民用建筑暖通空调设计室外参数导则

7.1.1　基本体系

针对暖通空调设计的不同场景，共给出8种室外计算参数，每类参数均具有3种不保证率水平，其中中档不保证率的统计方法与目前国标中对于各室外计算参数的统计方法一致，具体如下：

（1）夏季空调计算温度及对应湿球温度：累年平均每年不保证10 h、50 h、100 h。

（2）夏季空调计算日平均温度：累年平均每年不保证1 d、5 d、10 d。

（3）夏季除湿含湿量及对应干球温度：累年平均每年不保证10 h、50 h、100 h。

（4）夏季空调计算焓值及对应干球温度：累年平均每年不保证10 h、50 h、100 h。

（5）冬季供暖计算温度：累年平均每年不保证1 d、5 d、10 d。

（6）冬季空调计算温度：累年平均每年不保证6 h、24 h、48 h。

（7）冬季加湿含湿量及对应干球温度：累年平均每年不保证10 h、50 h、100 h。

（8）冬季空调计算焓值及对应干球温度：累年平均每年不保证10 h、50 h、100 h。

7.1.2　研究思路

7.1.2.1　多不保证率的提出

我国现行暖通空调规范仅提供具有单一不保证水平的室外计算参数。例如：夏季空调室外计算参数仅有“历年平均不保证50 h”一种，冬季空调室外计算参数仅有“历年平均不保证1 d”一种。这种参数体系的确立可追溯至1987年版的《采暖通风与空气调节设计规范》（GB J19—87）。在该规范中，编制组将室外计算参数选择所用的“不保证”的概念统一规定为针对室外气象温度状况而言，从而取消了原版规范（1975年版）关于根据室内温湿度允许波动范围及围护结构状况的不同，分别采取不同的湿球温度的规定。简单来说，就是在室外气象参数的选择过程中，以室外气象参数的不保证水平的概念取代原有的室内热环境参数的不保证水平的概念。这一简化做法在带来便利的同时，也带来了一定的弊端。空调系统设计的根本目的是保证建筑室内热环境达到预期要求。从设计可靠性的角度来讲，就是设计的空调系统要能够将建筑的室内热环境参数超过预期值的概率控制在允许的范围内。由于室外气象需要首先穿过建筑围护结构进而影响室内热环境，因此设计中建筑的室内热环境的不保证水平不仅受室外计算参数的不保证水平的影响，还受建筑热工参数的影响。研究表明，在同一不保证水平的室外计算条件下，不同热工特性建筑的设计负荷所对应的室内热环境不保证水平存在较大差异。这意味着，在同等的室内热环境设计需求下，为了适应建筑热工特性差异的影响，应该提供具有多种室外不保证水平的室外计算参数供设计者选用。同时，考虑到不同类型建筑对室内温湿度控制要求的差别，多种室外不保证水平的设置将有助于本参数体系去满足更广泛且多样的室内热环境设计需求。

7.1.2.2　多参数组合的提出

我国现行暖通空调规范所提供的供暖、通风、空调设计用室外计算参数的结构较为单一。例如：对于夏季空调系统设计，仅提供干球温度和湿球温度这一组参数。这种参数的搭配主要是为建筑负荷计算服务的；而对于除湿设备的选型，则需要首先根据干球温度、湿球温度设计值计算得到对应的含湿量，然后进行选型计算。大量的研究结果表明，由于室外干球温度、湿球温度和含湿量通常并不在同一时刻达到最高值，因此基于这种方法确定的含湿量值所选择的除湿设备往往无法满足室内湿度控制的要求。为此，本标准提出按主要影响因素的不同，以主、辅参数结合为基本形式构建新的室外计算参数体系。其中，辅参数的选择考虑了其与对应主参数在时间上的相关性，这样就保证了所选择的设计气象状态点是符合客观规律的。考虑到干球温度、焓值和含湿量分别对围护结构传热、蒸发冷却和除湿等的显著影响，标准分别给出了以干球温度、焓值和含湿量为主的3种设计参数组合。

7.1.3　生成方法

在现行暖通规范中，室外计算参数均是在一定统计时长的气象数据的基础上，按照规定的室外不保证率水平计算得到的。在本标准中，室外计算参数的确定方法大体沿袭了现行规范的做法，并在此基础上根据具体情况的差异做出了相应的参数补充，具体方法见表7.1～表7.3。

表7.1　以干球温度为主的设计用室外计算参数确定方法

表7.2　以含湿量为主的设计用室外计算参数确定方法(www.xing528.com)

为了便于设计者理解本标准中室外计算参数的选择方法，分别以冬季供暖计算温度、冬季空调计算温度和夏季空调计算温度为例详细介绍室外计算参数生成的具体步骤。

（1）冬季供暖计算温度

在本标准中，冬季供暖计算温度是以累年平均每年不保证1 d、5 d、10 d的日平均温度表示。其计算步骤如下：

首先，提取30年逐时气象数据中的干球温度，以日为单位依次排列，按每年365 d计算，此时一共有10 950 d（365×30）的数据；

其次，计算每日的干球温度日均值，并将干球温度日均值由小到大升序排列，此时一共有10 950个数据；

最后，依次选择序列中第31、151、301个数据（30×1+1，30×5+1，30×10+1），分别对应累年平均不保证1 d、5 d、10 d的冬季供暖计算温度。

（2）冬季空调计算温度

本标准中，冬季空调计算温度是以累年平均每年不保证6 h、24 h、48 h的日滑动平均温度表示。其计算步骤如下：

首先，提取30年逐时气象数据中的干球温度，以小时为单位依次排列，按每年365 d计算，此时一共有262 800 h（365×24×30）的数据；

其次，以24 h为尺度，从第一组24 h的数据开始，逐时向后滑动，并计算24 h尺度内的干球温度平均值。在计算完所有的滑动平均干球温度后，将其值由小到大升序排列，此时一共有262 777 h（262 800-24+1）的数据；

最后，依次选择序列中第181、721、1 441个数据（6×30+1，24×30+1，48×30+1），分别对应累年平均不保证6 h、24 h、48 h的冬季空调计算温度。

（3）夏季空调计算温度

夏季空调计算温度是以累年平均每年不保证10 h、50 h、100 h的干球温度及其不保证小时对应的平均湿球温度表示。其计算步骤如下：

首先，提取30年逐时气象数据中的干球温度和同时发生的湿球温度（此处同时发生表示干球温度和湿球温度的发生时刻一致），以小时为单位依次排列，按每年365 d计算，此时一共有262 800组（365×24×30）数据，每组数据包含一个干球温度值和一个同时发生的湿球温度值；

其次，以干球温度参数为主对数组进行由大到小降序排列，此时一共有262 800组数据，每组数据包含一个干球温度值和一个同时发生的湿球温度值；

再次，依次选择序列中第301、1501、3 001组数据（10×30+1，50×30+1，100×30+1）中的干球温度值，分别对应累年平均每年不保证10 h、50 h、100 h的干球温度设计值；

最后，依次以各干球温度设计值为基准，从数组中选择干球温度值位于干球温度设计值±0.5℃范围内的所有数据组，以所选数据组中所有湿球温度的均值作为与该干球温度设计值对应的平均湿球温度。