4.1室外空气计算参数

4.1室外空气计算参数
4.1.1室外空气计算参数。
    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，结合中国气象局地面气象观测台站的观测数据经计算确定。我国国家级地面气象台站划分为一般站和基本基准站。部分一般站的资料序列较短，不具备整理条件，故本次计算采用的均为基本基准站气象观测资料。由于大部分县级地区的气象参数与其所属的地级单位相比变化不大，因此，没有选取地级市以下的单位进行数据统计。本规范共选取294个台站制作了室外空气计算参数表，详见附录A。所选台站基本覆盖了全国范围内的地级市，由于气象台站的分布和行政区划并非一一对应，对于未列入城市，其计算参数可参考就近或地理环境相近的城市确定。
    近年来受气候变化影响，室外空气计算参数随环境温度的变化也发生了改变。本次统计选取1971年1月1日至2000年12月31日30年的每日4次(2、8、14、20点)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，计算参数并不唯一，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《工业企业供暖通风和空气调节设计规范》TJ 19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。
    随着我国经济发展，超高层建筑不断增多，高度不断增加，超高层建筑上部风速、温度等参数与地面相比有较大变化，应根据实际高度，对室外空气计算参数进行修正。
4.1.2供暖室外计算温度。
    供暖室外计算温度是将统计期内的历年日平均温度进行升序排列，按历年平均不保证5天时间的原则对数据进行筛选计算得到。
    经过几十年的实践证明，在采取连续供暖时，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每年平均值。
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。累年月平均气温具体到本规范中是指指定时段内某月份历年月平均气温的平均值。累年月平均气温最低的月份是12个累年月平均气温中的最小值对应的月份。一般情况下累年最冷月为一月，但在少数地区也会存在为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；当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冬季空调室外计算温度。
    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。我国的冬季空调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，从严格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冬季空调室外计算相对湿度。
    累年最冷月平均相对湿度是指累年月平均气温最低月份的累年月平均相对湿度。
4.1.6夏季空调室外计算干球温度。
    由于我国全国范围的自动气象观测站建设近年才开始，大多数地区逐时温度记录不够统计标准的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夏季空调室外计算湿球温度。
    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。
    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。
    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夏季空调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。仅在部分时间(如夜间)工作的空调系统，可不完全遵守本规范第4.1.6～4.1.11条的规定。
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3个月”，系指累年月平均气温最低的3个月；“累年最热3个月”，系指累年月平均气温最高的3个月。
    “最多风向”即“主导风向” (Predominant Wind Direction)。
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。随着生活水平提高，建筑物供暖临界温度也逐渐增长，为配合不同地区的不同要求，本规范附录给出了5℃和8℃两种临界温度的供暖期天数与起止日期。
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：年份取得长，气象参数的稳定性好，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；年份取的短，虽然在一定程度上更贴近实际气温变化趋势，但是会放大极端天气对设计参数的影响。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1978～2007年的气象参数进行了整理分析。结果表明1978～2007累年年平均气温与1951～1980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。从气象学的角度出发，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。为保证计算参数的科学合理，根据气象部门整编数据的规定，编制组选取了1971～2000年作为统计期，部分台站因为迁站等原因有数据缺失，除长沙、重庆和芜湖外，其余台站均保证统计期大于20年。
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。