栋建筑被重新分配到一个新的气候区后，它受到不同的规范标准的约束，就会发生各种各样的变化，有时会降低能耗，有时会增加能耗。影响将根据区域和建筑的不同而不同。
但这一分析涵盖的是商业建筑，而不是独栋住宅。
罗森伯格说:“PNNL没有像我们分析商业建筑那样，分析气候分配的变化对住宅建筑能源使用的直接影响。”“但由于两个原因，住宅建筑的涨幅可能会更大。住宅建筑的内部收益较低，比大多数商业建筑更受环线驱动;在气候变暖的情况下，住宅建筑的规范要求会变得更加严格。”
展望未来，提高弹性
国际商会的官员在视频电话中表示，负责IECC 2018年版本的委员会曾考虑采用新的气候区地图，但最终决定不采用。到2021年的代码开发过程中，情况发生了变化。
国际商会负责创新的副总裁瑞安·科尔克(Ryan Colker)说:“这肯定是人们关心的一个问题。”“我觉得是时候这么做了。我们需要认识到一些气候变化，而这正是克服这些变化的机会。”
科尔克说，一些国家正在努力与准则和标准的制定合作，制定应对气候变化的战略。它们包括加拿大、澳大利亚、新西兰、挪威、日本、德国和荷兰。
这些国家都对建筑师、工程师、建筑业主和气候科学家进行了调查，以了解如何应对气候变化带来的风险，如雪荷载、降雨和其他环境因素。一个叫做全球弹性对话已经发布了一份关于如何在规范和标准中使用气候数据的报告，并希望在下个月发布关于未来战略的第二份报告。
Colker说:“我认为我们在同一条船上都认识到，我们需要机会来应对以未来为重点的风险。”“加拿大可能在这方面走得最远，已经制定了将气候标准纳入他们的法规。但我们正在展望未来的战略。”
斯科特·吉布森是《绿色建筑顾问》的特约撰稿人良好的住宅建筑杂志．这篇文章于10月29日更新，修正了美国各县的气候区地图
8的评论
这很有趣，但并不令人惊讶。我认为能源效率仍然很重要，因为除湿所需的能源会随着平季进入冬季或非冬季而增加。
大多数人的冬天比较暖和，但夏季热浪也更加难以忍受。
我看不出有什么理由放慢建造隔热良好、密闭、窗户更好的房子的趋势。
分区是一个有缺陷的系统——你的邻居隔着一个区域的边界，离你有100英尺远，真的需要比你更多的隔离吗?应该采取进一步的措施，比如“阁楼中的R必须是HDD / 100”。这对环境和经济都更好。
边界上总有些灰色。在任何情况下，代码在州/县一级管理，区域指定在县一级完成。
你希望它有多细，或者它真的需要多细?
我喜欢HDD/100规则!虽然我们可能需要做Max(HDD,CDD)/100。或者可能是根号(HDD^2+ 1.5 CDD^2)/100，由于太阳能屋顶加热，CDD的权重略高。
我几乎看不出1华氏度的温度变化需要我们重新思考我们的绝缘策略和能源效率。使用手册J计算您的供暖/制冷需求，设计温度仅1度的差异会造成多大的差异?
我们在宾夕法尼亚州兰开斯特郡的家在第5区，与相邻的县在第4区。看起来兰开斯特公司现在可能被重新划归为第4区。在任何情况下，我都不后悔我的R10/20/40/60(地下室板/地下室墙/结构墙/天花板)保温策略。
谢谢你提供的信息。回复:国际商会，这听起来太少，太晚了，考虑到过去十年打破了那么多高温记录。希望国际商会和其他机构迎头赶上，走在气候变化的前面。
回复:气温上升:平均气温的上升可能看起来并不多，但极端情况已经急剧转变为更高的温度，这是导致死亡的原因，增加了能源成本和排放，并破坏了电网。此外，一些地区的湿度也将增加，从而加剧气温上升。
仅供参考:
——加州能源委员会最近更新了其2018年的天气文件，但尚未解决超过30年生命周期的气候变化问题，更不用说100年的建筑生命周期了。
英国未来住宅标准草案和伦敦标准，包括使用未来天气文件来评估过热和能源风险(后者也涉及城市热影响)。
——BC能源步骤代码包括过热评估方法。
—几个小组(IBPSA人员等)正在开发极端天气文件方法，以更好地捕捉最近气候下的峰值降温需求。这比使用夏季设计年文件更重要。
不知道ICC或全球复原对话是否包含了上述例子。
有关气候变化对新建和现有建筑过热和健康风险的影响以及如何预防这些风险的更多信息:
见Phillips & Higbee, 2021年。适应新异常:适应极端高温和停电，2021 EEBA年会(包括加州贝克斯菲尔德的住宅建模)。
https://drive.google.com/file/d/1WYisfQgb-hpfkebFcBTiAsBLMIby3Ia-/view?usp=sharing
祝您健康,
汤姆·菲利普斯
加州戴维斯健康建筑研究中心(CARB - Ret.)
写这篇文章有点晚了。这是耶鲁大学的一篇很好的文章，从纵向的角度描述了CZ图的变化
https://e360.yale.edu/features/redrawing-the-map-how-the-worlds-climate-zones-are-shifting
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