民用建筑室内热湿环境评价标准[附条文说明]

目录

 

1、总则

2、术语

3、基本规定

4、人工冷热源热湿环境评价

5、非人工冷热源热湿环境评价

6、基本参数测量

附录A、热湿环境调查问卷

附录B、不同活动代谢率

附录C、服装热阻值

附录D、体感温度的计算方法

附录E、PMV-PPD的计算程序

附录F、局部评价指标

本标准用词说明

引用标准名录

 

中华人民共和国国家标准

民用建筑室内热湿环境评价标准

Evaluation standard for indoor thermal environment in civil buildings

GB/T 50785-2012

主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2012年10月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1410号

关于发布国家标准《民用建筑室内热湿环境评价标准》的公告

    现批准《民用建筑室内热湿环境评价标准》为国家标准,编号为GB/T 50785-2012,自2012年10月1日起实施。
    本标准由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2012年5月28日

前言

    根据住房和城乡建设部《关于印发<2008年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2008]102号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本标准。
    本标准的主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.基本规定;4.人工冷热源热湿环境评价;5.非人工冷热源热湿环境评价;6.基本参数测量。
    本标准由住房和城乡建设部负责管理,由重庆大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送重庆大学(地址:重庆市沙坪坝区沙北街83号重庆大学B区城市建设与环境工程学院;邮编:400045)。
    本标准主编单位:重庆大学 中国建筑科学研究院
    本标准参编单位:中国建筑设计研究院 西安建筑科技大学 住房和城乡建设部科技促进发展中心 哈尔滨工业大学 沈阳建筑大学 华南理工大学
    本标准主要起草人员:李百战 王清勤 潘云钢 李安桂 李楠 王智超 张小玲 赵加宁 姚润明 冯国会 孟庆林 王昭俊 喻伟 刘红
    本标准主要审查人员:吴德绳 王有为 王唯国 丁高 伍小亭 虞永宾 艾为学 姚杨 杨仕超 戎向阳 李荣

1 总则

1.0.1 为贯彻执行国家有关节约能源、保护环境的法律、法规和政策,规范民用建筑室内热湿环境的评价,引导民用建筑工程营造适宜、健康的室内热湿环境,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于居住建筑和办公建筑、商店建筑、旅馆建筑、教育建筑等的室内热湿环境评价。

1.0.3 民用建筑室内热湿环境的评价,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 热舒适 thermal comfort
    人对于热湿环境的主观满意程度。

2.0.2 Ⅰ级热湿环境 thermal environment category Ⅰ
    人群中90%感觉满意的热湿环境。

2.0.3 Ⅱ级热湿环境 thermal environment category Ⅱ
    人群中75%感觉满意的热湿环境。

2.0.4 Ⅲ级热湿环境 thermal environment category Ⅲ
    人群中低于75%感觉满意的热湿环境。

2.0.5 人工冷热源热湿环境 thermal environment in heated and cooled buildings
    使用供暖、空调等人工冷热源进行热湿环境调节的房间或区域。

2.0.6 非人工冷热源热湿环境 thermal environment in free-running buildings
    未使用人工冷热源,只通过自然调节或机械通风进行热湿环境调节的房间或区域。

2.0.7 服装热阻 clothing insulation(Icl)
    表征服装阻抗传热能力的物理量。

2.0.8 热感觉 thermal sensation
    人体对冷热的主观感受。

2.0.9 预计平均热感觉指标 predicted mean vote (PMV)
    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,是人群对于热感觉等级投票的平均指数。

2.0.10 预计不满意者的百分数 predicted percentage dissatisfied (PPD)
    处于热湿环境中的人群对于热湿环境不满意的预计投票平均值。

2.0.11 预计适应性平均热感觉指标 adaptive predicted mean vote (APMV)
    在非人工冷热源热湿环境中,考虑了人们心理、生理与行为适应性等因素后的热感觉投票预计值。

2.0.12 代谢率 metabolic rate
    人体通过代谢将化学能转化为热能和机械能的速率,通常用人体单位面积的代谢率表示。

2.0.13 冷吹风感 draft
    因空气流动引起的人体局部不同程度的寒冷感。

2.0.14 不对称辐射温度 radiant temperature asymmetry
    与人体相对的两个微小平面辐射温度的差异。

2.0.15 紊流强度 turbulence intensity(Tu)
    空气流速标准差与空气流速平均值的比值。

2.0.16 局部不满意率 local percentage dissatisfied caused by thermal environment (LPD)
    由于冷吹风感、垂直温差、地板表面温度、不对称辐射温度等局部热湿环境引起的不满意率。

2.0.17 体感温度 operative temperature(top)
    具有黑色内表面的封闭环境的平均温度。

2.0.18 室外平滑周平均温度 running mean of outdoor temperature(trm)
    连续7d室外日平均温度的指数加权值。

3 基本规定

3.0.1 民用建筑室内热湿环境的评价宜以建筑物内主要功能房间或区域为对象,也可以单栋建筑为对象。当建筑中90%以上主要功能房间或区域满足某评价等级条件时,可判定该建筑达到相应等级。

3.0.2 民用建筑室内热湿环境的评价可分为设计阶段的评价(简称“设计评价”)和使用阶段的评价(简称“工程评价”)。

3.0.3 设计评价应在建筑的施工图设计完成后进行。申请设计评价的建筑应提供下列资料:
    1 相关审批文件;
    2 施工图设计文件;
    3 施工图设计审查合格的证明文件。

3.0.4 工程评价应在建筑投入正常使用一年后进行,申请工程评价的建筑除应提供本标准第3.0.3条规定的资料外,尚应提供工程竣工验收资料和室内热湿环境运行资料。

3.0.5 民用建筑室内热湿环境的评价应区分为人工冷热源热湿环境评价和非人工冷热源热湿环境评价。

3.0.6 民用建筑室内热湿环境评价等级可划分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级等三个等级,且等级的判定应按本标准第4章和第5章的规定执行。

4 人工冷热源热湿环境评价

4.1 一般规定

4.1.1 对于采用人工冷热源的建筑室内热湿环境,应在满足下列条件时,再进行等级判定:
    1 室内温度、湿度、空气流速等参数满足设计要求,并符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的规定;
    2 建筑围护结构内表面无结露、发霉等现象;
    3 采用集中空调时,新风量符合国家现行有关标准的规定。

4.2 评价方法

4.2.1 对于人工冷热源热湿环境,设计评价的方法应按表4.2.1选择,工程评价的方法宜按表4.2.1选择。当工程评价不具备按表4.2.1执行的条件时,可采用由第三方进行大样本问卷调查法。调查问卷应按本标准附录A执行,代谢率应按本标准附录B执行,服装热阻应按本标准附录C执行,体感温度的计算应按本标准附录D执行。

4.2.2 采用计算法进行人工冷热源热湿环境等级评价时,设计评价应按其整体评价指标进行等级判定;工程评价应按其整体评价指标和局部评价指标进行等级判定,且所有指标均应满足相应等级要求。

4.2.3 整体评价指标应包括预计平均热感觉指标(PMV)、预计不满意者的百分数(PPD),PMV-PPD的计算程序应按本标准附录E执行;局部评价指标应包括冷吹风感引起的局部不满意率(LPD1)、垂直空气温度差引起的局部不满意率(LPD2)和地板表面温度引起的局部不满意率(LPD3),局部不满意率的计算应按本标准附录F执行。

4.2.4 对于人工冷热源热湿环境的评价等级,整体评价指标应符合表4.2.4-1的规定,局部评价指标应符合表4.2.4-2的规定。

4.2.5 人体代谢率为1.0met~1.3met,服装热阻为0.5clo和1.0clo的人工冷热源热湿环境,可采用图示法进行等级评价(图4.2.5-1、图4.2.5-2)。采用图示法评价时,应先根据图4.2.5-1判断室内热湿环境等级,当室内热湿环境不满足图4.2.5-1的要求时,再根据图4.2.5-2判定其等级。动态服装热阻应按本标准附录C.2进行修正。不同服装热阻所对应的体感温度上限和下限应按下列公式进行线性插值计算:

式中:tmax,Icl——在服装热阻为Icl时的体感温度上限(℃);
      tmin,Icl——在服装热阻为Icl时的体感温度下限(℃);
      tmax,1.0clo——在服装热阻为1.0clo时的体感温度上限(℃);
      tmax,0.5clo——在服装热阻为0.5clo时的体感温度上限(℃);
      tmin,1.0clo——在服装热阻为1.0clo时的体感温度下限(℃);
      tmin,0.5clo——在服装热阻为0.5clo时的体感温度下限(℃);
      Icl——服装热阻(clo)。

1-服装热阻为0.5clo的Ⅱ级区(不具备风速控制条件); 2-服装热阻为0.5clo的Ⅱ级区(具备风速控制条件);3-服装热阻为0.5clo的Ⅰ级区(斜线阴影区域);浅色阴影区-不具备风速控制条件;深色阴影区-具备风速控制条件

4.2.6 采用图示法进行人工冷热源热湿环境等级评价时,不同服装热阻、不同空气流速对应的体感温度(top)应符合下式的规定:

 

tmin,Icl≤top≤tmax,Icl         (4.2.6)

 

5 非人工冷热源热湿环境评价

5.1一般规定

5.1.1 对于采用非人工冷热源的建筑室内热湿环境,应在满足下列条件时,再进行等级判定:
    1 建筑围护结构内表面无结露、发霉等现象;
    2 具备合理的自然通风措施。

5.2 评价方法

5.2.1 对于非人工冷热源热湿环境,设计评价应采用计算法或图示法,工程评价宜采用计算法或图示法。当工程评价不具备采用计算法和图示法的条件时,可采用大样本问卷调查法。调查问卷应按本标准附录A执行,代谢率应按本标准附录B执行,服装热阻应按本标准附录C执行,体感温度的计算应按本标准附录D执行。

5.2.2 采用计算法评价时,应以预计适应性平均热感觉指标(APMV)作为评价依据。预计适应性平均热感觉指标(APMV)应按下式计算:

APMV=PMV/(1+λ·PMV)         (5.2.2)

式中:APMV——预计适应性平均热感觉指标;
      λ——自适应系数,按表5.2.2取值;
      PMV——预计平均热感觉指标,按本标准附录E计算。

 

 

5.2.3 采用计算法评价时,非人工冷热源热湿环境评价等级的判定应符合表5.2.3的规定。

 

 

6 基本参数测量

6.1 基本参数和仪器

6.1.1 室内热湿环境评价的基本参数和测量仪器应符合表6.1.1的规定,且测量仪器的响应时间不应过长,其中空气流速测量仪器的响应时间不得大于0.5s。

 

 

6.2 测量条件

6.2.1 冬季测量,不宜在晴天天气条件下进行,且室内外温差不应小于设计温差的50%。

6.2.2 夏季测量时,应在室内外温差和湿度差不小于设计温差和湿度差的50%且晴天或者少云天气条件下进行。

6.2.3 测量应符合国家现行有关测试标准的规定。

6.3 测点位置和数量

6.3.1 测量位置应选择室内人员的工作区域或座位处,并应优先选择窗户附近、门进出口处、冷热源附近、风口下和内墙角处等不利的地点。

6.3.2 测量位置距墙的水平距离应大于0.5m。

6.3.3 房间或区域环境的基本参数分布均匀时,空气温度、空气流速、相对湿度、平均辐射温度、平面辐射温度的测量高度,坐姿时,应距离地面0.6m;站姿时,应距离地面1.1m。

6.3.4 房间或区域环境的基本参数分布不均匀时,空气温度、空气流速、相对湿度、平均辐射温度、平面辐射温度、体感温度的测量高度,坐姿时,应分别距离地面0.1m、0.6m和1.1m;站姿时,应分别距离地面0.1m、1.1m和1.7m。测量值应取不同高度测量值的加权平均值。

6.3.5 坐姿时,计算空气垂直温度差应分别测量距离地面0.1m和1.1m处的空气温度;站姿时,应分别测量距离地面0.1m和1.7m处的空气温度。

6.3.6 地板表面温度应在安装好预期地面覆盖物的情况下测量。

6.3.7 坐姿和站姿时,吹风感应分别测量1.1m和1.7m高度处人体头部/肩区域的空气温度和空气流速值,脚踝和下腿区域没有覆盖物时,应加测0.1m处的空气温度和空气流速值。

6.3.8 测点的数量和位置应根据房间或区域面积确定,并应符合下列规定:
    1 房间或区域面积小于等于16m2的,应测试房间的中心;
    2 房间或区域面积大于16m2但小于等于30m2的,应选择测试区域对角线上的两个等分点作为测点;
    3 房间或区域面积大于30m2但小于等于60m2的,应选择测试区域对角线上的三个等分点作为测点;
    4 房间或区域面积大于60m2的,应选择测试区域两个对角线上的五个等分点作为测点。

6.4 测量时间

6.4.1 测量周期宜为24h~48h,测量时间间隔应小于30min,并应取测量时间段内最不利时刻的值。

6.4.2 测量前,测量仪器的读数应在待测环境中趋于稳定。

6.4.3 测量空气温度、相对湿度、平均辐射温度与平面辐射温度的时间应至少为3min,并不得大于15min。测量结果应取测量时间段内至少18个时间点的算术平均值。

6.4.4 对于供冷或供暖辐射地板表面温度,测量时间宜按空气温度的时间平均方法进行处理。

6.4.5 测量空气流速的时间应为3min,测量结果应取测量时间段内至少18个时间点的算术平均值。瞬时速度的测量时间应为2s。

 

 

附录B 不同活动代谢率

B.0.1 代谢率测量应符合现行国家标准《热环境人类工效学:代谢率的测定》GB/T 18048的规定。

B.0.2 常见活动的代谢率可按表B.0.2取值。

 

 

附录C 服装热阻值

C.1 代表性服装热阻

C.1.1 对于典型全套服装的热阻(Icl)可按表C.1.1-1取值,有代表性成年男女单件服装的热阻(Icl)可按表C.1.1-2取值。

C.1.2 单件服装的热阻可按表C.1.2规定取值。当活动量主要为坐姿活动(1.2met),增减一件衣物时,体感温度修正值可按表C.1.2取值。

C.1.3 人处于坐姿时,椅子的热阻可附加0~0.4clo,并应按表C.1.3取值。

C.2 动态服装热阻的确定

C.2.1 动态服装热阻的确定应符合下列规定:
    1 对于服装热阻(Icl)大于0.6且小于1.4或服装总热阻(IT)大于1.2且小于2.4的人,修正后的服装总热阻应按下式计算:

式中:IT,r——修正后的服装总热阻(clo);
      IT——服装总热阻(clo);
      υar——人附近的空气流速(m/s);
      υw——人行走的速度(m/s)。
    2 对于裸体的人(Icl=0clo),修正后的边界层空气总热阻应按下式计算:

 

 

式中:Ia,r——修正后的边界层空气总热阻(clo);
      Ia——边界层空气总热阻(clo),取0.7clo。
    3 当人附近的空气流速(υar)不大于3.5m/s、人身体移动速度(υw)不大于1.2m/s时,动态服装热阻应按下式计算:

式中:Icl,r——动态服装热阻(clo);
     ƒcl——服装面积因数,等于着装时人的体表面积与裸露时人的体表面积之比。
    4 当人进行除行走外其他形式活动时或静止时,人身体移动速度(υw)按下式计算,且应低于0.7m/s:

 

υw=0.0052·(M-58)    (C.2.1-4)

式中:M——代谢率(W/m2)。
    5 当服装热阻小于等于0.6clo时,修正后的服装总热阻(IT,r)应按下式计算:

IT,r=IT·[(0.6-Icl)·Ia+Icl·IT]/0.6        (C.2.1-5)

附录D 体感温度的计算方法

D.0.1 当满足下列四个条件时,体感温度可近似等于空气温度:
    1 室内没有辐射加热或者辐射冷却系统;
    2 外窗或外墙的平均传热系数符合下式的规定:

Uw<50/(td,i- td,e)        (D.0.1)

式中:Uw——外窗或外墙的平均传热系数[W/(m2·K)];
      td,i——室内设计温度(℃);
      td,e——室外设计温度(℃)。
    3 窗户太阳得热系数(SHGC)小于0.48;
    4 室内没有产热设备。

D.0.2 当空气流速小于0.2m/s或者平均辐射温度与空气温度差小于4℃时,体感温度可近似等于平均辐射温度与空气温度的加权平均值,并应按下式计算:

top=A·ta+(1-A)·tr        (D.0.2)

式中:top——体感温度(℃);
      ta——空气温度(℃);
      tr——平均辐射温度(℃);
      A——系数,按表D.0.2取值。

 

 

附录E PMV-PPD的计算程序

E.0.1 PMV-PPD的计算程序宜采用BASIC语言按表E.0.1-1的格式编写,且计算程序中使用的变量应符合表E.0.1-2的规定。

 

 

E.0.2 PMV-PPD的计算程序的输出结果可按表E.0.2进行验证。

 

 

附录F 局部评价指标

 

 

本标准用词说明

    1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
      1) 表示很严格,非这样做不可的:
         正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
      2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:
         正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
      3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
         正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
      4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

    2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

    1《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019
    2《热环境人类工效学:代谢率的测定》GB/T 18048

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