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民用建筑室内热湿环境评价标准EvaluationStandardforindoorthermalenvironmentalconditionsincivilbuildings条文说明1目录1总则2术语3基本规定4人工冷热源环境5非人工冷热源环境6室内热湿环境基本参数测量21总则1.0.1节能减排是关乎我国经济社会发展，关乎我国实现以人为本、可持续发展的一项重大战略。面对全球气候变化，我国提出到2020年单位国内生产总值的二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。建筑能耗占终端总能耗的比例已经达到30%以上，而营造室内热湿环境为目的的建筑能耗已经占到建筑总能耗的50%以上。如何合理设计、营造适宜、健康的室内热湿环境是我国建筑行业面临的挑战。因此，本标准根据我国国情和最新科学研究成果，参考国内外相关标准，制定了民用建筑室内热湿环境的划分以及评价方法，以
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民用建筑室内热湿环境的评价、营造及运行。1.0.2本条规定了本标准适用的建筑类型主要为居住建筑和公共建筑中的办公、教室、商场、宾馆，其他类型建筑的评价参照执行。本标准主要内容适用于健康成年人，其他人群应根据实际情况参照执行。1.0.3我国幅员辽阔，各个地区气候条件、生活习惯等差异巨大，因此，在使用本标准时应采用因地制宜的原则，结合当地的具体条件进行评价。1.0.4本条规定了采用本标准进行评价时，还需参照有关国家标准的规定。32术语2.0.1服装热阻表达服装隔热性能，单位为克罗（符号clo），1clo=0.155m2·K/W。2.0.2代谢产热量单位为（met）。1met=58.2W/m2，1met等于一般人在静坐时单位身体表面积所产能量的平均值。43基本规定3.1基本要求3.1.1本条规定了民用建筑室内热湿环境评价的对象为房间、区域、单栋建筑或同类型建筑群。对于同类型建筑群热湿环境的评价等级，应是建筑群中80%的建筑达到的相应等级。3.1.2本条规定了民用建筑室内热湿环境评价适用于建筑的设计和使用2个阶段。3.1.3本条规定了申请室内热湿环境设计评价的建筑应提供的资料，主要有：1.相关部门的审查合格文件，包括施工图设计文件审查
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、施工图审查记录等；2.规划和设计图纸，包括规划批文、规划设计说明等；3.设计说明资料，包括建筑室内热湿环境设计说明和相应的施工图等。3.1.4为了保证评价的科学性和正确性，应优先选择计算法和查图法。若不具备两种方法的条件时，可以选用问卷调查法，其前提必须保证样本数量满足统计学的大样本要求，即样本数一般大于30。53.2评价等级划分3.2.1本条规定了民用建筑室内热湿环境按照冷热源方式分为人工冷热源环境、非人工冷热源环境两类，并且采用不同的评价指标体系进行评价。民用建筑室内热湿环境细分为三个等级，目的是为了根据建筑的使用要求、气候、适应性等条件，合理控制室内热湿环境，鼓励营造舒适、节能的室内热湿环境。3.2.2本条规定了民用建筑室内热湿环境评价的指标体系。人工冷热源环境评价指标包括整体热舒适指标和局部热舒适指标两类：整体热舒适指标包括预计平均热感觉指标（PMV）、预计不满意者的百分数（PPD）；局部热舒适指标包括冷吹风感、垂直温差、地板表面温度、不对称辐射温度引起的不满意者百分数。非人工冷热源环境评价指标包括体感温度、预计适应性平均热感觉指标（APMV）。64人工冷热源环境4.1一般要求4.1.1本条规定了人工冷热源环境的室内温度、湿度、风速等热环境参数需要满足相应设计标准，并应符合《绿色建筑评价标准》GB/T50378的相关规定。4.1.2本条规定了采用人工冷热源方式营造室内热湿环境时，应避免建筑围护结构表面结露，因为结露会利于霉菌的生长，不利于人体身体健康。4.1.3本条规定了人工冷热源环境中采用中央空调的建筑，新风量应符合相应的标准要求，且新风采气口的设置应能保证所吸入的空气为室外新鲜空气。74.2热舒适等级的判定4.2.1~4.2.2规定了人工冷热源环境舒适和可接受等级整体热舒适及局部热舒适的要求，各等级的每项要求需同时满足。85非人工冷热源环境5.1一般要求5.1.1本条规定了预计适应性平均热感觉指标（APMV）的计算方法。适用于室内人员较多，调控手段有限的大空间非人工冷热源环境，如教室等。1、预计适应性平均热感觉指标（APMV）原理应用自动控制原理，稳态热平衡模型可用图5.1.1-1表示。预计平均热感觉指标（PMV）可用下式表示：PMV=G×δ（5.1.1-1）其中，δ———物理刺激量；G———人体感受量图5.1.1-1热舒适稳态模型框图热湿物理环境的刺激会引起人体生理、心理和行为的适应性调节，从而形成负反馈，其过程可反应于适应性平均热感觉指标（APMV）模型当中，见图5.1.1-2。APMV图5.1.1-2热舒适适应性模型框图预计适应性平均热感觉指标（APMV）可根据下式计算确定：APMVGAPMVKG（5.1.1-2）其中，Kδ——大于0的系数，取决于气候、季节、建筑形式及功能，社会文化背景以及其它瞬时物理环境中的相关因素；整理得，GAPMV（5.1.1-3）(1KG)将式（5.1.1-1）代入式（5.1.1-3），可得9PMVAPMV（5.1.1-4）KPMV(1)设λ=Kδ/δ，式（5.1.1-4）可得：PMVAPMV（5.1.1-5）(1PMV)式中λ为适应性系数。式（5.1.1-5）即条文中给出的式（5.1.1），可以用于计算预计适应性平均热感觉指标（APMV）。假设δ=tm-tn（5.1.1-6）式中tm——考虑了室内空气温度和辐射的室内空气综合温度，单位摄氏度（℃）；tn——室内热中性温度，单位摄氏度（℃）；式（5.1.1-6）表明，在夏季或温暖的环境中，即tm>tn，λ=Kδ/（tm-tn）>0，预计适应性平均热感觉指标（APMV）小于预计平均热感觉指标（PMV），即预计平均热感觉指标（PMV）预计的热感觉偏暖。在冬季或凉爽的环境中，即tm
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包括通过使用抛光表面金属传感器或表面涂有反射性绝缘涂料的传感器来降低传感器的发射率；感温包采用热遮蔽；通过增强传感器探头周围的空气流速或尽量选择尺寸较小的传感器探头来增强对流换热。此外，选择热惯性较小的温度传感器可以提高仪器的反应速度。(2)平均辐射温度平均辐射温度的测试方法主要包括黑球温度计法、双球辐射温度计法和等温温度计法。黑球温度计法：通过测量黑球温度、空气温度和空气流速后计算平均辐射温度。自然对流时：1840.2510tg-ta1t（t273）4（）4（t-t)273（6.1.1.2-1）rgDgag强迫对流时：11.1108V0.64（）4a（（）trtg2730.4tg-ta)2736.1.1.2-2gDt式中：r为平均辐射温度，℃；tg为黑球温度，℃；ta为空气温度，℃；va为黑球处空气流速，m/s；D为黑球温度计黑球直径，m；εg黑球发射率；标准黑球温度计黑球的直径D=0.15m，εg=0.95。测量黑球温度时应注意如下事项：在不均匀辐射环境中，需要根据人体各部位高度设置三个黑球温度计，并对各高度处测量值进行加权平均；黑球温度计的响应时间通常在20到1230分钟之间，因此不适合于测试热辐射温度变化非常快的环境；随着其它环境参数的变化，黑球温度计测量精确度将发生很大变化，因此在实际测试中应该确定获得的平均辐射温度精确度是否符合该标准中的要求，若不符合，则给出实际的精确度；由于人体与椭球或球体外形之间的差异，用黑球温度计获得的只是平均辐射温度近似值。双球辐射温度计法：对具有不同发射率的一个黑球和一个抛光球进行加热，使之达到相同的温度，则二者对流换热量损失相等，但黑球的发射率较高，因此通过二者之间加热量的差别可以计算得到平均辐射温度。（6.1.1.2-3）T式中：r为平均辐射温度，K；Ts为传感器温度，K；Pp为提供给抛光球的加热量，22bpW/m；Pb为提供给黑球的加热量，W/m；为黑球发射率；为抛光球发射率；为波尔兹曼常数，=5.67×10-8W/（m2·K4）。等温温度计法：控制传感器的温度与周围空气相同，使传感器与周围空气没有对流换热，则对传感器的加热量等于辐射换热量。（6.1.1.2-4）T式中：r为平均辐射温度，K；Ts为传感器温度，K；Ps为提供给传感器的加热量，2-824W/m；s为传感器发射率；为波尔兹曼常数，=5.67×10W/（m·K）。(3)平面辐射温度平面辐射温度主要用来计算不对称性辐射温度差，由测得的两侧平面辐射温度相减即得到不对称性辐射温度差。反射-吸收盘法和等温盘法可测试获得平面辐射温度，净全辐射表直接测试得到不对称性辐射温度差。反射-吸收盘法：平面辐射温度通过一个由反射盘和吸收盘组成的传感器测量而得。反射盘只通过对流换热与环境交换热量，而吸收盘则通过对流换热和辐射换热与环境交换热量，如果将两个盘都加热到相同的温度，则两个盘之间的供热量之差则等于吸收盘与环境之间的辐射换热量：13（6.1.1.3-1）Tpr式中：为平面辐射温度，K；Ts为反射盘和吸收盘温度，K；Pp为提供给反射盘的22bp加热量，W/m；Pb为提供给吸收盘的加热量，W/m；为吸收盘发射率；为反射盘发射率；为波尔兹曼常数，=5.67×10-8W/（m2·K4）等温盘法：控制传感器平面盘的温度与空气温度一致，与周围空气没有对流换热，则对传感器平面盘的加热量等于辐射换热量。（6.1.1.3-2）Tpr式中：为平均辐射温度，K；Ts为传感器温度，K；Ps为传感器平面盘的加热量，2-824W/m；s为传感器平面盘的发射率；为波尔兹曼常数，=5.67×10W/（m·K）。净全辐射表法：净全辐射表由上下两个涂黑感应面和感应面之间的热电堆组成，两个感应面之间的总热流量等于两个感应面与环境之间的辐射换热量。（6.1.1.3-3）2式中：P为总辐射换热量，W/m；Tpr1为感应面1的平面辐射温度，K；Tpr2为感应面2的平面辐射温度，K；为波尔兹曼常数，=5.67×10-8W/（m2·K4）。将上式转换可得：（6.1.1.3-4）式中：Tn=（Tpr1+Tpr2）/2。而不对称性辐射温度差则（6.1.1.3-5）上式中P和Tn都可以通过净全辐射表获得，从而可以求得不对称性辐射温度差。(4)表面温度14本标准中测量表面温度用来评价地板表面温度所引起的人体局部热不舒适率。采用接触式温度计（热电阻式和热电偶式）和红外辐射计两种测量仪器。接触温度计必须保证传感器与表面之间的换热量远大于传感器与环境之间的换热量，可以采取增加传感器与表面接触面积、在传感器与环境之间增设热绝缘等措施。红外辐射计可以进行非接触远距离测试表面温度，测试精度与被测物体温度有关，被测物体温度越低，测试精度也越差。(5)体感温度体感温度可以直接测量，但是要求传感器的辐射换热和对流换热之比hc/hr必须与人体的hc/hr之比相同。最佳的传感器直径与空气流速有关，在0.04m~0.1m之间。在大多数实际情况中体感温度根据测试得到的空气温度和平均辐射温度，并按照附录F的方法计算而得。(6)空气相对湿度本条文只规定空气相对湿度的测试，水蒸气分压力可以通过空气相对湿度和空气温度计算而得。干湿球温度计是最常用的空气相对湿度测量仪器，在使用时注意事项如下：湿球温度计周围至少要保证4~5m/s的空气流速；干湿球温度计应采取屏蔽措施防止辐射影响；湿球温度计探头必须完全被湿纱布覆盖，湿球温度计水槽中的水应该采用蒸馏水，因为水蒸气的分压力与水质有关；包裹湿球温度计探头的纱布必须能够使水在毛细吸引作用下流通顺畅，特别是在空气含湿量低的条件下。(7)空气流速选择风速计时应考虑仪器对气流方向的敏感性、对流速波动的敏感性以及在一定时间内能否获得平均空气流速和标准偏差值。空气流速测试精度主要与三个因素有关，即仪器的校准、仪器和传感探头的响应时间以及测试时间。平均空气流速的精确测量与仪器的校准相关；紊流强度的精确测量与响应时间相关，响应时间较长的仪器将不能测试空气流速的快速波动；而对具有高紊流强度和低空气流速波动频率的空气流速测量则需要更长的测试时间。测量空气流速的仪器主要分为两类：一类是对气流方向不敏感的仪器，如热球风速计、热敏电阻风速计、超声波风速计和激光风速计等；另一类是对气流方向敏感的仪器，如叶片风速计、风杯风速计和热线风速计等。156.1.2~6.1.3本条是为了保证进行室内热湿环境评价测试时室内环境不会偏离正常状况太远，而设计参数通常代表了某一季节对应的室内外正常环境条件，因此本条参照设计值对测量条件进行了规定。过渡季节春季和秋季可参考6.1.2和6.1.3的条件进行测试。另外，在测试大型民用建筑内部区域时，如果调节系统不是比例控制的，则需要在区域负荷不小于设计负荷50%而且调节系统工作至少一个完整周期条件下进行测量。对于室内人员的产热则推荐使用模拟产热法代替。166.2测量位置6.2.1由于本标准是评价人的热舒适性，因此测量位置应选择有人活动的地方。另外，如果一些最不利的地方的热舒适性能够满足人的热舒适性要求，那么其它地方也会满足，因此要优先选择人员所处的最不利地点如窗户附近、门进出口处、冷热源附近、风口下和内墙角处进行测试。6.2.2本条测量位置点数目的确定参考了GB/T18024.13~15中关于公共场所空气温度、空气湿度和风速测定方法中关于房间内测点数目的规定。6.2.3本条规定测量位置离墙距离应大于0.5m是为了保证探头周围空气流动畅通。176.3测量高度6.3.1针对某个环境参数的均匀与否判断标准如下：若一段时间内某参数单个测试值与平均值的偏差小于正文表6.1.1中对应的测量精确度乘以表6.3-1中的X因子，则对该参数而言该测试环境即为均匀稳定环境，否则为非均匀环境。6.3.2在均匀与非均匀环境中测量传感器的安装高度和测量值权重系数如表6.3.2所示，非均匀环境中各参数的最终值应按照各测量点值的权重系数进行加权平均。表6.3.2-1各测量参数X因子参数X因子空气温度3平均辐射温度2辐射温度不对称性2平均空气流速2水蒸气分压（相对湿度）2表6.3.2-2物理量测量高度及权重系数计算平均值时的权重系数推荐高度传感器位置均匀环境非均匀环境坐姿站姿头部11.1m1.7m腹部110.6m1.1m脚踝10.1m0.1m6.3.3空气垂直温差带来的热不舒适主要考虑头部和脚踝处的温度差，因此本条规定坐姿时测量高度为距离地面0.1m和1.1m，站姿时测量高度为距离地面0.1m和1.7m。此外，在头部和脚踝高度处至少应该测一个点的温度值，如果能够围绕头部和脚踝高度处测量多个点取平均值将更准确。6.3.4本条预期地面覆盖物包括木地板和地毯等。6.3.5本条规定引起人体吹风感热不舒适的部位主要是头部和脚部处，主要环境参数是气流速度、气流紊流强度和气流温度。186.4测量时间6.4.1空气流速为人体周围空气的平均速度，本条规定测量时间平均为3分钟，如果波动的时间超过了3分钟则认为是多个不同的空气速度。6.4.2本条紊流强度为空气流速标准差与空气流速平均值的比值，瞬时速度的测试用来计算空气流速标准差，2秒瞬时速度平均能较好地反应空气流速的瞬时变化性。19
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