民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(一)

发布者:中建南方时间:2017-06-19

民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(一)

核心提示:民用建筑供暖通风与空气调节设计规范1前言根据住房和城乡建设部建标[2008]102号文件关于印发《2008年工程建设国家标准制定、修订民用建筑供暖通风与空气调节设计规范。

1 前 言 

根据住房和城乡建设部建标[2008]102 号文件“关于印发《2008 年工程建设国家标准制定、修订计划(第一批)》的通知”,由中国建筑科学研究院主编,会同国内有关设计、科研和高等院校等单位组成编制组,共同编制本标准。 

在标准编制过程中,编制组进行了广泛深入的调查研究,总结了国内实践经验,吸收了发达国家相关设计标准的最新成果,认真分析了我国暖通空调行业的现状和发展,多次征求了国内各有关单位以及业内专家的意见,通过反复讨论、修改和完善,形成征求意见稿。 

本规范共分 11 章和10 个附录。主要内容是:总则,术语,室内空气计算参数,室外设计计算参数,供暖,通风,空气调节,冷热源,监测与控制,消声与隔振,绝热与防腐。 

本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文进行解释,中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。 

本规范在执行过程中,请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈给中国建筑科学研究院暖通空调规范编制组(北京市北三环东路 30 号,邮政编码 100013),以供今后修订时参考。

1 总 则 

1.0.1 为了在供暖、通风与空气调节设计中贯彻执行国家技术经济政策,采用先进技术,合理利用资源和节约能源,保护环境,保证健康舒适的工作和生活环境,制定本规范。 【条文说明】1.0.1 规范宗旨。 供暖、通风与空调工程是基本建设领域中一个不可缺少的组成部分,它对合理利用资源、节约能源、保护环境、保证工作条件、提高生活质量,都有着十分重要的作用。暖通空调系统在建筑物运行过程中持续消耗能源,如何通过合理选择系统与优化设计使其能耗降低,对实现我国建筑节能目标和推动绿色建筑发展作用巨大。 

1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的民用建筑的供暖、通风与空气调节设计。工业建筑可参照执行。 本规范不适用于有特殊用途、特殊净化与防护要求的建筑物以及临时性建筑物的设计。 【条文说明】1.0.2 规范适用范围。 

本规范适用于各种类型的民用建筑,其中包括居住建筑,办公建筑、科教建筑、医疗卫生建筑、交通邮电建筑、文娱集会建筑和其他公共建筑等。对于新建、改建和扩建的民用建筑,其供暖、通风与空调设计,均应符合本规范各相关规定。 

在工业建筑的暖通空调系统设计中,建筑的室外计算气象参数、室内设计参数、太阳辐射照度、冷热负荷计算、管道及风管计算、冷热源选择、空调系统设计、监测与控制、消声与隔振、保温与防腐等相关内容,工业建筑可参照执行本规范相关规定。

本规范不适用于有特殊用途、特殊净化与防护要求的建筑物、洁净厂房以及临时性建筑物的设计,是针对设计标准、装备水平以及某些特殊要求、特殊作法或特殊防护而言的,并不意味着本规范的全部内容都不适用于这些建筑物的设计,一些通用性的条文,应参照执行。有特殊要求的设计,应执行国家相关的设计规范。 

1.0.3 供暖、通风与空气调节设计应优先采用新技术、新工艺、新设备、新材料,对有可能造成人体伤害的设备及管道,必须采取安全防护措施。【条文说明】1.0.3 规范技术、工艺、设备、材料的选择要求。 规范从节能、环保、安全、卫生等方面结合了近十年来国内外出现的新技术、新设备、新材料与设计、科研新成果,对有关设计标准、技术要求、设计方法以及其他政策性较强的技术问题等都作了具体的规定。 

1.0.4 在供暖、通风与空气调节系统设计中,应预留设备、管道及配件所必须的安装、操作和维修的空间,或在建筑设计中预留安装和维修用的孔洞。对于大型设备及管道应设置运输通道和起吊设施。 

1.0.5 位于地震区或湿陷性黄土地区的工程,在供暖、通风与空气调节设计中,应根据需要,按照现行国家标准规范的规定分别采取防震和有效的预防措施。【条文说明】1.0.5地震区或湿陷性黄土地区设备和管道布置要求。为了防止和减缓位于地震区或湿陷性黄土地区的建筑物由于地震或土壤下沉而造成的破坏和损失,除应在建筑结构等方面采取相应的预防措施外,布置供暖、通风和空调系统的设备和管道时,还应根据不同情况按照国家现行规范的规定分别采取防震或其他有效的防护 

2 措施。 

1.0.6 供暖、通风与空气调节设计应考虑施工及验收的要求。当设计对施工及验收有特殊要求时,应在设计文件中加以说明。 【条文说明】1.0.6 同施工验收规范衔接。 为保证设计和施工质量,要求供暖通风与空调设计的施工图内容应与国家现行的《建筑给水排水及供暖工程施工质量验收规范》(GB 50242)、《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50234)等保持一致。有特殊要求及现行施工质量验收规范中没有涉及的内容,在施工图文件中必须有详尽说明,以利施工、监理工作的顺利进行。 

1.0.7 供暖、通风与空气调节设计,除执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。 【条文说明】1.0.7 同其他标准规范衔接。本规范为专业性的全国通用规范。根据国家主管部门有关编制和修订工程建设标准规范的统一规定,为了精简规范内容,凡引用或参照其他全国通用的设计标准规范的内容,除必要的以外,本规范不再另设条文。本条强调在设计中除执行本规范外,还应执行与设计内容相关的安全、环保、节能、卫生等方面的国家现行的有关标准、规范等的规定。具体规范名称不一一列出。

2 术 语 

2.0.1 预计平均热感觉指数(PMV) predicted mean vote PMV 指数是根据人体热平衡的基本方程式以及心理生理学主观热感觉的等级为出发点,考虑了人体热舒适感的诸多有关因素的全面评价指标。PMV指数表明群体对于(+3~-3)七个等级热感觉投票的平均指数。 

2.0.2 预计不满意者的百分数(PPD) predicted percentage of dissatisfied PPD 指数为预计处于热环境中的群体对于热环境不满意的投票平均值。PPD 指数可预计群体中感觉过暖或过凉“根据七级热感觉投票表示热(+3),温暖(+2),凉(-2),或冷(-3)”的人的百分数。

2.0.3 毛细管网辐射供暖 slim radiant heating 一种新型热水辐射供暖模式,其加热管细小,加工成网状,可敷设于地面、顶棚或墙面。 

2.0.4 热量结算点 heat settlement site  供热方和用热方之间通过热量表计量的热量值直接进行贸易结算的位置。 

2.0.5 置换通风 displacement ventilation 借助空气热浮力作用的机械通风方式。空气以低风速、小温差的状态送入活动区下部,在送风及室内热源形成的上升气流的共同作用下,将热浊空气提升至顶部排出。 

2.0.6 复合通风系统 integrated ventilation system  在一天的不同时刻或一年的不同季节,在满足热舒适和室内空气质量的前提下交替或联合运行自然通风和机械通风的通风系统。 

2.0.7 空气调节区 air-conditioned zone 简称空调区。保持空气参数在给定范围之内的区域。 

2.0.8 多联分体式空调系统 variable refrigerant volume split air conditioning system 一台室外空气源制冷或热泵机组配置多台室内机,通过改变制冷剂流量适应各房间负荷变化的直接膨胀式空调系统。 

2.0.9 蓄冷—释冷周期 period of charge and discharge  蓄冷空调系统经一个蓄冷—释冷循环所运行的时间。 

2.0.10 空气分布特性指标(ADPI) air diffusion performance index 舒适性空调中用来评价人的舒适性的指标,系指活动区测点总数中符合要求测点所占的百分比。 

2.0.11 热泵 heat pump 利用逆向热力循环产生热能的装置。 

2.0.12 空气源热泵 air-source heat pump 以空气为低位热源的热泵。通常有空气/空气热泵、空气/水热泵等形式。 

2.0.13 地源热泵系统 ground-source heat pump system 以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。 

2.0.14 水环热泵空调系统 water-loop heat pump air conditioning system 水/空气热泵的一种应用方式。通过水环路将众多的水/空气热泵机组并联成一个以回收建筑物余热为主要特征的空调系统。 

2.0.15 区域供冷系统 district cooling system 在一个建筑群设置集中的制冷站制备空调冷冻水,再通过循环水管道系统,向各座建筑提供空调冷量的系统。 

2.0.16 低温送风空调系统 cold air distribution system 送风温度低于常规数值的全空气空调系统。 

2.0.17 分区两管制水系统 zoning two-pipe water system 按建筑物的负荷特性将空调水路分为冷水和冷热水合用的两个两管制系统。需全年供冷区域的末端设备只供应冷水,其余区域末端设备根据季节转换,供应冷水或热水。 

3 室内空气计算参数 

3.0.1 设计供暖时,民用建筑冬季室内计算温度应按下列规定采用: 

1 寒冷地区和严寒地区主要房间应采用 18℃~24℃; 

2 夏热冬冷地区主要房间冬宜采用 16℃~22℃; 

3 辅助建筑物及辅助用室不应低于下列数值: 浴室 25℃;更衣室 25℃;办公室、休息室 18℃ ;食堂 18℃ ;盥洗室、厕所 12℃ 

【条文说明】3.0.1冬季室内计算温度。考虑到不同供暖地区居民生活习惯的不同,分别对寒冷、严寒地区和夏热冬冷地区的冬季室内计算温度进行规定。当使用条件有特殊要求时,各类建筑物的室内温度可按照国家现行有关专业标准、规范执行。 

1 根据国内外有关卫生部门的研究结果,当人体衣着适宜、保暖量充分且处于安静状态时,室内温度 20℃比较舒适,18℃无冷感,15℃是产生明显冷感的温度界限。本着提高生活质量,满足室温可调的要求,并按照国家现行《室内空气质量标准》(GB/T18883)要求,把民用建筑主要房间的室内温度范围定在 18~24 . ℃ 从实际调查数据来看,我国供暖建筑中人员都会采用自调节手段向房间加湿,整个供暖季房间相对湿度在 15~55%范围波动。 冬季的热舒适(-1≤PMV≤+1)温度范围为:18℃~28.4℃。从节能原则出发,满足舒适的条件下尽量考虑节能,因此选择偏冷(-1≤PMV≤0)的环境,对应 PMV=0 时的温度上限为 24℃,所以冬季供暖设计温度范围为 18℃~24℃。从设计单位实际调查结果来看,大部分建筑供暖设计温度选择为 18℃~20℃。 

2 考虑到夏热冬冷地区实际情况和当地居民生活习惯,其室内计算温度低于寒冷和严寒地区。 

第一,夏热冬冷地区考虑供暖的房间相比不供暖的房间温度提高幅度比较大,室内热环境有了很大改善;

第二,与寒冷地区和严寒地区相比,本地区相对湿度较高;

第三,由于本地区不是所有建筑物都供暖,因此,在供暖以后,当地居民还是习惯在室内穿着棉衣,服装热阻相比严寒和寒冷地区较大。因此,综合考虑本地区的实际情况以及居民生活习惯,通过计算与 PMV 对应的舒适度,得出夏热冬冷地区主要房间冬季室内计算温度宜采用16℃~22℃。 

3.0.2 设置供暖的民用建筑,冬季室内活动区的平均风速不宜大于 0.3m/s。【条文说明】3.0.2供暖建筑物冬季室内风速。 

本条对冬季室内最大允许风速的规定,主要是针对设置热风供暖的建筑而言的,目的是为了防止人体产生直接吹风感,影响舒适性。 

3.0.3 民用建筑空气调节室内计算参数应按以下规定采用: 

 1 民用建筑长期逗留区域空气调节室内计算参数,应符合表 3.0.3 的规定:  

表 3.0.3 长期逗留区域空气调节室内计算参数 

参数

热舒适度等级

 温度(℃)

相对湿度(%)

   风速(m/s) 

冬季

 Ⅰ级

 22~24

30~60

 ≤0.2 

Ⅱ级

 18~21

 ≤60 

≤0.2 

夏季 

Ⅰ级

24~26 

40~70

≤0.25 

Ⅱ级

 27~28 

 

 

2 民用建筑短期逗留区域空气调节室内计算参数,可在长期逗留区域参数基础上适当放低要求。夏季空调室内计算温度宜在长期逗留区域基础上提高 2℃,冬季空调室内计算温度宜在长期逗留区域基础上降低 2℃。【条文说明】3.0.3民用建筑空气调节室内计算参数。考虑到民用建筑中存在人员长期逗留区域和短期逗留区域,因此分别给出相应的室内计算参数。 

1 考虑不同功能房间对室内热舒适的要求不同,分级给出室内计算参数。热舒适度等级由业主在确定建筑方案时选择。热舒适等级划分详见本规范第 3.0.5条。 将热舒适划分为两个等级(Ⅰ级和Ⅱ级),其中Ⅰ级热舒适水平较高,Ⅱ级较低;等级划分的依据为 PMV 指标,Ⅰ级对应的 PMV 范围为-0.5≤PMV≤+0.5,Ⅱ级对应的 PMV 为-1≤PMV<-0.5和 0.5<PMV≤1。 其中考虑到建筑节能的限制,要求冬季室内环境在满足舒适的条件下偏冷,夏季在满足舒适的条件下偏热,所以具体建筑等级划分如下: 表 1 不同热舒适度等级所对应的 PMV 值 :

热舒适度等级

冬季 

夏季 

Ⅰ级

-0.5≤PMV≤0

0≤PMV≤0.5 

Ⅱ级

 -1≤PMV<-0.5

0.5<PMV≤1 

根据我国在 2000 年制定了 GB/T18049-200(中等热环境中 PMV 和 PPD 指数的测定及热舒适条件的规定),相对湿度应该设定在 30%~70%之间。根据国外专家的实验,在冬季当相对湿度超过 60%时,会引起人体的热不舒适。另外从节能的角度考虑,在冬季室内设计相对湿度越大,能耗越高,在冬季,相对湿度每提高 10%,能耗约增加 6%,因此不宜采用较高的相对湿度。另外,实际调研结果显示,冬季空调建筑的室内设计湿度几乎都低于 60%,还有部分建筑不考虑冬季湿度。因此,规定冬季空调室内设计湿度不宜大于 60%。在此基础上,由于Ⅰ级对舒适要求较高,综合考虑温湿度的关系,取相对湿度的范围为 30%~60%。

因此,对于Ⅰ级建筑,当室内相对湿度在 30%~60%之间,PMV值在-0.5~0之间时,经过热舒适区的计算,所得舒适温度的范围为 22~24℃,同理对于Ⅱ级,经过热舒适区的计算,所得舒适温度的范围为 18~21℃。 对于空调夏季情况,相对湿度在 30%~70%之间时,对应的满足热舒适的温度范围是22℃~28℃。本着节能的原则,夏季应在满足舒适条件的前提下选择偏热的环境。由此确定夏季室内设计参数为:温度 24℃~28℃,相对湿度 40%~70%。在此基础之上,对于Ⅰ级,当室内相对湿度在 40%~70%之间,PMV值在 0~0.5之间时,经过热舒适区的计算,所得舒适温度的范围为 24~26℃,同理对于Ⅱ级,经过热舒适区的计算,所得舒适温度的范围为27~28℃。对于风速,参照国际通用标准 ISO7730 和 ASHRAE55,并结合我国的实际国情和一般生活水平,取室内由于吹风感而造成的不满意度 DR 为不大于 20%,根据相关文献的研究结果,在 DR≤20%时,空气温度、平均风速和空气紊流度之间的关系如图所示: 

根据实际情况,夏季室内紊流度较高,取为 40%,空气温度取平均值 26℃,得到夏季室内允许最大风速约为0.25m/s;冬季一般室内空气紊流度较小,取为20%,空气温度取18℃,得到冬季室内允许最大风速约为 0.2m/s。 

2 短期逗留区域指人员暂时逗留的区域,主要有商场、车站、营业厅、展厅、门厅、书店等观览场所和商业设施。 对于短期逗留区域,人员停留时间较短,服装热阻不同于长期逗留区域,对热满意程度更多来源于动态环境的变化,综合考虑建筑节能的需要,可在长期逗留区域基础上降低要求。 

3.0.4 工艺性空调室内温湿度基数及其允许波动范围,应根据工艺需要及卫生要求确定。活动区的风速:冬季不宜大于 0.3m/s,夏季宜采用 0.2~0.5m/s;当室内温度高于 30℃,可大于0.5m/s。 

【条文说明】3.0.4工艺性空调室内参数。对于设置工艺性空调的民用建筑,其室内参数应根据工艺要求,并考虑必要的卫生条件确定。在可能的条件下,应尽量提高夏季室内温度基数,以节省建设投资和运行费用。另外,室温基数过低(如 20℃),由于夏季室内外温差太大,工作人员普遍感到不舒适,室温基数提高一些,对改善室内工作人员的卫生条件也是有好处的。 

3.0.5 供暖与空气调节室内的热舒适性应按照《中等热环境 PMV和 PPD指数的测定及热舒 适条件的规定》(GB/T18049),采用预计的平均热感觉指数(PMV)和预计不满意者的百分数(PPD)评价,热舒适度等级划分按表 3.0.5 采用。 

表 3.0.5 不同热舒适度等级对应的 PMV、PPD 值 

热舒适度等级 

PMV

 PPD 

Ⅰ级 

-0.5≤PMV≤0.5

 ≤10%

Ⅱ级

 -1≤PMV<-0.5

0.5<PMV≤1 ≤27% 

【条文说明】3.0.5 空气调节室内热舒适性评价指标参数。《中等热环境 PMV 和 PPD 指数的测定及热舒适条件的规定》(GB/T18049)等同于国际标准 ISO7730,本规范结合我国国情对舒适等级进行了划分。采用 PMV、PPD 评价室内热舒适,即与国家现行标准一致,又与国际接轨。在不降低室内热舒适标准的前提下,通过合理选择室内空气设计参数,可以收到明显节能效果。 

3.0.6 民用建筑室内人员所需最小新风量应符合以下规定: 

1 公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合表 3.0.6 规定。 

表 3.0.6 民用建筑主要房间每人所需最小新风量/(m3/(h·人)) 

建筑类型

 新风量

建筑类型

 新风量

办公室

 30

大堂

10

客房

 30

四季厅

 10 

多功能厅

20 

游艺厅

30 

美容室

 45 

宴会厅

 20

理发室

20 

咖啡厅

 10 

 

餐厅

20

 

 

2 设置新风系统的居住建筑和医院建筑,其设计最小新风量宜按照换气次数法确定。 

3 高密人群建筑设计最小新风量宜按照不同人员密度下的每人所需最小新风量确定。 

【条文说明】3.0.6公共建筑主要房间每人所需最小新风量。 表 3.0.6 给出所推荐的不同类型民用建筑主要房间的每人所需最小新风量,主要参考对象包括《公共场所卫生标准》(GB9663~GB9673)、《公共建筑节能设计标准》(GB50189)、《饭馆(餐厅)卫生标准》(GB16153-1996)等。表 3.0.6 中未做出规定的其他民用建筑人员所需最小新风量,可按照国家现行卫生标准中的容许浓度进行计算确定,并且设计时应满足国家现行专项标准的特殊要求。 

2 由于居住建筑和医院建筑的建筑污染部分比重一般要高于人员污染部分,按照现有人员新风量指标所确定的新风量没有考虑建筑污染部分,从而不能保证始终完全满足室内卫生要求;因此,对于这两类建筑应将建筑的污染构成按建筑污染与人员污染同时考虑,并以换气次数的形式给出所需最小新风量。其中,居住建筑的换气次数参照 ASHRAE Standard62.1-2007 确定,医院建筑的换气次数按照日本医院设计和管理指南(HEAS-02-2004)确定.

3 按照目前我国现有新风量指标,计算得到的高密人群建筑新风量所形成的新风负荷在空调负荷中的比重一般高达 20~40%,对于人员密度超高建筑,新风能耗有时会高到人们难以接受的程度;另一方面,高密人群建筑的人流量变化幅度大,且受季节、气候和节假日等因素影响明显。因此,该类建筑应该考虑不同人员密度条件下对新风量指标的具体要求;并且,应重视室内人员的适应性和控制一定比例的不满意率等因素对新风量指标的影响。鉴于此,为了反映以上因素对新风量指标的具体要求,该类建筑新风量大小宜参考 ASHRAE Standard62.1-2007的规定设计法思想,对不同人员密度下的每人所需最小新风量做出规定.

4 室外设计计算参数 

4.1.1 室外空气设计计算气象参数应按附录 A 采用。对于附录 A 未列入的城市,应按本节的规定进行计算确定。对于冬夏两季各种室外计算温度,也可按本规定附录 B 所列的简化方法确定。 

【条文说明】4.1.1室外空气设计计算气象参数。 室外空气计算参数是负荷计算的重要基础数据,本规范以全国地级单位划分为基础,结合国家气象局气象观测台站的设置,基本保证每地级单位 1个台站,直辖市 3个台站,共计选取 347个台站制作了室外空气计算参数表,见附录 A。 

近年来受温室效应的影响,全球气候变化较大,室外空气计算参数随环境温度的变化也发生了改变。本规范选取 1970年 1月 1日至 2000年 12月 31日 30年的 6小时定时观测数据为基础进行计算,总体来说,夏季计算参数变化不大,冬季北方供暖城市计算参数有上升现象。 

我国使用的室外空气计算参数确定方法与国外不同,一般是按平均或累年不保证日(时)数确定,而美国、日本及英国等国家一般采用不保证率的方法,且数据并不唯一,选择空间较大。经过专题研究,虽然国外的方法更灵活,能够针对目标建筑做出不同的选择,但我国的观测设备条件有限,目前还不能够提供所有主要城市 30年的逐时原始数据,用一日四次的 6小时定时数据计算不保证率的结果与逐时数据的结果是有偏差的;而且从我国第一本暖通规范《工业企业采暖通风和空气调节设计规范》(TJ19-75)出版以来一直沿用此种方法,广大的设计工作者已经习惯于这种传统的格式,综合考虑各种因素,本规范只更新数据,不改变方法。 

4.1.2 供暖室外计算温度应采用历年平均不保证 5 天的日平均温度。 【条文说明】4.1.2供暖室外计算温度。供暖室外计算温度的是以日平均温度为统计基础,按照历年室外实际出现的较低的日平均温度低于室外计算温度的时间,平均每年不低于五天的原则确定的。经过几十年的实践证明,在采取连续供暖或间歇时间不长的运行制度时,这样的供暖室外计算温度一般不会影响民用建筑的供暖效果。 

本条及本章其他条文中的所谓“不保证”,是针对室外温度状况而言的。“历年”即为每年,“历年平均”,是指累年不保证总数的历年平均值。 

4.1.3 冬季通风室外计算温度应采用累年最冷月平均温度。 【条文说明】4.1.3冬季通风室外计算温度。 本条及本规范其他有关条文中的“累年最冷月”,系指累年逐月平均气温最低的月份。累年值是指历年气象观测要素的平均值或极值。累年逐月平均气温具体到本规范中是指 1~12月各个月份 30年的累年月平均气温。累年逐月平均气温最低的月份是从 12个累年月平均气温中选取一个最小值,其对应的月份即为累年逐月平均气温最低的月份。一般情况下累年最冷月为了一月,但在少数地区也会存在十二月或二月的情况。 本条的计算温度适用于机械送风系统补偿消除余热、余湿等全面排风的耗热量时使用; 对于选择机械送风系统的空气加热器时,室外计算参数宜采用供暖室外计算温度。 

4.1.4 冬季空气调节室外计算温度应采用历年平均不保证 1 天的日平均温度。【条文说明】4.1.4冬季空气调节室外计算温度。 将冬季的室外空气计算温度分为供暖和空调两种温度是我国与国际上相比比较特殊的一种情况。在美国及日本等一些国家,冬季的设计计算温度并不区分供暖或空调,只是给出不同的保证率形式供设计师在不同使用功能的建筑时选用。 空调房间的温湿度要求要高于供暖房间,因此不保证的时间也应小于供暖温度所对应的时间。我国的冬季空气调节室外计算温度是以日平均温度为基础进行统计计算的,而国际上不保证率方法计算的基础是逐时平均温度,用二者进行比较,严格从意义上来说是不对等的。如果仅从数值上看,我国冬季空调室外计算温度的保证率还是比较高的,同美国等国家常用的标准在同一水平上。 

4.1.5 冬季空气调节室外计算相对湿度应采用累年最冷月平均相对湿度。【条文说明】4.1.5冬季空气调节室外计算相对湿度。 累年最冷月平均相对湿度是指累年逐月平均气温最低月份的累年月平均相对湿度。 

4.1.6 夏季空气调节室外计算干球温度,应采用历年平均不保证 50h的干球温度。【条文说明】4.1.6夏季空气调节室外计算干球温度。 目前我国大部分的气象台站采集温度仍然采用的是每日四次的定时观测方法,部分发达城市已采用自动站记录数据,但是覆盖范围并不广泛,记录历史也不够统计标准的 30年。因此本规范中所指的不保证 50小时,是以每天四次(2、8、14、20时)的定时温度记录为基础,以每次记录代表 6小时进行统计。 

4.1.7 夏季空气调节室外计算湿球温度应采用历年平均不保证 50h 的湿球温度。【条文说明】4.1.7夏季空气调节室外计算湿球温度。 与 4.1.6相同,湿球温度也是选取每日四次的定时观测湿球温度,以每次记录代表 6小时进行统计。 

4.1.8 夏季通风室外计算温度应采用历年最热月 14 时的月平均温度的平均值。【条文说明】4.1.8夏季通风室外计算温度。 我国气象台站在观测时统一采用北京时间进行记录,14时是一日四次定时记录中气温最高的一次。对于我国大部分地区来说,当地太阳时的 14时与北京太阳时的 14时相比会有1~3个小时的时差。尤其是对于西部地区来说,统一采用北京时间 14时的温度记录,并不能真正反映当地最热月逐日逐时较高的 14时气温。但考虑到需要进行时差修正的地区,夏季通风室外计算温度多在 30℃以下(有的还不到 20℃),把通风计算温度规定提高一些,对通风设计(主要是自然通风)效果影响不大,故本规范未规定对此进行修正。 

如需修正,可按以下的时差订正简化方法进行修正: 

1 对北京以东地区以及北京以西时差为 1 小时地区,可以不考虑以北京时间 14 时所确定的夏季通风室外计算温度的时差订正; 

2 对北京以西时差为 2小时的地区,可按以北京时间 14时所确定的夏季通风室外计算温度加上 2℃来订正。 

4.1.9 夏季通风室外计算相对湿度应采用历年最热月 14 时的月平均相对湿度的平均值。 

【条文说明】4.1.9夏季通风室外计算相对湿度。全国统一采用北京时间最热月 14时的平均相对湿度确定这一参数,也存在时差影响问题,但是相对湿度的偏差不大,偏于安全,故未考虑修正问题。 

4.1.10 夏季空气调节室外计算日平均温度应采用历年平均不保证 5 天的日平均温度。 

【条文说明】4.1.10夏季空气调节室外计算日平均温度。关于夏季室外计算日平均温度的确定原则是考虑与空调室外计算干湿球温度相对应的,即不保证小时数应为 50小时左右。统计结果表明,50小时的不保证小时数大致分布在 15天左右,而在这 15天左右的时间内,分布也是不均等的,有些天仅有 1~2小时,出现较多的不保证小时数的天数一般在 5天左右。因此,取不保证 5天的日平均温度,大致与室外计算干湿球温度不保证 50小时是相对应的。 

4.1.11 夏季空气调节室外计算逐时温度可按下式确定: shwp r tt t = + Δβ (4.1.11-1) 

式中:tsh —— 室外计算逐时温度(℃) twp—— 夏季空气调节室外计算日平均温度(℃) 

β —— 室外温度逐时变化系数,见表 4.1.11 ⊿tr —— 夏季室外计算平均日较差, 

0.52twg wprt tt − Δ =(4.1.11-2) 式中:twg—— 夏季空气调节室外计算干球温度(℃) 

【条文说明】4.1.11为适应关于按不稳定传热计算空调冷负荷的需要,制定本条内容。 

4.1.12 当室内温湿度必须全年保证时,应另行确定空气调节室外计算参数。仅在部分时间(如夜间)工作的空气调节系统,可不完全遵守本规范第 4.1.6 ~ 4.1.11 的规定。 

【条文说明】4.1.12特殊情况下空调室外计算参数的确定。本规范的室外空气计算参数是在不同保证率下统计计算的结果,虽然保证率比较高,完全能够满足一般民用建筑的热环境舒适度需求,但是在特殊气象条件下仍然会存在达不到室内温湿度要求的情况。因此,当建筑室内温湿度参数必须全年保持既定要求的时候,应另行确定适宜的室外计算参数。 

4.1.13 冬季室外平均风速应采用累年最冷 3 个月各月平均风速的平均值。 冬季室外最多风向的平均风速应采用累年最冷 3 个月最多风向(静风除外)的各月平均风速的平均值。夏季室外平均风速应采用累年最热 3 个月各月平均风速的平均值。 

4.1.14 冬季最多风向及其频率应采用累年最冷 3 个月的最多风向及其平均频率。 夏季最多风向及其频率应采用累年最热 3 个月的最多风向及其平均频率。 年最多风向及其频率应采用累年最多风向及其平均频率。 

【条文说明】4.1.14室外风速、风向及频率。本条及本规范其他有关条文中的“累年最冷三个月”,系指累年逐月平均气温最低的三个月;“累年最热三个月”,系指累年逐月平均气温最高的三个月。 最多风向”即 “主导风向”(Predominant Wind Direction) 

4.1.15 冬季室外大气压力应采用累年最冷 3 个月各月平均大气压力的平均值。 夏季室外大气压力应采用累年最热 3 个月各月平均大气压力的平均值。 

4.1.16 冬季日照百分率应采用累年最冷 3 个月各月平均日照百分率的平均值。 

4.1.17 设计计算用供暖期天数应按累年日平均温度稳定低于或等于暖供暖室外临界温度的总日数确定。 一般民用建筑供暖室外临界温度宜采用 5℃。 

【条文说明】4.1.17设计计算用供暖期天数。 本条中所谓“日平均温度稳定低于或等于供暖室外临界温度”,系指室外连续 5天的滑动平均温度低于或等于供暖室外临界温度。 

按本条规定统计和确定的设计计算用供暖期,是计算供暖建筑物的能量消耗,进行技术经济分析、比较等不可缺少的数据,是专供设计计算应用的,并不是指具体某一个地方的实际供暖期,各地的实际供暖期应由各地主管部门根据情况自行确定。为配合不同地区的不同要求,本规范给出了 5℃和 8℃两种临界温度的供暖期天数及起止日期。 

4.1.18 室外计算参数的统计年份宜取 30 年。不足 30 年者,也可按实有年份采用,但不得少于 10 年;少于 10 年时,应对气象资料进行修正。 

【条文说明】4.1.18室外计算参数的统计年份。 近年来,国际上对室外计算参数统计年份的选取有一些讨论:年份取的长,有利于气象参数的稳定性,数据更有代表性;但是由于全球变暖,环境温度的攀升,统计年份选取过长则不能完全切合实际设计需求。为得出一个合理的结论,编制组室外空气计算参数专题小组对近 30年的气象参数进行了整理分析。近 30年的累年年平均气温与 1950~1980年 30年的累年年平均气温相比有了明显的上升,但是北方地区冬季的温度近十年又有回落的趋势,而夏季的温度整体变化不大。经过计算对比室外空气计算参数采用 10年、15年、20年及 30年不同统计期的数值,10年与 30年的数据与累年年平均气温变化的趋势最为相近。而从气象学的角度上说,30年是比较有代表性的观测统计期,所以本次规范室外空气计算参数的统计年份为 30年。 

4.1.19 山区的室外气象参数应根据就地的调查、实测并与地理和气候条件相似的邻近台站的气象资料进行比较确定。 

【条文说明】4.1.19山区的室外气象参数。山区的气温受海拔,地形等因素影响较大,在与邻近台站的气象资料进行比较时,应注意小气候的影响,注意气候条件的相似性。  

4.2 夏季太阳辐射照度 

4.2.1 夏季太阳辐射照度应根据当地的地理纬度、大气透明度和大气压力,按 7月 21 日的太阳赤纬计算确定。 

【条文说明】4.2.1确定太阳辐射照度的基本原则。本规范所给出的太阳辐射照度值,是根据地理纬度和 7 月大气透明度,并按7月21日的太阳赤纬,应用有关太阳辐射的研究成果,通过计算确定的。关于计算太阳辐射照度的基础数据及其确定方法。这里所说的基础数据,是指垂直于太阳光线的表面上的直接辐射照度 S和水平面上的总辐射照度 Q。原规范的基础数据是基于观测记录用逐时的 S 和 Q 值,采用近十年中每年 6 月至 9 月内舍去 15~20 个高峰值的较大值的历年平均值。实践证明,这一统计方法虽然较为繁琐,但它所确定的基础数据的量值,已为大家所接受。本规范参照这一量值,根据我国有关太阳辐射的研究中给出的不同大气透明度和不同太阳高度角下的 S和 Q值,按照不同纬度、不同时刻(6~18时)的太阳高度角用内插法确定的。 

4.2.2 建筑物各朝向垂直面与水平面的太阳总辐射照度可按本规范附录 C 采用。 

【条文说明】4.2.2垂直面和水平面的太阳总辐射照度。 建筑物各朝向垂直面与水平面的太阳总辐射照度,是按下列公式计算确定的: 2fzz zD DJ J+ = + (1) Jz p = J p + D (2) 

式中: zz J ——各朝向垂直面上的太阳总辐射照度(W/m2); 

 z p J ——水平面上的太阳总辐射照度(W/m2); 

 z J —— 各朝向垂直面的直接辐射照度(W/m2); 

 p J —— 水平面的直接辐射照度(W/m2); 

 D—— 散射辐射照度(W/m2); 

 Df ——地面反射辐射照度(W/m2)。 

各纬度带和各大气透明度等级下的计算结果列于本规范附录 C。 

4.2.3 透过建筑物各朝向垂直面与水平面标准窗玻璃的太阳直接辐射照度和散射辐射照度,可按本规范附录 C 采用。 

【条文说明】4.2.3透过标准窗玻璃的太阳辐射照度。根据有关资料,将 3mm 厚的普通平板玻璃定义为标准玻璃。透过标准窗玻璃的太阳直接辐射照度和散射辐射照度,是按下列公式计算确定的: 

cz z J J = μθ (3)  16 z p p J = μ J (4) ) 2 ( fc z dD DD+ = μ (5) Dc p = μdD (6) 

式中: cz J —— 各朝向垂直面和水平面透过标准窗玻璃的直接辐射照度(W/m2); 

μθ—— 太阳直接辐射入射率; 

Dcz——透过各朝向垂直面标准窗玻璃的散射辐射照度(W/m2); 

Dc p—— 透过水平面标准窗玻璃的散射辐射照度(W/m2); 

μd—— 太阳散射辐射入射率; 

其他符号意义同前。各纬度带和各大气透明度等级下的计算结果列于本规范附录 D。 

4.2.4 采用本规范附录 C 和附录 D 时,当地的大气透明度等级,应根据本规范附录 E 及夏季大气压力,

【条文说明】4.2.4当地计算大气透明度等级的确定。为了按本规范附录 C 和附录 D 查取当地的太阳辐射照度值,需要确定当地的计算大气透明度等级,为此,本条给出了根据当地大气压力确定大气透明度的等级,见表 4.2.4,并在本规范附录 E中给出了夏季空调用的计算大气透明度分布图。(见后续) 

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