在建筑环境领域,由于室外气候变化的复杂性,既有研究通常将室外气候信息分解为一系列参数（温度、湿度等）,然后逐一探究这些参数对建筑环境的影响,以体现室外气候的综合作用。然而,室外气候信息是一个整体,过度的分解势必导致难以反映气候影响的综合特征,同时也使得建筑环境分析方法愈加复杂繁琐。尽管在气象学领域中提出了一些综合气候指数,但由于其应用对象、目的不同,导致较难直接在建筑环境分析中使用。面向建筑环境分析,如何综合地表征室外气候信息仍然是亟待解决的瓶颈问题。因此,本文通过多学科交叉,借鉴气象学领域的一些统计分析方法,深入探讨了室外气候信息综合表征方法及其对建筑环境的作用,重点关注室外气候信息的波动特征、气象数据处理时间尺度的合理选取、典型气象年数据库形成机制以及室外气候信息的综合描述方法等问题,开展的主要研究工作如下:首先,基于集合经验模态分解方法对中国气象数据中心提供的1960年～2019年逐日气象数据进行了波动特征提取,进而提出了建筑环境分析用室外气候波动特征表征方法,即周期波动（PVS）和随机波动（HF）特征表征方法。在此基础上,借鉴节气文化的时间观,采用年变化气象数据发展了室外气候有序等参数增量聚类时间尺度划分方法,刻画出了室外气候非均匀时间尺度的波动特征。其次,在构建室外气候波动特征表征和时间尺度划分方法的基础上,采用客观权重因子确定方法即熵权法将具有不同单位的气象参数转化为同一量纲,实现了对建筑环境性能产生直接影响的各气象参数权重因子赋值,从而提出了由基于全年周期波动特征的综合表征参数（CMIP）和基于全年随机波动的综合表征参数（CMIH）组成的室外气候信息综合表达式,得到了基于综合表征方法的时间尺度划分及波动特征的描述方法。为了进一步探究室外气候综合表征方法对建筑热性能分析结果的影响,本研究以EnergyPlus模拟软件所采用的标准建筑为研究对象进行了案例研究。结果表明,利用室外气候波动特征描述方法提出的动态朝向修正率计算方法,异于传统全国采用相同典型日气象条件计算朝向修正率,考虑了各地区气候差异性,获得的动态朝向修正率更合理地反映了室外气候波动特征对不同朝向建筑围护结构的热作用。基于综合表征方法的时间尺度划分结果,建筑耗热量指标计算所采用的室外平均温度可采用更小时间尺度进行取值,减小了其计算误差。第三,利用本研究提出的室外气候综合表征方法,提出了改进型典型气象年数据库形成方法,进一步改善了因较难剔除异常值的影响、气象参数权重因子凭经验确定、原始数据计算年份区间未考虑气候突变影响等对典型气象年数据库形成方法所造成的缺陷。深入探讨了室外气候时间尺度划分、波动特征提取及综合表征参数对典型气象年数据库性能的提升效果,形成了更加接近当地长期气候特征的代表性城市改进型典型气象年数据库,并修订了建筑室外设计计算参数的取值。研究表明,与既有典型气象年形成方法相比,改进型典型气象年数据库形成方法提高了典型气象年数据与累年平均值的相关性,其中太阳辐射照度、平均风速提升较为明显;从而使得修订后的供暖室外计算温度和冬季通风室外计算温度都有所提高。最后,以案例建筑为研究对象,重点分析了室外气候综合作用下的建筑热响应特征。为实现该目的,本文基于建筑围护结构的三个综合热特性指标即总得热指标、总热损失系数、总有效热容量,构建了简易准稳态建筑热响应预测模型,进一步考虑了建筑蓄热作用对室内热响应特征的影响,并通过实验验证了该预测模型的可靠性。研究表明,简易准稳态建筑热响应预测模型的平均预测误差为± 1.5℃,进一步提高了建筑早期设计阶段快速进行自然运行室温和内壁面温度预测结果的精度。为了探究改进型典型气象年对建筑能耗计算结果的影响,针对不同气候区6个代表性城市,利用本研究提出的简易准稳态建筑热响应预测模型,以EnergyPlus软件的标准建筑作为研究对象进行了案例研究,比较分析了改进型典型气象年（EEMD方法）与既有典型气象年（Sandia、CTYW、CSWD、TPCY方法）数据库计算建筑能耗的差异性。结果表明,利用改进型典型气象年数据库计算得到的建筑能耗更加接近当地长期平均能耗,其相对平均偏差小于6%。综上所述,本文所提出的室外气候信息综合表征方法较好地刻画了室外气候综合环境特征,改善了建筑能耗计算的准确性,为进一步了解建筑室外气候对室内环境的综合影响提供了参考依据。