7.1.1  设置空气调节(以下简称“空调”)的原则。
        本条为设置空调的应用条件。对于民用建筑,设置空调设施的目的主要是达到舒适性和卫生要求,对于民用建筑的工艺性房间或区域还要满足工艺的环境要求。
        1  本款中“采用供暖通风达不到人体舒适、设备等对室内环境的要求”,一般指夏季室外空气温度高于室内空气温度,无法通过通风降温的情况。
        对于室内发热量较大的区域,例如机电设备用房等,理论上讲,只要室外温度低于室内设计允许最高温度,均可采用通风降温。但在夏季室外温度较高的地区,采用通风降温所需的设计通风量很大,进排风口和风管占据的空间也很大,当土建条件不能满足设计要求,也不可能为此增加层高时,采用空调可节省投资,更经济。因此采用供暖通风 “条件不允许、不经济”的情况,必要时也应设置空调。
        2  本款的工艺要求指民用建筑中计算机房、博物馆文物、医院手术室、特殊实验室、计量室等对室内的特殊温度、湿度、洁净度等要求。
        3  随着社会经济的不断发展,空调的应用也日益广泛。例如办公建筑设置空调后,有益于提高人员工作效率和社会经济效益,当医院建筑设置空调后,有益于病人的康复,都应设置空调。

7.1.2  空调区的布置原则。
        空调区集中布置是为了减少空调区的外墙、与非空调区相邻的内墙和楼板的保温隔热处理,以达到减少空调冷热负荷、降低系统造价、便于维护管理等目的。
        对于一般民用建筑,集中布置空调区域仅仅是建筑布局设计应考虑的因素之一,尤其是一般民用建筑,还有使用功能等其他重要因素。因此本条仅作为推荐的原则提出,在以工艺性空调为主的建筑或区域尤其应提请建筑设计注意。

7.1.3  工艺性空调区的要求。
        此条仅限于民用建筑中的工艺性空调,如计算机中心、藏品库房、特殊实验室、计量室、手术室等空调。工艺性空调一般对温湿度波动范围、空气洁净度标准要求较高,其相应的投资及运行费用也较高。因此,在满足空调区环境要求的条件下,应合理地规划和布局,尽可能地减少空调区的面积和散热、散湿设备,以达到节约投资及运行费用的目的。同时,减少散热、散湿设备也有利于空调区的温湿度控制达到要求。

7.1.4  设置局部性空调和分层空调的要求。
        对工艺性空调或舒适性空调而言,局部性空调较全室性空调有较明显的节能效果,如舒适性空调的岗位送风等。因此,在局部性空调能满足空调区的热湿环境或净化要求时,应采用局部性空调,以达到节能和节约投资的目的。
        对于高大空间,当使用要求允许仅在下部区域进行空调时,可采用分层式送风或下部送风气流组织方式,以达到节能的目的,其空调负荷计算与气流组织设计需考虑空间的宽高比和具体送风形式,并参考本规范其他相关条文。

7.1.5  空调区的空气压力。
        保持空调区(或空调房间)对室外的相对正压,是为了防止室外空气的侵入,有利于保证空调区的洁净度和室内热湿参数等少受外界的干扰。因此,有正压要求的空调区应根据空调区的围护结构严密程度来校核其新风量,如公共建筑的门厅等开敞式高大空间,当其新风量仅为满足人员所需最小新风量时,一般可不设机械排风系统,以免大量室外空气的侵入,影响室内热湿环境的控制。
        建筑物内的房间功能不同时,其要求的空气压力也可不同。如空调建筑中,电梯厅和走道相对于办公房间和卫生间,餐厅相对于其他房间和厨房,应是空气压力为正压和负压房间的中间区。另外,医院传染病房和一些设置空调设备的附属房间等,根据需要还应保持负压。因此,条文仅对空调区的压差值提出5Pa~10Pa的推荐值,但不能超30Pa的最大限值,且该数值为房间门窗关闭时的数值。
        工艺性空调由于其压差值有特殊要求,设计时应按工艺要求确定。如医院手术室及其附属用房,其压差值要求应符合《医院洁净手术部建筑技术规范》GB 50333的有关规定。

7.1.6  舒适性空调的建筑热工设计。
        国家现行节能设计标准对舒适性空调的建筑热工设计提出了要求,同时,建筑热工设计包括以下各项:
        1  建筑围护结构的各项热工指标(围护结构传热系数、透明屋顶和外窗(包括透明幕墙)的遮阳系数、外窗和透明幕墙的气密性能等);
        2  建筑窗墙面积比(包括透明幕墙)、屋顶透明部分与屋顶总面积之比;
        3  外门的设置要求;
        4  外部遮阳设施的设置要求;
        5  围护结构热工性能的权衡判断等。
        严寒和寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区的居住建筑应分别符合《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75的有关规定。
        公共建筑应符合《公共建筑节能设计标准》GB 50189的有关规定。

7.1.7  工艺性空调围护结构传热系数要求。
        建筑物围护结构的传热系数K值的大小,是能否保证空调区正常使用、影响空调工程综合造价和维护费用的主要因素之一。K值越小,则耗冷量越小,空调系统越经济。但K值又受建筑结构与材料等投资影响,不能过度减小。传热系数K值的选择与保温材料价格及导热系数、室内外计算温差、初投资费用系数、年维护费用系数以及保温材料的投资回收年限等各项因素有关;而不同地区的热价、电价、水价、保温材料价格及系统工作时间等也不是不变的,很难给出一个固定不变的经济K值;因此,对工艺性空调而言,围护结构的传热系数应通过技术经济比较确定合理的K值。表7.1.7中围护结构最大传热系数K值,是仅考虑围护结构传热对空调精度的影响确定的。目前国家现行节能设计标准,对不同的建筑、气候分区,都有不同的最大K值规定。因此,当表中数值与国家现行节能设计标准规定不同时,应取二者中较小的数值。

7.1.8  工艺性空调热惰性指标要求。
        热惰性指标D值直接影响室内温度波动范围,其值大则室温波动范围就小,其值小则相反。

7.1.9  工艺性空调区的外墙、外墙朝向及其所在层次。
        根据实测表明,对于空调区西向外墙,当其传热系数为0.34W/(m2·℃)~0.40W/(m2·℃),室内外温差为10.5℃~24.5℃时,距墙面100mm以内的空气温度不稳定,变化在±0.3℃以内;距墙面100mm以外时,温度就比较稳定了。因此,对于室温允许波动范围大于或等于±1.0℃的空调区来说,有西向外墙,也是可以的,对人员活动区的温度波动不会有什么影响。但从减少室内冷负荷出发,则宜减少西向外墙以及其他朝向的外墙;如有外墙时,最好为北向,且应避免将空调区设置在顶层。
        为了保持室温的稳定性和不减少人员活动区的范围,对于室温允许波动范围为±0.5℃的空调区,不宜有外墙,如有外墙,应北向;对于室温允许波动范围为±0.1~0.2℃的空调区,不应有外墙。
        屋顶受太阳辐射热的作用后,能使屋顶表面温度升高35℃~40℃,屋顶温度的波幅可达±28℃。为了减少太阳辐射热对室温波动要求小于或等于±0.5℃的空调区的影响,所以规定当其在单层建筑物内时,宜设通风屋顶。
        在北纬23.5°及其以南的地区,北向与南向的太阳辐射照度相差不大,且均较其他朝向小,故可采用南向或北向外墙。

7.1.10  工艺性空调区的外窗朝向。
        根据调查、实测和分析:当室温允许波动范围大于等于±1.0℃时,从技术上来看,可以不限制外窗朝向,但从降低空调系统造价考虑,应尽量采用北向外窗;室温允许波动范围小于±1.0℃的空调区,由于东、西向外窗的太阳辐射热可以直接进入人员活动区,故不应有东、西向外窗;据实测,室温允许波动范围小于±0.5℃的空调区,对于双层普通玻璃的北向外窗,室内外温差为9.4℃时,窗对室温波动的影响范围在200mm以内,故如有外窗,应北向。

7.1.11  工艺性空调区的门和门斗。
        从调查来看,一般空调区的外门均设有门斗,内门(指空调区与非空调区或走廊相通的门)一般也设有门斗(走廊两边都是空调区的除外,在这种情况下,门斗设在走廊的两端)。与邻室温差较大的空调区,设计中也有未设门斗的,但在使用过程中,由于门的开启对室温波动影响较大,因此在后来也采取了一定的措施。按北京、上海、南京、广州等地空调区的实际使用情况,规定门两侧温差大于7℃时,应采用保温门;同时对工艺性(即对室内温度波动范围要求较严格的)空调区的内门和门斗,作了如条文中表7.1.11的有关规定。
        对舒适性空调区开启频繁的外门,也提出了宜设门斗,必要时设置空气幕的要求。旋转门或弹簧门在建筑物中被广泛应用,它能有效地阻挡通过外门的冷、热空气侵入,因此也推荐使用。

7.1.12  空调系统全年能耗模拟计算。
        空调系统全年能耗模拟计算是进行空调方案对比和经济分析的基础。随着计算机软件的发展,空调系统全年能耗模拟计算也逐渐普及,为空调系统的设计与分析创造了必要条件。目前常用的建筑物空调系统能耗模拟软件有:TRNSYS、DOE2、DeST、PKPM、EnergyPlus等。
        对空调系统采用热回收装置回收冷热量、利用室外新风作冷源调节室内热环境、冬季利用冷却塔提供空调冷水等节能措施时,或采用新的冷热源、末端设备形式以及考虑部分负荷运行下的季节性能系数时,一般需要空调系统的全年能耗模拟计算结果为依据,以判定节能措施的合理性及季节性能系数的计算等。

6.6.1  通风、空调系统选用风管截面及规格的要求。
        规定本条的目的,是为了使设计中选用的风管截面尺寸标准化,为施工、安装和维护管理提供方便,为风管及零部件加工工厂化创造条件。据了解,在《全国通用通风道计算表》中,圆形风管的统一规格,是根据R20系列的优先数制定的,相邻管径之间具有固定的公比(20√10≈1.12),在直径100mm~1000mm范围内只推荐20种可供选择的规格,各种直径间隔的疏密程度均匀合理,比以前国内常采用的圆形风管规格减少了许多;矩形风管的统一规格,是根据标准长度20系列的数值确定的,把以前常用的300多种规格缩减到50种左右。经有关单位试算对比,按上述圆形和矩形风管系列进行设计,基本上能满足系统压力平衡计算的要求。金属风管的尺寸应按外径或外边长计;非金属风管应按内径或内边长计。

6.6.2  风管材料。
        规定本条的目的,是为了防止火灾蔓延。根据《建筑设计防火规范》GB 50016的规定,体育馆、展览馆、候机(车、船)楼(厅)等大空间建筑、办公楼和丙、丁、戊类厂房内的通风、空调系统,当风管按防火分区设置且设置了防烟防火阀时,可采用燃烧产物毒性较小且烟密度等级小于等于25的难燃材料。
        一些化学实验室、通风柜等排风系统所排出的气体具有一定的腐蚀性,需要用玻璃钢、聚乙烯、聚丙烯等材料制作风管、配件以及柔性接头等;当系统中有易腐蚀设备及配件时,应对设备和系统进行防腐处理。

6.6.3  通风、空调风管管内风速的采用。
        本表给出的通风、空调系统风管风速的推荐风速和最大风速。其推荐风速是基于经济流速和防止气流在风管中产生再噪声等因素,考虑到建筑通风、空调所服务房间的允许噪声级,参照国内外有关资料制定的。最大风速是基于气流噪声和风道强度等因素,参照国内外有关资料制定的。对于如地下车库这种对噪声要求低、层高有限的场所,干管风速可提高至10m/s。另外,对于厨房排油烟系统的风管,则宜控制在8m/s~10m/s。

6.6.6  系统中并联管路的阻力平衡。
        把通风和空调系统各并联管段间的压力损失差额控制在一定范围内,是保障系统运行效果的重要条件之一。在设计计算时,应用调整管径的办法使系统各并联管段间的压力损失达到所要求的平衡状态,不仅能保证各并联支管的风量要求,而且可不装设调节阀门,对减少漏风量和降低系统造价也较为有利。根据国内的习惯做法,本条规定一般送排风系统各并联管段的压力损失相对差额不大于15%,相当于风量相差不大于5%。这样做既能保证通风效果,设计上也是能办到的,如在设计时难以利用调整管径达到平衡要求时,则以装设调节阀门为宜。

6.6.7  对通风设备接管的要求。
        与通风机、空调器及其他振动设备连接的风管,其荷载应由风管的支吊架承担。一般情况下风管和振动设备间应装设柔性接头,目的是保证其荷载不传到通风机等设备上,使其呈非刚性连接。这样既便于通风机等振动设备安装隔振器,有利于风管伸缩,又可防止因振动产生固体噪声,对通风机等的维护检修也有好处。防排烟专用风机不必设置柔性接头。

6.6.8  通风、空调设备调节阀的设置。
        本条文是考虑实际运行中通风、空调系统在非设计工况下为调节通风机风量、风压所采取的措施。采用多叶式或花瓣式调节阀有利于风机稳定运行及降低能耗。对于需要防冻和非使用时不必要的空气侵入,调节阀应设置在设备进风端。如空调新风系统的调节阀应设置在新风入口端。

6.6.9  多台通风机并联止回装置的设置。
        规定本条是为了防止多台通风机并联设置的系统,当部分通风机运行时输送气体的短路回流。

6.6.10  风管布置、防火阀、排烟阀等的设置要求。
        在国家现行标准《建筑设计防火规范》GB 50016及《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045中,对风管的布置、防火阀、排烟阀的设置要求均有详细的规定,本规范不再另行规定。

6.6.11  风管形状设计要求。
        为降低风管系统的局部阻力,对于内外同心弧形弯管,应采取可能的最大曲率半径(R),当矩形风管的平面边长为(a)时,R/a值不宜小于1.5,当R/a<1.5时,弯管中宜设导流叶片;当平面边长大于500mm时,应加设弯管导流叶片。

6.6.12  风管的测定孔、检查孔和清洗孔。
        通风与空调系统安装完毕,必须进行系统的调试,这是施工验收的前提条件。风管测定孔主要用于系统的调试,测定孔应设置在气流较均匀和稳定的管段上,与前、后局部配件间距离宜分别保持等于或大于4D和1.5D(D为圆风管的直径或矩形风管的当量直径)的距离;与通风机进口和出口间距离宜分别保持1.5倍通风机进口和2倍通风机出口当量直径的距离。
        风管检查孔用于通风与空调系统中需要经常检修的地方,如风管内的电加热器、过滤器、加湿器等。
        随着人们对通风与空调系统传播细菌的不断认识,特别是2003年“非典型肺炎”后,我国颁布了《空调通风系统清洗规范》GB 19210。对于较复杂的系统,考虑到一些区域直接清洗有困难,应开设清洗孔。开设的清洗孔应满足清洗和修复的需要。
        检查孔和清洗孔的设置在保证满足检查和清洗的前提下数量尽量要少,在需要同处设置检查孔和清洗孔时尽量合二为一,以免增加风管的漏风量和减少风管保温工程的施工麻烦。

6.6.13  高温烟气管道的热补偿。强制性条文。
        输送高温气体的排烟管道,如燃烧器、锅炉、直燃机等的烟气管道,由于气体温度的变化会引起风管的膨胀或收缩,导致管路损坏,造成严重后果,必须重视。一般金属风管设置软连接,风管与土建连接处设置伸缩缝。需要说明此处提到的高温烟气管道并非消防排烟及厨房排油烟风管。

6.6.14  风管敷设安全事宜。
        本条规定是为防止高温风管长期烘烤建筑物的可燃或难燃结构发生火灾事故。当输送温度高于80℃的空气或气体混合物时,风管穿过建筑物的可燃或难燃烧体结构处,应设置不燃材料隔热层,保持隔热层外表面温度不高于80℃;非保温的高温金属风管或烟道沿可燃或难燃烧体结构敷设时,应设遮热防护措施或保持必要的安全距离。

6.6.15  电加热器的安全要求。
        规定本条是为了减少发生火灾的因素,防止或减缓火灾通过风管蔓延。

6.6.16  风管敷设安全事宜。强制性条文。
        可燃气体(煤气等)、可燃液体(甲、乙、丙类液体)和电线等,易引起火灾事故。为防止火势通过风管蔓延,作此规定。
        穿过风管(通风、空调机房)内可燃气体、可燃液体管道一旦泄漏会很容易发生和传播火灾,火势也容易通过风管蔓延。电线由于使用时间长、绝缘老化,会产生短路起火,并通过风管蔓延,因此,不得在风管内腔敷设或穿过。配电线路与风管的间距不应小于0.1m,若采用金属套管保护的配电线路,可贴风管外壁敷设。

6.6.17  通风系统排除凝结水的措施。
        排除潮湿气体或含水蒸气的通风系统,风管内表面有时会因其温度低于露点温度而产生凝结水。为了防止在系统内积水腐蚀设备及风管、影响通风机的正常运行,因此条文中规定水平敷设的风管应有—定的坡度并在风管的最低点和通风机的底部排除凝结水。
        当排除比空气密度小的可燃气体混合物时,局部排风系统的风管沿气体流动方向具有上倾的坡度,有利于排气。

6.6.18  对排除有害气体排风口及屋面吸、排风(烟)口的要求。
        对于排除有害气体的通风系统的排风口,宜设置在建筑物顶端并采用防雨风帽(一般是锥形风帽),目的是把这些有害物排入高空,以利于稀释。
        严寒地区,冬季经常下雪,屋顶积雪很深,如风机安装基础过低或屋面吸、排风(烟)口位置过低,会很容易被积雪掩埋,影响正常使用。

6.5.1、6.5.2  选择通风设备时附加的规定。
        在通风和空调系统运行过程中,由于风管和设备的漏风会导致送风口和排风口处的风量达不到设计值,甚至会导致室内参数(其中包括温度、相对湿度、风速和有害物浓度等)达不到设计和卫生标准的要求。为了弥补系统漏风可能产生的不利影响,选择通风机时,应根据系统的类别(低压、中压或高压系统)、风管内的工作压力、设备布置情况以及系统特点等因素,附加系统的漏风量。如:能量回收器(转轮式、板翅式、板式等)往往布置在系统的负压段,其本身存在漏风量。由于系统的漏风量有时需要通过加热器、冷却器或能量回收器等进行处理,因此,在选择此类设备时应附加风管的漏风量。
        风管漏风量的大小取决于很多因素,如风管材料、加工及安装质量、阀门的设置情况和管内的正负压大小等。风管的漏风量(包括负压段渗入的风量和正压段泄漏的风量),是上述诸因素综合作用的结果。由于具体条件不同,很难把漏风量标准制定得十分细致、确切。为了便于计算,条文中根据我国常用的金属和非金属材料风管的实际加工水平及运行条件,规定一般送排风系统附加5%~10%,排烟系统附加10%~20%。需要指出,这样的附加百分率适用于最长正压管段总长度不大于50m的送风系统和最长负压管段总长度不大于50m的排风系统。对于比这更大的系统,其漏风百分率可适当增加。有的全面排风系统直接布置在使用房间内,则不必考虑漏风的影响。
        当系统的设计风量和计算阻力确定以后,选择通风机时,应考虑的主要问题之一是通风机的效率。在满足给定的风量和风压要求的条件下,通风机在最高效率点工作时,其轴功率最小。在具体选用中由于通风机的规格所限,不可能在任何情况下都能保证通风机在最高效率点工作,因此条文中规定通风机的设计工况效率不应低于最高效率的90%。一般认为在最高效率的90%以上范围内均属于通风机的高效率区。根据我国目前通风机的生产及供应情况来看,做到这一点是不难的。
        常用的通风机,按其工作原理可分为离心式、轴流式和贯流式三种。近年来在工程中广泛使用的混流式风机以及斜流式风机等均可看成是上述风机派生而来的。从性能曲线看,离心式通风机可以在很宽的压力范围内有效地输送大风量或小风量,性能较为平缓、稳定,适应性较广。轴流式通风机不如离心式通风机那样的风压,但可以在低压下输送大风量,其流量较高,压力较低,在性能曲线最高压力点的左边有个低谷,这是由风机的喘振引起的,使用时应避免在此段曲线间运行。通常情况下轴流式通风机的噪声比离心式通风机高。混流式和斜流式通风机的风压高于同机号的轴流式风机,风量大于同机号的离心式风机,效率较高、高效区较宽、噪声较低、结构紧凑且安置方便,应用较为广泛。通常风机在最高效率点附近运行时的噪声最小,越远离最高效率点,噪声越大。
        另外,需要提醒的是,通风机选择中的各种附加应明确特定设计条件合理确定,更要避免重复多次附加造成选型偏差。

6.5.3  输送非标准状态空气时选择通风机及电动机的有关规定。
        当所输送的空气密度改变时,通风系统的通风机特性和风管特性曲线也将随之改变。非标准状态时通风机产生的实际风压也不是标准状态时通风机性能图表上所标定的风压。在通风空调系统中的通风机的风压等于系统的压力损失。在非标准状态下系统压力损失或大或小的变化,同通风机风压或大或小的变化不但趋势一致,而且大小相等。也就是说,在实际的容积风量一定的情况下,按标准状态下的风管计算表算得的压力损失以及据此选择的通风机,也能够适应空气状态变化了的条件。由此,选择通风机时不必再对风管的计算压力损失和通风机的风压进行修正。但是,对电动机的轴功率应进行验算,核对所配用的电动机能否满足非标准状态下的功率要求,其式如下:


        风机样本所提供的性能曲线和性能数据,通常是按标准状态下(大气压力101.3kPa、温度20℃、相对湿度50%、密度1.2kg/m3)编制的。当输送的介质密度、转数等条件改变时,其性能应按风机相似工况参数各换算公式(省略)进行换算。当大气压力和空气温度为非标准状态时,可按下列公式计算,得出转数不变时,该风机在非标准状态下所产生的风压(全压)(Pa)。


        鉴于多年来有的设计人员在选择通风机时存在着随意附加的现象,为此,条文中特加以规定。

6.5.4  通风机的并联与串联。
        通风机的并联与串联安装,均属于通风机联合工作。采用通风机联合工作的场合主要有两种:一是系统的风量或阻力过大,无法选到合适的单台通风机;二是系统的风量或阻力变化较大,选用单台通风机无法适应系统工况的变化或运行不经济。并联工作的目的,是在同一风压下获得较大的风量;串联工作的目的,是在同一风量下获得较大的风压。在系统阻力即通风机风压一定的情况下,并联后的风量等于各台并联通风机的风量之和。当并联的通风机不同时运行时,系统阻力变小,每台运行的通风机之风量,比同时工作时的相应风量大;每台运行的通风机之风压,则比同时运行的相应风压小。通风机并联或串联工作时,布置是否得当是至关重要的。有时由于布置和使用不当,并联工作不但不能增加风量,而且适得其反,会比一台通风机的风量还小;串联工作也会出现类似的情况,不但不能增加风压,而且会比单台通风机的风压小,这是必须避免的。
        由于通风机并联或串联工作比较复杂,尤其是对具有峰值特性的不稳定区,在多台通风机并联工作时易受到扰动而恶化其工作性能;因此设计时必须慎重对待,否则不但达不到预期目的,还会无谓地增加能量消耗。为简化设计和便于运行管理,条文中规定,多台风机并联运行时,应选择相同特性曲线的通风机。多台风机串联运行时,应选择相同流量的通风机。并应根据风机性能曲线与所在管网阻力特性曲线的串/并联条件下的综合特性曲线判断其实际运行状态、使用效果及合理性。多台风机并联时,风压宜相同;多台风机串联时,流量宜相同。

6.5.5  双速或变速风机的采用。
        随着工艺需求和气候等因素的变化,建筑对通风量的要求也随之改变。系统风量的变化会引起系统阻力更大的变化。对于运行时间较长且运行工况(风量、风压)有较大变化的系统,为节省系统运行费用,宜考虑采用双速或变速风机。通常对于要求不高的系统,为节省投资,可采用双速风机,但要对双速风机的工况与系统的工况变化进行校核。对于要求较高的系统,宜采用变速风机。采用变速风机的系统节能性更加显著。采用变速风机的通风系统应配备合理的控制。

6.5.6  排风风机的布置。
        风管漏风是难以避免的,在6.5.1条和6.5.2条对此有说明。对于排风系统中处于风机正压段的排风管,其漏风将对建筑的室内环境造成一定的污染,此类情况时有发生。如厨房排油烟系统、厕所排风系统及洗衣机房排风系统等,由于排风正压段风管的漏风可能对建筑室内环境造成的再次污染。因此,尽可能减少排风正压段风管的长度可有效降低对室内环境的影响。

6.5.7  通风设备和风管的保温、防冻。
        通风设备和风管的保温、防冻具有一定的技术经济意义,有时还是系统安全运行的必要条件。例如,某些降温用的局部送风系统和兼作热风供暖的送风系统,如果通风机和风管不保温,不仅冷热耗量大不经济,而且会因冷热损失使系统内所输送的空气温度显著升高或降低,从而达不到既定的室内参数要求。又如,锅炉烟气等可能被冷却而形成凝结物堵塞或腐蚀风管。位于严寒地区和寒冷地区的空气热回收装置,如果不采取保温、防冻措施,冬季就可能冻结而不能发挥应有的作用。此外,某些高温风管如不采取保温的办法加以防护,也有烫伤人体的危险。

6.5.8  通风机房的布置。
        为了降低通风机对要求安静房间的噪声干扰,除了控制通风机沿通风管道传播的空气噪声和沿结构传播的固体振动外,还必须减低通风机透过机房围护结构传播的噪声。要求安静的房间如卧室、教室、录音室、阅览室、报告厅、观众厅、手术室、病房等。

6.5.9  通风设备及管道的防静电接地等要求。
        当静电积聚到一定程度时,就会产生静电放电,即产生静电火花,使可燃或爆炸危险物质有引起燃烧或爆炸的可能;管内沉积不易导电的物质和会妨碍静电导出接地,有在管内产生火花的可能。防止静电引起灾害的最有效办法是防止其积聚,采用导电性能良好(电阻率小于106Ω·cm)的材料接地。因此做了如条文中的有关规定。
        法兰跨接系指风管法兰连接时,两法兰之间须用金属线搭接。

6.5.10  本条文是从保证安全的角度制定的。
        空气中含有易燃易爆危险物质的房间中的送风、排风设备,当其布置在单独隔开的送风机室内时,由于所输送的空气比较清洁,如果在送风干管上设有止回阀门时,可避免有燃烧或爆炸危险性物质窜入送风机室,这种情况下,通风机可采用普通型。

6.4.1  复合通风的设计条件。
        复合通风系统是指自然通风和机械通风在一天的不同时刻或一年的不同季节里,在满足热舒适和室内空气质量的前提下交替或联合运行的通风系统。复合通风系统设置的目的是,增加自然通风系统的可靠运行和保险系数,并提高机械通风系统的节能率。
        复合通风适用场合包括净高大于5m且体积大于1万m3的大空间建筑及住宅、办公室、教室等易于在外墙上开窗并通过室内人员自行调节实现自然通风的房间。研究表明:复合通风系统通风效率高,通过自然通风与机械通风手段的结合,可节约风机和制冷能耗约10%~50%,既带来较高的空气品质又有利于节能。复合通风在欧洲已经普遍采用,主要用于办公建筑、住宅、图书馆等建筑,目前在我国一些建筑中已有应用。复合通风系统应用时应注意协调好与消防系统的矛盾。
        复合通风系统的主要形式包括三种:自然通风与机械通风交替运行、带辅助风机的自然通风和热压/风压强化的机械通风。三种系统简介如下:
        1)自然通风与机械通风交替运行
        该系统是指自然通风系统与机械通风系统并存,由控制策略实现自然通风与机械通风之间的切换。比如:在过渡时间启用自然通风,冬夏季则启用机械通风;或者在白天开启机械通风而夜晚开启自然通风。
        2)带辅助风机的自然通风
        该系统是指以自然通风为主,且带有辅助送风机或排风机的系统。比如,当自然通风驱动力较小或室内负荷增加时,开启辅助送排风机。
        3)热压/风压强化的机械通风
        该系统是指以机械通风为主,并利用自然通风辅助机械通风系统。比如,可选择压差较小的风机,而由自然通风的热压/风压驱动来承担一部分压差。

6.4.2  复合通风的设计要求。
        复合通风系统在机械通风和自然通风系统联合运行下,及在自然通风系统单独运行下的通风换气量,按常规方法难以计算,需要采用计算流体力学或多区域网络法进行数值模拟确定。自然通风和机械通风所占比重需要通过技术经济及节能综合分析确定,并由此制定对应的运行控制方案。为充分利用可再生能源,自然通风的通风量在复合通风系统中应占一定比重,自然通风量宜不低于复合通风联合运行时风量的30%,并根据所需自然通风量确定建筑物的自然通风开口面积。

6.4.3  复合通风的运行控制设计。
        复合通风系统应根据控制目标设置控制必要的监测传感器和相应的系统切换启闭执行机构。复合通风系统通常的控制目标包括消除室内余热余湿和满足卫生要求,所对应的监测传感器包括温湿度传感器及CO2、CO等。自然通风、机械通风系统应设置切换启闭的执行机构,依据传感器监测值进行控制,可以作为楼宇自控系统(BAS)的一部分。复合通风应首先利用自然通风,根据传感器的监测结果判断是否开启机械通风系统。控制参数不能满足要求即室内污染物浓度超过卫生标准限值,或室内温湿度高于设定值。例如当室外温湿度适宜时,通过执行机构开启建筑外围护结构的通风开口,引入室外新风带走室内的余热余湿及有害污染物,当传感器监测到室内CO2浓度超过1000μg/g,或室内温湿度超过舒适范围时,开启机械通风系统,此时系统处于自然通风和机械通风联合运行状态。当室外参数进一步恶化,如温湿度升高导致通过复合通风系统也不能满足消除室内余热余湿要求时,应关闭复合通风系统,开启空调系统。

6.4.4  复合通风考虑温度分层的条件。
        按照国内外已有研究结果,除薄膜构造外,通常对于屋顶保温良好、高度在15m以内的大空间可以不考虑上下温度分布不均匀的问题。而对于高度大于15m的大空间,在设计建筑复合通风系统时,需要考虑不同运行工况的气流组织,避免建筑内不同区域之间的通风效果有较大差别,在分析气流组织的时候可以采用CFD技术。人员过渡区域及有固定座位的区域要重点核算。

6.3.1  机械送风系统进风口的位置。
        关于机械送风系统进风口位置的规定,是根据国内外有关资料,并结合国内的实践经验制定的。其基本点为:
        1  为了使送入室内的空气免受外界环境的不良影响而保持清洁,因此规定把进风口布置在室外空气较清洁的地点。
        2  为了防止排风(特别是散发有害物质的排风)对进风的污染,进、排风口的相对位置,应遵循避免短路的原则;进风口宜低于排风口3m以上,当进排风口在同一高度时,宜在不同方向设置,且水平距离一般不宜小于10m。用于改善室内舒适度的通风系统可根据排风中污染物的特征、浓度,通过计算适当减少排风口与新风口距离。
        3  为了防止送风系统把进风口附近的灰尘、碎屑等扬起并吸入,故规定进风口下缘距室外地坪不宜小于2m,同时还规定当布置在绿化地带时,不宜小于1m。

6.3.2  全面排风系统吸风口的布置要求。强制性条文。
        规定建筑物全面排风系统吸风口的位置,在不同情况下应有不同的设计要求,目的是为了保证有效地排除室内余热、余湿及各种有害物质。对于由于建筑结构造成的有爆炸危险气体排出的死角,例如产生氢气的房间,会出现由于顶棚内无法设置吸风口而聚集一定浓度的氢气发生爆炸的情况。在结构允许的情况下,在结构梁上设置连通管进行导流排气,以避免事故发生。

6.3.4  住宅通风规定。
        1  由于人们对住宅的空气品质的要求提高,而室外气候条件恶劣、噪声等因素限制了自然通风的应用,国内外逐渐增加了机械通风在住宅中的应用。但当前住宅机械通风系统的发展还存在如下局限:
           1)室内通风量的确定,国家标准中只对单人需要新风量提出要求,而对于人数不确定的房间如何确定其通风量没有提及,也缺乏相应的测试和模拟分析。
           2)系统形式的研究,国内对于住宅通风系统还没有明确分类,也缺乏相应的实际工程对不同系统形式进行比较。对于房间内排风和送风方式对室内污染物和空气流场的影响,缺乏相应的分析。
           3)对于不同系统在不同气候条件下的运行和控制策略缺乏探讨。
           4)住宅通风类产品还有待增加和改善。
        住宅内的通风换气应首先考虑采用自然通风,但在无自然通风条件或自然通风不能满足卫生要求的情况下,应设机械通风或自然通风与机械通风结合的复合通风系统。“不能满足室内卫生条件”是指室内有害物浓度超标,影响人的舒适和健康。应使气流从较清洁的房间流向污染较严重的房间,因此使室外新鲜空气首先进入起居室、卧室等人员主要活动、休息场所,然后从厨房、卫生间排出到室外,是较为理想的通风路径。
        2  住宅厨房及无外窗卫生间污染源较集中,应采用机械排风系统,设计时应预留机械排风系统开口。
        3  为保证有效的排气,应有足够的进风通道,当厨房和卫生间的外窗关闭或暗卫生间无外窗时,需通过门进风,应在下部设置有效截面积不小于0.02m2的固定百叶,或距地面留出不小于30mm的缝隙。厨房排油烟机的排气量一般为300m3/h~500m3/h,有效进风截面积不小于0.02m2,相当于进风风速4m/s~7m/s,由于排油烟机有较大压头,换气次数基本可以满足3次/h要求。卫生间排风机的排气量一般为80m3/h~100m3/h,虽然压头较小,但换气次数也可以满足要求。
        4  住宅建筑竖向排风道应具有防火、防倒灌的功能。顶部应设置防止室外风倒灌装置。排风道设置位置和安装应符合《住宅厨房排风道》JG/T 3044要求,排风道设计宜采用简化设计计算方法或软件设计计算方法。不需重复加止回阀。排风道设计建议:
           1)竖向集中排油烟系统宜采用简单的单孔烟道,在烟道上用户排油烟机软管接入口处安装可靠的逆止阀,逆止阀材料应防火。
           2)排风道设计过程一般为:先假定一个烟道内截面尺寸,计算流动总阻力,再根据排油烟机性能曲线校核是否能满足要求;若不满足,则修正烟道内截面尺寸,直至满足要求为止。
           3)排风道阻力计算可以采用简化计算方法,设计计算时可以采用总局部阻力等于总沿程阻力的方法,即总流动阻力两倍于总沿程阻力。其中沿程阻力计算公式为:


           4)竖向烟道内截面尺寸选取依据:在一定的同时开机率、一定的用户排油烟机性能下,确定满足最不利用户(最底层)一定排风量时的最小烟道截面尺寸,或先假设烟道气体流速并采用下列计算公式计算排风道的尺寸。
        排风道截面总风量计算公式为:


6.3.5  公共厨房通风规定。
        1  公共厨房通风的设置原则
        发热量大且散发大量油烟和蒸汽的厨房设备指炉灶、洗碗机、蒸汽消毒设备等,设置局部机械排风设施的目的是有效地将热量、油烟、蒸汽等控制在炉灶等局部区域并直接排出室外、不对室内环境造成污染。局部排风风量的确定原则是保证炉灶等散发的有害物不外溢,使排气罩的外沿和距灶台的高度组成的面积,以及灶口水平面积都保持一定的风速,计算方法各设计手册、技术措施等均有论述。
        即使炉灶等设备不运行、人员仅进行烹饪准备的操作时,厨房各区域仍有一定的发热量和异味,需要全面通风排除;对于燃气厨房,经常连续运行的全面通风还提供了厨房内燃气设备和管道有泄漏时向室外排除泄漏燃气的排气通路。当房间不能进行有效的自然通风时,应设置全面机械通风。能够采用自然通风的条件是,具有面积较大可开启的外门窗、气候条件和室外空气品质满足允许开窗自然通风。
        厨房通风总排风量应能够排除厨房各区域内以设备发热量为主的总发热量。
        在厨房工艺未确定前,如缺少排气罩尺寸、设备发热量等资料,可根据设计手册、技术措施等提供的经验数据,按换气次数等估算厨房内不同区域的排风量;待厨房工艺确定后,应经详细计算校核预留风道截面和确定通风设备规格。
        2  公共厨房负压要求及补风
        厨房采用机械排风时,房间内负压值不能过大,否则既有可能对厨房灶具的使用产生影响,也会因为来自周围房间的自然补风量不够而导致机械排风量不能达到设计要求。建议以厨房开门后的负压补风风速不超过1.0m/s作为判断基准,超过时应设置机械补风系统。同时,厨房气味影响周围室内环境,也是公共建筑经常发生的现象。为了解决这一问题,设计中应注意下列方面:①厨房设备及其局部排风设备不一定同时使用,因此补风量应能够根据排风设备运行情况与排风量相对应,以免发生补风量大于排风量,厨房出现正压的情况。②应确实保证厨房的负压。不仅要考虑整个厨房与厨房外区域之间要保证相对负压,厨房内也要考虑热量和污染物较大的区域与较小区域之间的压差。根据目前的实际工程,一般情况下均可取补风量为排风量的80%~90%,对于炉灶间等排风量较大房间,排风和补风量差值也较大,相对于厨房内通风量小的房间则会保证一定的负压值。
        在北方严寒和寒冷地区,一般冬季不开窗自然通风,而常采用机械补风且补风量很大。为避免过低的送风温度导致室内温度过低,不满足人员劳动环境的卫生要求并有可能造成冬季厨房内水池及水管道出现冻结现象等,除仅在气温较高的白天工作且工作时间较短(不足2小时)的小型厨房外,送风均宜做加热处理。
        3  排风口位置及排油烟处理
        根据《饮食业油烟排放标准》GB 18483的规定,油烟排放浓度不得超过2.0mg/m3,净化设备的最低去除效率小型不宜低于60%,中型不宜低于75%,大型不宜低于85%。因此副食灶等产生油烟的设备应设置油烟净化设施。排油烟风道的排放口宜设置在建筑物顶端并采用防雨风帽(一般是锥形风帽),目的是把这些有害物排入高空,以利于稀释。
        4  排油烟风道不得与防火排烟风道合用
        工程通风设计中常有合用排风和防火排烟管道的情况,但厨房排油烟风道内不可避免地有油垢聚集,因此不得与高温的防火排烟风道合用,以免发生次生火灾。
        5  排油烟管道要求
        厨房排风管的水平段应设不小于0.02的坡度,坡向排气罩。罩口下沿四周设集油集水沟槽,沟槽底应装排油污管。水平风道宜设置清洗检查孔,以利清洁人员定期清除风道中沉积的油污、油垢。为防止污浊空气或油烟处于正压渗入室内,宜在顶部设总排风机。

6.3.6  公共卫生间和浴室通风。
        公共卫生间和浴室通风关系到公众健康和安全的问题,因此应保证其良好的通风。
        浴室气窗是指室内直接与室外相连的能够进行自然通风的外窗,对于没有气窗的浴室,应设独立的通风系统,保证室内的空气质量。
        浴室、卫生间处于负压区,以防止气味或热湿空气从浴室、卫生间流入更衣室或其他公共区域。

        表3中桑拿或蒸汽浴指浴室的建筑房间,而不是指房间内部的桑拿蒸汽隔间。当建筑未设置单独房间放置桑拿隔间时,如直接将桑拿隔间设在淋浴间或其他公共房间,则应提高该淋浴间等房间的通风换气次数。

6.3.7  设备机房通风规定。
        1  机房设备会产生大量余热、余湿、泄露的制冷剂或可燃气体等,靠自然通风往往不能满足使用和安全要求,因此应设置机械通风系统,并尽量利用室外空气为自然冷源排除余热、余湿。不同的季节应采取不同的运行策略,实现系统节能。
        2  制冷设备的可靠性不好会导致制冷剂的泄露带来安全隐患,制冷机房在工作过程中会产生余热,良好的自然通风设计能够较好地利用自然冷量消除余热,稀释室内泄露制冷剂,达到提高安全保障并且节能的目的。制冷机房采用自然通风时,机房通风所需要的自由开口面积可按下式计算:


F=0.138G0.5               (17)


式中:F——自由开口面积(m2);
           G——机房中最大制冷系统灌注的制冷工质量(kg)。
        制冷机房可能存在制冷剂的泄漏,对于泄漏气体密度大于空气时,设置下部排风口更能有效排除泄漏气体。
        氨是可燃气体,其爆炸极限为16%~27%,当氨气大量泄漏而又得不到吹散稀释的情况下,如遇明火或电气火花,则将引起燃烧爆炸。因此应采取可靠的机械通风形式来保障安全。关于事故通风量的确定可参见《冷库设计规范》GB 50072的相关条文解释。
        连续通风量按每平方米机房面积9m3/h和消除余热(余热温升不大于10℃)计算,取二者最大值。事故通风的通风量按排走机房内由于工质泄露或系统破坏散发的制冷工质确定,根据工程经验,可按下式计算:

L=247.8G0.5               (18)


式中:L——连续通风量(m3/h);
           G——机房最大制冷系统灌注的制冷工质量(kg)。
        吸收式制冷机在运行中属真空设备,无爆炸可能性,但它是以天然气、液化石油气、人工煤气为热源燃料,它的火灾危险性主要来自这些有爆炸危险的易燃燃料以及因设备控制失灵,管道阀门泄漏以及机件损坏时的燃气泄漏,机房因液体蒸汽、可燃气体与空气形成爆炸混合物,遇明火或热源产生燃烧和爆炸,因此应保证良好的通风。
        3  制冷机房、柴油发电机房及变配电室由于使用功能、季节等特殊性,设置独立的通风系统能有效保障系统运行效果和节能。对于大、中型建筑更为重要。柴油发电机的通风量和燃烧空气量一般可在其样本中查得。柴油发电机燃烧空气量,可按柴油发电机额定功率7m3/(kW·h)计算。
        4  变配电室通常由高、低压器配电室及变压器组成,其中的电器设备散发一定的热量,尤以变压器的发热量为大。若变配电器室内温度太高,会影响设备工作效率。
        5  根据工程经验,表6.3.7中所列设备用房的通风换气量可以满足通风基本要求。

6.3.8  汽车库通风规定。
        1  通过相关实验分析得出将汽车排出的CO稀释到容许浓度时,NOx和CmHn远远低于它们相应的允许浓度。也就是说,只要保证CO浓度排放达标,其他有害物即使有一些分布不均匀,也有足够的安全倍数保证将其通过排风带走;所以以CO为标准来考虑车库通风量是合理的。选用国家现行有关工业场所有害因素职业接触限值标准的规定,CO的短时间接触容许浓度为30mg/m3
        2  地下汽车库由于位置原因,容易造成自然通风不畅,宜设置独立的送风、排风系统;当地下汽车库设有开敞的车辆出、入口且自然进风满足所需进风条件时,可采用自然进风、机械排风的方式。
        3  采用换气次数法计算车库通风量时,相关参数按以下规定选取:
           1)排风量按换气次数不小于6次/h计算,送风量按换气次数不小于5次/h计算。
           2)当层高<3m时,按实际高度计算换气体积;当层高≥3m时,按3m高度计算换气体积。
        但采用换气次数法计算通风量时存在以下问题:
        ①车库通风量的确定,此时通风目的是稀释有害物以满足卫生要求的允许浓度。也就是说,通风风量的计算与有害物的散发量及散发时的浓度有关,而与房间容积(亦即房间换气次数)并无确定的数量关系。例如,两种有害物散发情况相同,且平面布置和大小也相同,只是层高不同的车库,按有害物稀释计算的排风量是相同的,但按换气次数计算,二者的排风量就不同了。
        ②换气次数法并没有考虑到实际中的(部分或全部)双层停车库或多层停车库情况,与单层车库采用相同的计算方法也是不尽合理的。
        以上说明换气次数法有其固有弊端。正因为如此,提出对于全部或部分为双层或多层停车库情形,排风量应按稀释浓度法计算;单层停车库的排风量宜按稀释浓度法计算,如无计算资料时,可参考换气次数估算。
        当采用稀释浓度法计算排风量时,建议采用以下公式,送风量应按排风量的80%~90%选用。


        地下汽车库内排放CO的多少与所停车的类型、产地、型号、排气温度及停车启动时间等有关,一般地下停车库大多数按停放小轿车设计。按照车库排风量计算式,应当按每种类型的车分别计算其排出的气体量,但地下车库在实际使用时车辆类型出入台数都难以估计。为简化计算,m值可取0.02m3/min~0.025m3/min台。
        4  风管通风是指利用风管将新鲜气流送到工作区以稀释污染物,并通过风管将稀释后的污染气流收集排出室外的传统通风方式;诱导通风是指利用空气射流的引射作用进行通风的方式。当采用接风管的机械进、排风系统时,应注意气流分布的均匀性,减少通风死角。当车库层高较低,不易布置风管时,为了防止气流不畅,杜绝死角,可采用诱导式通风系统。
        5  对于车流量变化较大的车库,由于其风机设计选型时是根据最大车流量选择的(最不利原则),而往往车库的高峰车流量持续时间很短,如果持续以最大通风量进行通风,会造成风机运行能耗的浪费。这种情况,当车流量变化有规律时,可按时间设定风机开启台数;无规律时宜采用CO浓度传感器联动控制多台并联风机或可调速风机的方式,会起到很好的节能效果。CO浓度传感器的布置方式:当采用传统的风管机械进、排风系统时,传感器宜分散设置。当采用诱导式通风系统时,传感器应设在排风口附近。
        6  热空气幕可有效防止冷空气的大量侵入。
        7  本款提出共用是出于节省投资和节省空间的考虑。但基于安全需要,要首先满足消防要求。

6.3.9  事故通风规定。部分强制性条文。
        1  事故通风是保证安全生产和保障人民生命安全的一项必要的措施。对在生活中可能突然放散有害气体的建筑,在设计中均应设置事故排风系统。有时虽然很少或没有使用,但并不等于可以不设,应以预防为主。这对防止设备、管道大量逸出有害气体(家用燃气、冷冻机房的冷冻剂泄漏等)而造成人身事故是至关重要的。需要指出的是,事故通风不包括火灾通风。关于事故通风的通风量,要保证事故发生时,控制不同种类的放散物浓度低于国家安全及卫生标准所规定的最高容许浓度,且换气次数不低于每小时12次。有特定要求的建筑可不受此条件限制,允许适当取大。
        2  事故排风系统(包括兼作事故排风用的基本排风系统)应根据建筑物可能释放的放散物种类设置相应的检测报警及控制系统,以便及时发现事故,启动自动控制系统,减少损失。事故通风的手动控制装置应装在室内、外便于操作的地点,以便一旦发生紧急事故,使其立即投入运行。
        3  放散物包含有爆炸危险的气体时,应采取防爆通风设备。
        4  设置事故通风的场所(如氟利昂制冷机房)的机械通风量应按平常所要求的机械通风和事故通风分别计算。当事故通风量较大时,宜设置双风机或变频调速风机。但共用的前提是事故通风必须保证。
        5  事故排风的室内吸风口,应设在有害气体或爆炸危险性物质放散量可能最大或聚集最多的地点。对事故排风的死角,应采取导流措施。当发生事故向室内放散密度比空气大的气体或蒸汽时,室内吸风口应设在地面以上0.3m~1.0m处;放散密度比空气小的气体或蒸汽时,室内吸风口应设在上部地带;放散密度比空气小的可燃气体或蒸汽,室内吸风口应尽量紧贴顶棚布置,其上缘距顶棚不得大于0.4m。
        为保证传感器能尽早发现事故,及时快速监测到所放散的有害气体或爆炸危险性物质,传感器应布置在建筑内有可能放散有害物质的发生源附近以及主要的人员活动区域,且应安装维护方便,不影响人员活动。当放散气体或蒸汽密度比空气大时,应设在下部地带;当放散气体或蒸汽密度比空气小时,应设在上部地带。
        6  当风吹向和流经建筑物时,由于撞击作用,产生弯曲、跳跃和旋流现象,在屋顶、侧墙和背风侧形成的负压闭合循环气流区为动力阴影区;由于撞击作用而使其静压高于稳定气流区静压的区域为正压区。为便于污染物排放,不产生倒流,应尽可能避免将排风口设在动力阴影区和正压区。
        除规范中要求外,排风口的高度应高于周边20m范围内最高建筑屋面3m以上。
        事故排风口的布置是从安全角度考虑的,为的是防止系统投入运行时排出的有毒及爆炸性气体危及人身安全和由于气流短路时对送风空气质量造成影响。

6.2.1  建筑及其周围微环境优化设计要求。
        利用自然通风的建筑,在设计时宜利用CFD数值模拟(另见6.2.7条文说明)方法,对建筑周围微环境进行预测,使建筑物的平面设计有利于自然通风。
        1  建筑的朝向要求。在设计自然通风的建筑时,应考虑建筑周围微环境条件。某些地区室外通风计算温度较高,因为室温的限制,热压作用就会有所减小。为此,在确定该地区大空间高温建筑的朝向时,应考虑利用夏季最多风向来增加自然通风的风压作用或对建筑形成穿堂风。因此要求建筑的迎风面与最多风向成60°~90°角。同时,因春秋季往往时间较长,应充分利用春秋季自然通风。
        2  建筑平面布置要求。错列式、斜列式平面布置形式相比行列式、周边式平面布置形式等有利于自然通风。

6.2.2  自然通风进排风口或窗扇的选择。
        为了提高自然通风的效果,应采用流量系数较大的进排风口或窗扇,如在工程设计中常采用的性能较好的门、洞、平开窗、上悬窗、中悬窗及隔板或垂直转动窗、板等。
        供自然通风用的进排风口或窗扇,一般随季节的变换要进行调节。对于不便于人员开关或需要经常调节的进排风口或窗扇,应考虑设置机械开关装置,否则自然通风效果将不能达到设计要求。总之,设计或选用的机械开关装置,应便于维护管理并能防止锈蚀失灵,且有足够的构件强度。
        严寒寒冷地区的自然通风进排风口,不使用期间应可有效关闭并具有良好的保温性能。

6.2.3  进风口的位置。
        夏季由于室内外形成的热压小,为保证足够的进风量,消除余热、提高通风效率,应使室外新鲜空气直接进入人员活动区。自然进风口的位置应尽可能低。参考国内外有关资料,本条将夏季自然通风进风口的下缘距室内地坪的上限定为1.2m。参考美国ASHRAE标准,自然通风口应远离已知的污染源,如烟囱、排风口、排风罩等3m以上。冬季为防止冷空气吹向人员活动区,进风口下缘不宜低于4m,冷空气经上部侧窗进入,当其下降至工作地点时,已经过了一段混合加热过程,这样就不致使工作区过冷。如进风口下缘低于4m,则应采取防止冷风吹向人员活动区的措施。

6.2.4  自然通风房间通风开口的要求。
        目前国内外标准中对此规定大体一致,但具体数值有所不同。国家标准《民用建筑设计通则》GB 50352-2005第7.2.2条:生活、工作的房间的通风开口有效面积不应小于该房间地板面积的1/20;厨房的通风开口有效面积不应小于该房间地板面积的1/10,并不得小于0.60m2。美国ASHRAE标准62.1也有类似规定,即自然通风房间可开启外窗净面积不得小于房间地板面积的4%,建筑内区房间若通过邻接房间进行自然通风,其通风开口面积应大于该房间净面积的8%,且不应小于2.3m2

6.2.5  自然通风策略确定。
        在确定自然通风方案之前,必须收集目标地区的气象参数,进行气候潜力分析。自然通风潜力指仅依靠自然通风就可满足室内空气品质及热舒适要求的潜力。现有的自然通风潜力分析方法主要有经验分析法、多标准评估法、气候适应性评估法及有效压差分析法等。然后,根据潜力可定出相应的气候策略,即风压、热压的选择及相应的措施。
        因为28℃以上的空气难以降温至舒适范围,室外风速3.0m/s会引起纸张飞扬,所以对于室内无大功率热源的建筑,“风压通风”的通风利用条件宜采取气温20℃~28℃,风速0.1m/s~3.0m/s,湿度40%~90%的范围。由于12℃以下室外气流难以直接利用,“热压通风”的通风条件宜设定为气温12℃~20℃,风速0~3.0m/s,湿度不设限。
        根据我国气候区域特点,中纬度的温暖气候区、温和气候区、寒冷地区,更适合采用中庭、通风塔等热压通风设计,而热湿气候区、干热地区更适合采用穿堂风等风压通风设计。

6.2.6  风压与热压是形成自然通风的两种动力方式。
        风压是空气流动受到阻挡时产生的静压,其作用效果与建筑物的形状等有关;热压是气温不同产生的压力差,它会使室内热空气上升逸散到室外;建筑物的通风效果往往是这两种方式综合作用的结果,均应考虑。若建筑层数较少,高度较低,考虑建筑周围风速通常较小且不稳定,可不考虑风压作用。
        同时考虑热压及风压作用的自然通风量,宜按计算流体动力学(CFD)数值模拟(另见6.2.7条文说明)方法确定。

6.2.7  热压通风的计算。
        热压通风的简化计算方法如下:

        以上计算方法是在下列简化条件下进行的:
        1)空气在流动过程中是稳定的;
        2)整个房间的空气温度等于房间的平均温度;
        3)房间内空气流动的路途上,没有任何障碍物;
        4)只考虑进风口进入的空气量。
        多区域网络法是从宏观角度对建筑通风进行分析,把整个建筑物作为系统,其中每个房间作为一个区(或网络节点),认为各个区内空气具有恒定的温度、压力和污染物浓度,利用质量、能量守恒等方程计算风压和热压作用下通风量,常用软件有COMIS、CONTAM、BREEZE、NatVent、PASSPORT Plus及AIOLOS等。
        相对于网络法,CFD模拟是从微观角度,针对某一区域或房间,利用质量、能量及动量守恒等基本方程对流场模型求解,分析空气流动状况,常用软件有FLUENT、AirPak、PHOENICS及STAR-CD等。

6.2.8  风压作用的通风量确定原则。
        建筑物周围的风压分布与该建筑的几何形状和室外风向有关。风向一定时,建筑物外围结构上某一点的风压值pf也可根据下式计算:


        此外,从地球表面到约500m~1000m高的空气层为大气边界层,其厚度主要取决于地表的粗糙度,不同地区因地形特征不同,使得地表的粗糙度不同,因此边界层厚度不同,在平原地区边界层薄,在城市和山区边界层厚。边界层内部风速沿垂直方向存在梯度,即梯度风,其形成的原因是下垫面对气流的摩擦作用。在摩擦力作用下,贴近地面处的风速接近零,沿高度方向因地面摩擦力的作用越来越小而风速递增,到达一定高度之后风速将达到最大值而不再增加,该高度成为边界层高度。由于大气边界层及梯度风作用对室外空气流场的影响非常显著,因而在进行计算流体动力学(CFD)数值模拟时,应充分考虑当地风环境的影响,以建立更合理的边界条件。
        通常室外风速按基准高度室外最多风向的平均风速确定。所谓基准高度是指气象学中观测地面风向和风速的标准高度。该高度的确定,既要能反映本地区较大范围内的气象特点,避免局部地形和环境的影响,又要考虑到观测的可操作性。《地面气象观测规范  第7部分:风向和风速观测》QX/T 51-2007中规定,该高度应距地面10m。

6.2.9  自然通风强化措施。
        1  捕风装置是一种自然风捕集装置,是利用对自然风的阻挡在捕风装置迎风面形成正压、背风面形成负压,与室内的压力形成一定的压力梯度,将新鲜空气引入室内,并将室内的浑浊空气抽吸出来,从而加强自然通风换气的能力。为保持捕风系统的通风效果,捕风装置内部用隔板将其分为两个或四个垂直风道,每个风道随外界风向改变轮流充当送风口或排风口。捕风装置可以适用于大部分的气候条件,即使在风速比较小的情况下也可以成功地将大部分经过捕风装置的自然风导入室内。捕风装置一般安装在建筑物的顶部,其通风口位于建筑上部2m~20m的位置,四个风道捕风装置的原理如图3所示。


        2  无动力风帽是通过自身叶轮的旋转,将任何平行方向的空气流动,加速并转变为由下而上垂直的空气流动,从而将下方建筑物内的污浊气体吸上来并排出,以提高室内通风换气效果的一种装置。该装置不需要电力驱动,可长期运转且噪声较低,在国外已使用多年,在国内也开始大量使用。
        3  太阳能诱导通风方式依靠太阳辐射给建筑结构的一部分加热,从而产生大的温差,比传统的由内外温差引起流动的浮升力驱动的策略获得更大的风量,从而能够更有效地实现自然通风。典型的三类太阳能诱导方式为:特伦布(Trombe)墙、太阳能烟囱、太阳能屋顶。

6.1.1  设置通风的条件及原则。
        建筑通风的目的,是为了防止大量热、蒸汽或有害物质向人员活动区散发,防止有害物质对环境及建筑物的污染和破坏。大量余热余湿及有害物质的控制,应以预防为主,需要各专业协调配合综合治理才能实现。当采用通风处理余热余湿可以满足要求时,应优先使用通风措施,可以极大降低空气处理的能耗。

6.1.2  对有害物质排放的要求。
        某些建筑,如科研和教学试验用房、设备用房等在使用和存储过程中会放散大量的热、蒸汽、粉尘甚至有毒气体等,又如餐饮建筑的厨房,在排风中会含有大量油烟,如果不采取治理措施,会直接危害操作工作人员的身体健康,还会污染建筑周围的自然环境,影响周边居民或办公人员的健康。因此,必须采取综合有效的预防、治理和控制措施。对于餐饮建筑的油烟排除的标准及处理措施,应符合餐饮业的油烟排放的规定,参见本章第6.3.5条文说明。

6.1.3  通风方式的选择。
        本条是考虑节能要求,自然通风主要通过合理适度地改变建筑形式,利用热压和风压作用形成有组织气流,满足室内要求、减少通风能耗。在设计时应充分考虑自然通风的利用。在夏季,应尽量采用自然通风;在冬季,当室外空气直接进入室内不致形成雾气和在围护结构内表面不致产生凝结水时,也应考虑采用自然通风。采用自然通风时,应考虑当地室外气象参数的限制条件。
        《环境空气质量标准》GB 3095按不同环境空气质量功能区给出了对应的空气质量标准,《社会生活环境噪声排放标准》GB 22337也按建筑所处不同声环境功能区给出了噪声排放限值。对于空气污染和噪声污染比较严重的地区,即未达到《环境空气质量标准》GB 3095和《社会生活环境噪声排放标准》GB 22337的地区,直接的自然通风会将室外污浊的空气和噪声带入室内,不利于人体健康。因此,可以采用机械辅助式自然通风,通过一定空气处理手段机械送风,自然排风。

6.1.4  室内人员卫生及健康要求。
        规定本条是为了使住宅、办公室、餐厅等建筑的房间能够达到室内空气质量的要求。无论是供暖房间还是分散式空调房间,都应具备通风条件,满足人员对新风的需求。

6.1.5  全面通风与局部排风的配合。
        对于有散发热、蒸汽或有害物质的房间,为了不使产生的散发热、蒸汽或有害物质在室内扩散,在散发处设置自然或机械的局部排风,予以就地排除,是经济有效的措施。但是,有时由于受工艺布置及操作等条件限制,不能设置局部排风,或者采用了局部排风,仍然有部分有害物质扩散在室内,在有害物质的浓度有可能超过国家标准时,则应辅以自然的或机械的全面通风,或者采用自然的或机械的全面通风。

6.1.6  排风系统的划分原则。强制性条文。
        1  防止不同种类和性质的有害物质混合后引起燃烧或爆炸事故。
        2  避免形成毒性更大的混合物或化合物,对人体造成的危害或腐蚀设备及管道。
        3  防止或减缓蒸汽在风管中凝结聚积粉尘,增加风管阻力甚至堵塞风管,影响通风系统的正常运行。
        4  避免剧毒物质通过排风管道及风口窜入其他房间,如把散发铅蒸汽、汞蒸汽、氰化物和砷化氰等剧毒气体的排风与其他房间的排风划为同一系统,系统停止运行时,剧毒气体可能通过风管窜入其他房间。
        5  根据《建筑设计防火规范》GB 50016和《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045的规定,建筑中存有容易起火或爆炸危险物质的房间(如放映室、药品库等),所设置的排风装置应是独立的系统,以免使其中容易起火或爆炸的物质窜入其他房间,防止火灾蔓延,否则会招致严重后果。
        6  避免病菌通过排风管道及风口窜入其他房间。
        由于建筑物种类繁多,具体情况颇为繁杂,条文中难以做出明确的规定,设计时应根据不同情况妥善处理。

6.1.7  室内气流组织。
        规定本条是为了避免或减轻大量余热、余湿或有害物质对卫生条件较好的人员活动区的影响,提高排污效率。
        送风气流首先应送入污染较小的区域,再进入污染较大的区域。同时应该注意送风系统不应破坏排风系统的正常工作。当送风系统补偿供暖房间的机械排风时,送风可送至走廊或较清洁的邻室、工作部位,送风量应通过房间风平衡计算确定。当室内污染源的位置或特性发生变化时,有条件的通风系统可以设置不同形式的通风策略,根据工况变化切换到对应的高效气流组织形式,达到迅速排污的目的。
        室内污染物的特性,如污染气体的密度、颗粒物的粒径等与气流组织的排污效率关系密切,如较轻的污染物有上浮的趋势,较重的污染物有下沉的趋势,根据污染物的特性有针对性地进行气流组织的设计才能保证有效排污。另一方面,在保证有效排除污染物的前提下,好的气流组织设计所需的通风量较少,能耗较低。

6.1.8  防疫相关的通风组织原则。
        组织良好的通风对通过空气传播的疾病,具有很好的控制作用。为避免类似SARS、H1N1流感等病毒通过通风系统传播,在设计通风系统时,应使通风系统具备在疾病流行期间避免不同房间的空气掺混的功能,避免疾病通过通风系统从一个房间传播到其他房间;或使通风系统具备此功能的运行模式,在以空气传播为途径的疾病流行期间可切换到相应通风模式下运行。

6.1.9  全面通风量的确定方法。
        各设计单位可参考不同类型建筑的设计标准、设计技术规定、技术措施等,确定不同类型建筑及房间的换气次数。

6.1.10  全面通风量的确定。
        一般的建筑进行通风的目的是消除余热、余湿和污染物,所以要选取其中的最大值,并且要对使用人员的卫生标准是否满足进行校核。国家现行相关标准《工业企业设计卫生标准》GBZ 1对多种有害物质同时放散于建筑物内时的全面通风量确定已有规定,可参照执行。

6.1.11  高层和多层建筑通风系统设计的防火要求。
        近二十年来,在我国各大中城市及某些经济开发区的建设中,兴建了许多高层和多层建筑,其中包括居住、办公类建筑和大型公共建筑。在某些建筑中,由于执行标准规范不力和管理不妥等原因,仍缺乏必要的或有效的防烟、排烟系统,及其他相应的安全、消防设施。一旦发生火灾事故,就会影响楼内人员安全、迅速地进行疏散,也会给消防人员进入室内灭火造成困难。所以设计时必须予以充分重视。在国家现行《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045中,对防烟楼梯间及其前室、合用前室、消防电梯间前室以及中庭、走道、房间等的防烟、排烟设计,已作了具体规定。多年来,国内在这方面也逐渐积累了比较好的设计经验。鉴于各设计部门对防排烟系统的设计,大都安排本专业人员会同各有关专业配合进行,为此在本条中予以提及,并指出设计中应执行国家现行《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045和《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。人防工程的防排烟按《人民防空工程设计防火规范》GB 50098执行。

5.10.1  集中供热热量计量要求。强制性条文。
        根据《中华人民共和国节约能源法》的规定,新建建筑和既有建筑的节能改造应当按照规定安装热计量装置。计量的目的是促进用户自主节能,室温调控是节能的必要手段。
        供热企业和终端用户间的热量结算,应以热量表作为结算依据。用于结算的热量表应符合相关国家产品标准,且计量检定证书应在检定的有效期内。

5.10.2  热量计量装置设置及热计量改造。
        热源、换热机房热量计量装置的流量、传感器应安装在一次管网的回水管上。因为高温水温差大、流量小、管径较小,可以节省计量设备投资;考虑到回水温度较低,建议热量测量装置安装在回水管路上。如果计量结算有具体要求,应按照需要选择计量位置。
        用户热量分摊计量方式是在楼栋热力入口处(或换热机房)安装热量表计量总热量,再通过设置在住宅户内的测量记录装置,确定每个独立核算用户的用热量占总热量的比例,进而计算出用户的分摊热量,实现分户热计量。近几年供热计量技术发展很快,用户热分摊的方法较多,有的尚在试验当中。本文仅依据目前相关的标准规范,即《供热计量技术规程》JGJ 173和《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26,列出了他们所提到的用户热分摊方法。《供热计量技术规程》JGJ 173正文和条文说明中以及在条文说明中提出的用户热分摊方法有:散热器热分配计法、流量温度法、通断时间面积法和户用热量表法。
        1  散热器热分配计法:适用于新建和改造的各种散热器供暖系统,特别适合室内垂直单管顺流式系统改造为垂直单管跨越式系统,该方法不适用于地面辐射供暖系统。散热器热分配计法只是分摊计算用热量,室内温度调节需安装散热器恒温控制阀。
        散热器热分配计法是利用散热器热分配计所测量的每组散热器的散热量比例关系,来对建筑的总供热量进行分摊。热分配计有蒸发式、电子式及电子远传式三种,后两者是今后的发展趋势。
        散热器热分配计法适用于新建和改造的散热器供暖系统,特别是对于既有供暖系统的热计量改造比较方便、灵活性强,不必将原有垂直系统改成按户分环的水平系统。
        采用该方法时必须具备散热器与热分配计的热耦合修正系数,我国散热器型号种类繁多,国内检测该修正系数经验不足,需要加强这方面的研究。
        关于散热器罩对热分配量的影响,实际上不仅是散热器热分配计法面对的问题,其他热分配法如流量温度分摊法、通断时间面积分摊法也面临同样的问题。
        2  流量温度法:适用于垂直单管跨越式供暖系统和具有水平单管跨越式的共用立管分户循环供暖系统。该方法只是分摊计算用热量,室内温度调节需另安装调节装置。
        流量温度法是基于流量比例基本不变的原理,即:对于垂直单管跨越式供暖系统,各个垂直单管与总立管的流量比例基本不变;对于在入户处有跨越管的共用立管分户循环供暖系统,每个入户和跨越管流量之和与共用立管流量比例基本不变,然后结合现场预先测出的流量比例系数和各分支三通前后温差,分摊建筑的总供热量。
        由于该方法基于流量比例基本不变的原理,因此现场预先测出的流量比例系数准确性就非常重要,除应使用小型超声波流量计外,更要注意超声波流量计的现场正确安装与使用。
        3  通断时间面积法:适用于共用立管分户循环供暖系统,该方法同时具有热量分摊和分户室温调节的功能,即室温调节时对户内各个房间室温作为一个整体统一调节而不实施对每个房间单独调节。
        通断时间面积法是以每户的供暖系统通水时间为依据,分摊建筑的总供热量。
        该方法适用于分户循环的水平串联式系统,也可用水平单管跨越式和地板辐射供暖系统。选用该分摊方法时,要注意散热设备选型与设计负荷要良好匹配,不能改变散热末端设备容量,户与户之间不能出现明显水力失调,不能在户内散热末端调节室温,以免改变户内环路阻力而影响热量的公平合理分摊。
        4  户用热量表法:该系统由各户用热量表以及楼栋热量表组成。
        户用热量表安装在每户供暖环路中,可以测量每个住户的供暖耗热量。热量表由流量传感器、温度传感器和计算器组成。根据流量传感器的形式,可将热量表分为:机械式热量表、超声波式热量表、电磁式热量表。机械式热量表的初投资相对较低,但流量传感器对轴承有严格要求,以防止长期运转由于磨损造成误差较大;对水质有一定要求,以防止流量计的转动部件被阻塞,影响仪表的正常工作。超声波热量表的初投资相对较高,流量测量精度高、压损小、不易堵塞,但流量计的管壁锈蚀程度、水中杂质含量、管道振动等因素将影响流量计的精度,有的超声波热量表需要直管段较长。电磁式热量表的初投资相对机械式热量表要高,但流量测量精度是热量表所用的流量传感器中最高的、压损小。电磁式热量表的流量计工作需要外部电源,而且必须水平安装,需要较长的直管段,这使得仪表的安装、拆卸和维护较为不便。
        这种方法也需要对住户位置进行修正。它适用于分户独立式室内供暖系统及分户地面辐射供暖系统,但不适合用于采用传统垂直系统的既有建筑的改造。
        在采用上述不同方法时,对于既有供暖系统,局部进行温室调控和热计量改造工作时,要注意系统改造时是否增加了阻力,是否会造成水力失调及系统压头不足,为此需要进行水力平衡及系统压头的校核,考虑增设加压泵或者重新进行平衡调试。
        总之,随着技术进步和热计量工程的推广,还会有新的热计量方法出现,国家和行业鼓励这些技术创新,以在工程实践中进一步完善后,再加以补充和修订。

5.10.3  热量表选型及安装要求。
        本条文规定对用于热量结算的热源、换热机房及楼栋热量表,以及用于户间热量分摊的户用热量表的选型,不能简单地按照管道直径直接选用,而应根据系统的设计流量的一定比例对应热量表的公称流量确定。
        供暖回水管的水温较供水管的低,流量传感器安装在回水管上所处环境温度也较低,有利于延长电池寿命和改善仪表使用工况。曾经一度有观点提出热量表安装在供水上能够测量防止用户偷水,其实不然,热量表无论是装在供水管上还是回水管上都不能防止偷水现象。热量表装在供水管上既不能测出偷水量,也不能挽回多少偷水损失,还令热量表的工作环境变得恶劣。

5.10.4  供暖系统室温调控及恒温控制阀选用和设置要求。
        当采用没有设置预设阻力功能的恒温控制阀时,双管系统如果超过5层将会有较大的垂直失调,因此,在这里提出对于超过5层的垂直双管系统,宜采用带有预设阻力功能的恒温控制阀。

5.10.5  低温热水地面辐射供暖系统室内温度控制方法。
        室温可控是分户热计量,实现节能,保证室内热舒适要求的必要条件。也有将温度传感器设在总回水处感知回水温度间接控制室温的做法,控制系统比较简单;但地面被遮盖等情况也会使回水温度升高,同时回水温度为各支路回水混合后的总体反映,因此回水温度不能直接和正确反映室温,会形成室温较高的假象,控制相对不准确;因此推荐将室温控制器设在被控温的房间或区域内,以房间温度作为控制依据。对于不能感受到所在区域的空气温度,如一些开敞大堂中部,可采用地面温度作为控制依据。室温控制器应设在附近无散热体、周围无遮挡物、不受风直吹、不受阳光直晒、通风干燥、周围无热源体、能正确反映室内温度的位置,不宜设在外墙上,设置高度宜距地面1.2m~1.5m。地温传感器所在位置不应有家具,地毯等覆盖或遮挡,宜布置在人员经常停留的位置,且在两个管道之间。
        热电式控制阀(以下简称热电阀)是依靠驱动器内被电加热的温包膨胀产生的推力推动阀杆关闭流道,信号来源于室内温控器。热电阀相对于空调系统风机盘管常采用的电动两通阀,其流通能力更适合于小流量的地面供暖系统使用,且具有噪声小、体积小、耗电量小、使用寿命长、设置较方便等优点,因此在以住宅为主的地面供暖系统中推荐使用,分环路控制和总体控制都可以使用。
        分环路且拟采用内置温包型自力式恒温控制阀控制时,可将各环路加热管在房间内从地面引高至墙面一定高度安装恒温阀,安装恒温阀的局部高点处应有排气装置。如直接安装在分水器进口总管上,内置温包的恒温阀头感受的是分水器处的较高温度,很难感知室温变化,一般不予采用。
        对需要温度信号远传的调节阀,也可以采用远程调控式自力式温度控制阀,但由于分环路控制时需要的硬质远传管道较长难以实现,一般仅在区域总体控制时使用,将温控器设在分、集水器附近的室内墙面,但通常远程式自力式温度控制器关闭压差较小,需核定关闭压差的大小,必要时需采用自力式压差阀保证其正常动作。

5.10.6  热计量供暖系统相关要求。
        变流量系统能够大量节省水泵耗电,目前应用越来越广泛。在变流量系统的末端(热力入口)采用自力式流量控制阀(定流量阀)是不妥的。当系统根据气候负荷改变循环流量时,我们要求所有末端按照设计要求分配流量,而彼此间的比例维持不变,这个要求需要通过静态水力平衡阀来实现;当用户室内恒温阀进行调节改变末端工况时,自力式流量控制阀具有定流量特性,对改变工况的用户作用相抵触;对未改变工况的用户能够起到保证流量不变的作用,但是未变工况用户的流量变化不是改变工况用户“排挤”过来的,而主要是受水泵扬程变化的影响,如果水泵扬程有控制,这个“排挤”影响是较小的,所以对于变流量系统,不应采用自力式流量控制阀。
        水力平衡调节、压差控制和流量控制的目的都是为了控制室温不会过高,而且还可以调低,这些功能都由末端温控装置来实现。只要保证了恒温阀(或其他温控装置)不会产生噪声,压差波动一些也没有关系,因此应通过计算压差变化幅度选择自力式压差控制阀,计算的依据就是保证恒温阀的阀权以及在关闭过程中的压差不会产生噪声。

5.9.1  供暖管道材质要求。
        近几年来,随着供暖系统热计量技术的不断完善和强制性的应用,供暖方式出现了多样化,同时也带来了供暖管道材质的多样化。目前,在供暖工程中,除了可选用焊接钢管、镀锌钢管外,还可选用热镀锌钢管、塑料管、有色金属管、金属和塑料复合管等管道。
        金属管道的使用寿命主要与其工作压力有关,与工作温度关系不大,但塑料管道的使用寿命却与其工作压力和工作温度都密切相关。在—定工作温度下,随着工作压力的增大,塑料管道的寿命将缩短;在一定的工作压力下,随着工作温度的升高,塑料管道的使用寿命也将缩短。所以,对于采用塑料管道的辐射供暖系统,其热媒温度和系统工作压力不应定得过高。另外,长时间的光照作用也会缩短塑料管道的寿命。根据上述情况等因素,本条文作出了对供暖管道种类应根据其工作温度、工作压力、使用寿命、施工与环保性能等因素,经综合考虑和技术经济比较后确定的原则性规定。通常,室内外供暖干管宜选用焊接钢管、镀锌钢管或热镀锌钢管,室内明装支、立管宜选用镀锌钢管、热镀锌钢管、外敷铝保护层的铝合金衬PB管等,散热器供暖系统的室内埋地暗装供暖管道宜选用耐温较高的聚丁烯(PB)管、交联聚乙烯(PE-X)管等塑料管道或铝塑复合管(XPAP),地面辐射供暖系统的室内埋地暗装供暖管道宜选用耐热聚乙烯(PE-RT)管等塑料管道。另外,铜管也是一种适用于低温热水地面辐射供暖系统的有色金属加热管道,具有导热系数高、阻氧性能好、易于弯曲且符合绿色环保要求的特点,正逐渐为人们所接受。
        本条文还规定了各种管道的质量,应符合国家现行有关产品标准的规定。其中,PE-X管采用《冷热水用交联聚乙烯(PE-X)管道系统》GB/T 18992;PB管采用《冷热水用聚丁烯(PB)管道系统》GB/T 19473;铝合金衬PB管采用《铝合金衬塑复合管材与管件》CJ/T 321;PE-RT管采用《冷热水用耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统》CJ/T 175;PP-R管采用《冷热水用聚丙烯管道系统》GB/T 18742;XPAP管采用《铝塑复合压力管》GB/T 18997;铜管采用《无缝铜水管和铜气管》GB/T 18033。

5.9.2  不同系统管道分开设置的规定。
        条文中1~4款所列系统同散热器供暖系统比较,热媒参数、阻力特性、使用条件、使用时间等方面,不是完全一致的,需分开设置,通常宜在建筑物的热力入口处分开;当其他系统供热量需要单独计量时,也宜分开设置。

5.9.3  热水供暖系统热力入口装置的设置要求。
        1  集中供暖系统应在热力入口处的供回水总管上分别设置关断阀、温度计、压力表,其目的主要是为了检修系统、调节温度及压力提供方便条件。
        2  过滤器是保证管道配件及热量表等不堵塞、不磨损的主要措施;旁通管是考虑系统运行维护需要设置的。热力入口设有热量表时,进入流量计前的回水管上应设置滤网规格不宜小于60目的过滤器,在供水管上一般应顺水流方向设两级过滤器,第一级为粗滤,滤网孔径不宜大于3.0mm,第二级为精过滤器,滤网规格宜不小于60目。
        3  静态水力平衡阀又叫水力平衡阀或平衡阀,具备开度显示、压差和流量测量、限定开度等功能。通过改变平衡阀的开度,使阀门的流动阻力发生相应变化来调节流量,能够实现设计要求的水力平衡,其调节性能一般包括接近线性线段和对数(等百分比)特性曲线线段。平衡阀除具有水力平衡功能外,还可取代一个热力入口处设置的用于检修系统的手动阀,起关断作用。
        虽然通过安装静态水力平衡阀,能够较好地解决供热系统中各建筑物供暖系统间的静态水力失调问题,但是并非每个热力入口处都要安装,一定要根据水力平衡要求决定是否设置。
        静态水力平衡阀既可安装在供水管上,也可安装在回水管上,但出于避免气蚀与噪声等的考虑,宜安装于回水管上。
        除静态水力平衡阀外,也可根据水力平衡要求和建筑物内供暖系统的调节方式,选择自力式压差控制阀、自力式流量控制阀等装置。
        4  为满足供热计量和收费的要求,促进供暖系统的节能和科学管理,除了多个热力入口设置一块共用的总热量表用于热量(费)结算的情况外,每个热力入口处均应单独设置一块热量结算表;考虑到回水管的水温较供水管低,有利于延长热量表的使用寿命,热量表宜设在回水管上。
        为便于热计量和减少热力入口装置的投资,在满足供暖系统设计合理的前提下,应尽量减少单栋楼热力入口的数量。

5.9.4  供暖干管和立管等管道上阀门的设置。
        在供暖管道上设置关闭和调节装置是为系统的调节和检修创造必要的条件。当有调节要求时,应设置调节阀,必要时还应同时设置关闭用的阀门;无调节要求时,只设置关闭用的阀门即可。
        根据供暖系统的不同需要,应选择具备相应功能的阀门。用于维修时关闭的阀门,宜选用低阻力阀门,如闸阀、双偏心半球阀或蝶阀等;需承担调节及控制功能的阀门,应选用高阻力阀门,如截止阀、静态水力平衡阀、自力式压差控制阀等。

5.9.5  供暖管道热膨胀及补偿。强制性条文。
        供暖系统的管道由于热媒温度变化而引起热膨胀,不但要考虑干管的热膨胀,也要考虑立管的热膨胀,这个问题必须重视。在可能的情况下,利用管道的自然弯曲补偿是简单易行的,如果自然补偿不能满足要求,则应根据不同情况通过计算选型设置补偿器。对供暖管道进行热补偿与固定,—般应符合下列要求:
        1  水平干管或总立管固定支架的布置,要保证分支干管接点处的最大位移量不大于40mm;连接散热器的立管,要保证管道分支接点由管道伸缩引起的最大位移量不大于20mm;无分支管接点的管段,间距要保证伸缩量不大于补偿器或自然补偿所能吸收的最大补偿率;
        2  计算管道膨胀量时,管道的安装温度应按冬季环境温度考虑,一般可取0℃~5℃;
        3  供暖系统供回水管道应充分利用自然补偿的可能性;当利用管道的自然补偿不能满足要求时,应设置补偿器。采用自然补偿时,常用的有L形或Z形两种形式;采用补偿器时,要优先采用方形补偿器;
        4  确定固定点的位置时,要考虑安装固定支架(与建筑物连接)的可行性;
        5  垂直双管系统及跨越管与立管同轴的单管系统的散热器立管,当连接散热器立管的长度小于20m时,可在立管中间设固定卡;长度大于20m时,应采取补偿措施;
        6  采用套筒补偿器或波纹管补偿器时,需设置导向支架;当管径大于等于DN50时,应进行固定支架的推力计算,验算支架的强度;
        7  户内长度大于10m的供回水立管与水平干管相连接时,以及供回水支管与立管相连接处,应设置2~3个过渡弯头或弯管,避免采用”T”形直接连接。

5.9.6  供暖管道敷设坡度的规定。
        本条文是考虑便于排除供暖管道中的空气,参考国外有关资料并结合具体情况制定的。当水流速度达到0.25m/s时,方能把管中空气裹挟走,使之不能浮升;因此,采用无坡敷设时,管内流速不得小于0.25m/s。

5.9.7  关于供暖管道穿越建筑物的规定。
        在布置供暖系统时,若必须穿过建筑物变形缝,应采取预防由于建筑物下沉而损坏管道的措施,如在管道穿过基础或墙体处埋设大口径套管内填以弹性材料等。

5.9.8  供暖管道穿越建筑物墙防火墙的规定。
        根据《建筑设计防火规范》GB 50016的要求做了原则性规定。具体要求,可参照有关规范的规定。
        规定本条的目的,是为了保持防火墙墙体的完整性,以防发生火灾时,烟气或火焰等通过管道穿墙处波及其他房间;另外,要求对穿墙或楼板处的管道与套管之间空隙进行封堵,除了能防止烟气或火焰蔓延外,还能起到防止房间之间串音的作用。

5.9.9  供暖管道与其他管道敷设的要求。
        规定本条的目的,是为了防止表面温度较高的供暖管道,触发其他管道中燃点低的可燃液体、可燃气体引起燃烧和爆炸,或其他管道中的腐蚀性气体腐蚀供暖管道。

5.9.10  室内供暖管道保温条件。
        本条是基于使热媒保持一定参数,节能和防冻等因素制定的。根据国家新的节能政策,对每米管道保温后的允许热耗、保温材料的导热系数及保温厚度相对以及保护壳做法等都必须在原有基础上加以改善和提高,设计中要给予重视。

5.9.11  室内供暖系统各并联环路的水力平衡。
        关于室内热水供暖系统各并联环路之间的压力损失差额不大于15%的规定,是基于保证供暖系统的运行效果,并参考国内外资料而规定的。一般可通过下列措施达到各并联环路之间的水力平衡:
        1  环路布置应力求均匀对称,环路半径不宜过大,负担的立管数不宜过多。
        2  应首先通过调整管径,使并联环路之间压力损失相对差额的计算值达到最小,管道的流速应尽力控制在经济流速及经济比摩阻下。
        3  当调整管径不能满足要求时,可采取增大末端设备的阻力特性,或者根据供暖系统的形式在立管或支环路上设置适用的水力平衡装置等措施,如安装静态或自力式控制阀。

5.9.12  室内供暖系统总压力要求。
        规定供暖系统计算压力损失的附加值采用10%,是基于计算误差、施工误差及管道结垢等因素综合考虑的安全系数。

5.9.13  供暖管道中热媒最大允许流速规定。
        关于供暖管道中的热媒最大允许流速,目前国内尚无专门的试验资料和统一规定,但设计中又很需要这方面的数据,因此,参考国外的有关资料并结合我国管材供应等的实际情况,作出了有关规定。
        最大流速与推荐流速不同,它只在极少数公用管段中为消除剩余压力或为了计算平衡压力损失时使用,如果把最大允许流速规定的过小,则不易达到平衡要求,不但管径增大,还需要增加调压板等装置。前苏联在关于机械循环供暖系统中噪声的形成和水的极限流速的专门研究中得出的结论表明,适当提高热水供暖系统的热媒流速不致于产生明显的噪声,其他国家的研究结果也证实了这一点。

5.9.14  防止热水供暖系统竖向水力失调的规定。
        规定本条是为了防止或减少热水在散热器和管道中冷却产生的重力水头而引起的系统竖向水力失调。当重力水头的作用高差大于10m时,并联环路之间的水力平衡,应按下式计算重力水头:

5.9.15  供暖系统末端和始端管径的规定。
        供暖系统供水(汽) 干管末端和回水干管始端的管径,应在水力平衡计算的基础上确定。当计算管径小于DN20时,为了避免管道堵塞等情况的发生,宜适当放大管径, —般不小于DN20。当热媒为低压蒸汽时,蒸汽干管末端管径为DN20偏小,参考有关资料规定低压蒸汽的供汽干管可适当放大。

5.9.18  高压蒸汽供暖系统的压力损失。
        规定本条是为了保证系统各并联环路在设计流量下的压力平衡。过去,国内有的单位对蒸汽系统的计算不够仔细,供热干管单位摩阻选择偏大,供汽压力不稳定,严重影响供暖效果,常出现末端不热的现象,为此本条参考国内外有关资料规定,高压蒸汽供暖系统最不利环路的供汽管,其压力损失不应大于起始压力的25%。

5.9.19  蒸汽供暖系统的凝结水回收方式。
        蒸汽供暖系统的凝结水回收方式,目前设计上经常采用的有三种,即利用二次蒸汽的闭式满管回水;开式水箱自流或机械回水;地沟或架空敷设的余压回水。这几种回水方式在理论上都是可以应用的,但具体使用有一定的条件和范围。从调查来看,在高压蒸汽系统供汽压力比较正常的情况下,有条件就地利用二次蒸汽时,以闭式满管回水为好;低压蒸汽或供汽压力波动较大的高压蒸汽系统,一般采用开式水箱自流回水,当自流回水有困难时,则采用机械回水;余压回水设备简单,凝结水热量可集中利用,故在一般作用半径不大、凝结水量不多、用户分散的中小型厂区,应用的比较广泛。但是,应当特别注意两个问题,一是高压蒸汽的凝结水在管道的输送过程中不断汽化,加上疏水器的漏汽,余压凝结水管中是汽水两相流动,因此极易产生水击,严重的水击能破坏管件及设备;二是余压凝结水系统中有来自供汽压力相差较大的凝结水合流,在设计与管理不当时会相互干扰,以致使凝结水回流不畅,不能正常工作。凝结水回收方式,尚应符合国家现行《锅炉房设计规范》GB 50041的要求。

5.9.20  对疏水器出入口凝结水管的要求。
        在疏水器入口前的凝结水管中,由于汽水混流,如向上抬升,容易造成水击或因积水不易排除而导致供暖设备不热,故疏水器入口前的凝结水管不应向上抬升;疏水器出口端的凝结水管向上抬升的高度应根据剩余压力的大小经计算确定,但实践经验证明不宜大于5m。

5.9.21  凝结水管的计算原则。
        在蒸汽凝结水管内,由于通过疏水器后有二次蒸汽及疏水器本身漏汽存在,故自疏水器至回水箱之间的凝结水管段,应按汽水乳状体进行计算。

5.9.22  供暖系统的排气、泄水、排污和疏水装置。
        热水和蒸汽供暖系统,根据不同情况设置必要的排气、泄水、排污和疏水装置,是为了保证系统的正常运行并为维护管理创造必要的条件。
        不论是热水供暖还是蒸汽供暖,都必须妥善解决系统内空气的排除问题。通常的做法是:对于热水供暖系统,在有可能积存空气的高点(高于前后管段)排气,机械循环热水干管尽量抬头走,使空气与水同向流动;下行上给式系统,在最上层散热器上装排气阀,或作排气管;水平单管串联系统在每组散热器上装排气阀,如为上进上出式系统,在最后的散热器上装排气阀。对于蒸汽供暖系统,采用干式回水时,由凝结水管的末端(疏水器入口之前)集中排气;采用湿式回水时,如各立管装有排气管时,集中在排气管的末端排气,如无排气管时,则在散热器和蒸汽干管的末端设排气装置。

5.8.3  公共建筑热空气幕送风方式。
        对于公共建筑推荐由上向下送风,是由于公共建筑的外门开启频繁,而且往往向内外两个方向开启,不便采用侧面送风,如采用由下向上送风,卫生条件又难以保证。

5.8.4  热空气幕送风温度。
        高大外门指可通过汽车的大门。

5.8.5  热空气幕出口风速。
        热空气幕出口风速的要求,主要是根据人体的感受、噪声对环境的影响、阻隔冷空气效果的实践经验,并参考国内外有关资料制定的。