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中国工程建设协会标准
地道风建筑降温技术规程
Technical specification for space cooling by earth-cooled air
CECS 340：2013
主编单位：同 济 大 学
批准单位：中国工程建设标准化协会
施行日期：2013年8月1日
中国工程建设标准化协会公告
第137号
关于发布《地道风建筑降温技术规程》的公告
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2010年第二批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2010]91号)的要求，由同济大学等单位编制的《地道风建筑降温技术规程》，经本协会组织审查，现批准发布，编号为CECS 340：2013，自2013年8月1日起施行。
中国工程建设标准化协会
二〇一三年五月六日
前 言
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2010年第二批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2010]91号)的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结各地实践经验，参考有关国内外标准，并在广泛征求各方意见的基础上，制定本规程。
本规程共5章和1个附录，主要内容包括：总则，术语，设计，施工与验收，运行管理。
根据原国家计委计标[1986]1649号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求，推荐给工程建设设计、施工等使用单位和工程技术人员采用。
本规程由中国工程建设标准化协会归口管理，由同济大学(地址：上海市杨浦区四平路1239号，邮政编码：200092)负责解释。在使用中如发现需要修改和补充之处，请将意见和资料寄至解释单位。
主编单位：同济大学
参编单位：广州大学
上海同悦节能科技有限公司
上海市建筑科学研究院
上海戎源环境科技有限公司
北京矿大节能科技有限公司
珠海兴业绿色建筑科技有限公司
主要起草人：谭洪卫 季亮 雷勇 庄智 陈淑琴 周孝清 秦朝葵 牛永胜 王建学 李进 张玲
主要审查人：张国强 吴喜平 叶海 王立雄 陈金华 郁松涛 符立伟
1 总 则
1．0．1 为贯彻执行国家的可持续发展战略，大力发展利用自然能源与天然冷源、可再生能源，规范地道风工程，制定本规程。
1．0．2 本规程适用于夏季有降温需求进行地道风工程的设计、施工及运行管理。
1．0．3 在进行地道风设计、施工、管理时，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2．0．1 地道 underground tube
设置在地下一定深度、用于空气流动的通道，主要采用土建砌筑或预制埋管两种方式构建。
2．0．2 地道风 earth-cooled air
经过地道利用土壤蓄热特性进行降温的空气。
2．0．3 轴心深度 axis height
地道横截面的几何轴心至地面的垂直距离。
2．0．4 土壤计算温度 earth temperature for calculation
室外气温最高日的地道轴心深度处的平均土壤温度。
2．0．5 长地道 long underground tube
L＞50de的地道。L为地道轴向总长度，de为地道当量直径。对变截面地道，de为平均当量直径。
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3 设 计
3．1 一般规定
3．1．1 地道风工程严禁选取在地下土壤有害物质超标或地下水受到污染的地区。地道周边的地下水水质应达到地下水Ⅲ类标准。
3．1．2 不应在上方存在荷载的情况下或有高大乔木的3m范围内开挖地道，确有荷载情况下，应对其结构安全进行计算。
3．1．3 对新建建筑，宜结合土建结构进行统筹设计。
3．1．4 对既有建筑，地道应避开建筑桩基和其他重要结构部件，严禁影响建筑主体结构。
3．2 设计参数
3．2．1 室内计算温度应按下列规定选取：
1 在寒冷地区，夏季室内空气设计温度应取27℃～29℃；
2 在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区，应按夏季室内外温差大于3℃选取。
3．2．2 室外计算温度应按现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736中的室外通风计算温度选取。
3．2．3 地道主截面设计风速宜为2m/s～4m/s。
3．2．4 地道风出口设计温度应按表3．2．4选取。
表3．2．4 地道风出口设计温度计算
地道内空气流速（m/s） | 地道风出口设计温度（℃） |
2 | 土壤温度+2.2℃ |
3 | 土壤温度+3.1℃ |
4 | 土壤温度+4.0℃ |
3．2．5 送风量应根据现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736确定的室内负荷计算。
3．2．6 地道截面面积应根据送风量和截面风速确定。
3．2．7 土壤计算温度宜按当地的实际数据采用。当无相应测试数据时，应按下列公式进行计算：
式中：y——土壤深度(m)；
t(y，s)——在夏季气温最高时刻y深度的土壤温度(℃)；
t0——土壤表面全年平均温度，该温度等于全年年平均气温(℃)；
Ad——土壤表面温度的全年波动幅度(℃)；
ω——温度波动的频率(rad/h)，取0．000717rad/h；
a——土壤的导温系数(㎡/h)；
tmax——全年气温最高温度；
tmin——全年气温最低温度。
3．3 系统设计
3．3．1 土建地道轴心深度宜为2m～6m，且不宜低于当地地下水水位，当低于地下水位时应有防水措施或采用埋管地道方式，埋管地道应能防止酸碱腐蚀，且为不燃材料。
3．3．2 地道走向宜采用U型布置。当采用S型布置时，相邻地道管管壁之间的间距，应大于地道截面当量直径的2倍。
3．3．3 地道长度的计算应符合下列规定：
1 对于连续运行的地道，地道的换热面积可按下式计算：
式中：F——地道换热面积(㎡)；
c——空气比热[J/(kg·℃)]，可取1010J/(kg·℃)；
G——空气质量流量(kg/s)；
K——传热系数[W/(㎡·℃)]；
t0——地道轴心深度处土壤温度(℃)；
t1——地道风进口温度(℃)；
t3——地道风出口温度(℃)；
α——管内对流换热系数[W/(㎡·℃)]；
β——形状修正系数；
U——地道横断面周界长度(m)；
a——导温系数(㎡/h)；
τ——供冷期连续运行的时间(h)；
λ——导热系数[W/(m·℃)]，可按附录A采用。
2 对间歇运行的地道，地道的换热面积可按下式计算：
式中：K0——修正传热系数[W/(㎡·℃)]；
t0p——修正土壤温度(℃)；
B——间歇运行修正系数。
对常见的每天1/3时间，休息2/3时间的工况而言，B可按表3．3．3采用。
表3．3．3 间歇运行修正系数
F/cG | 0.0057 | 0.0115 | 0.0172 | 0.0229 | 0.0287 | 0.0344 |
间歇修正系数B | 1.15 | 1.20 | 1.35 | 1.60 | 1.90 | 2.25 |
3 在场地条件允许情况下，地道长度应比计算值增加10％。
3．3．4 土建地道的防水设计，应达到地下工程防水等级的三级标准，并宜加制一层防水抹面。
3．3．5 地道应具有一定的坡度，坡向可朝进风方向并应大于0．01，在坡度最低处应设置储水坑，储水坑应可储存连续运行7d的冷凝水。冷凝水水量计算应按设计运行时间及风量进行计算，并按地道内土壤温度＋3℃确定露点温度和除湿量。应设置定期人工排水装置或自动排水泵。
3．3．6 地道风的进风口设计应符合下列规定：
1 进风口距离地面的高度不宜小于1m。当设在绿化地带时，不宜小于0．5m。进风口宜选取在不易被污染的阴凉区域。
2 地道风进口应做好防雨、防尘、防虫措施，并设置方便拆洗、维修、更换的粗效过滤装置。
3 进风口设计应方便定期清扫。
3．3．7 地道宜设计通往户外下风方向处的旁通风道。不便设计旁通风道的，通风系统应设计成可以反向通风的形式。
3．3．8 地道风的风机宜采用可双向运转的轴流风机。风机不宜设在地道内，可设在地道尽头向上拐弯进入室内的地上部分处。
3．3．9 在室内宜设置手动的风量调节装置，与风量调节结构联动。
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4 施工与验收
4．1 施 工
4．1．1 地道内的风阀，其活动件、固定件以及紧固件均应采取镀锌或做其他防腐处理。
4．1．2 地道的进风口附近应保持洁净，地道进风口下方应有照明。施工完毕后应以最大风量对地道进行反向吹扫，并在进风口下方进行人工清扫，清扫完毕后应在进风口安装防虫网装置。
4．1．3 回填时应先用细土回填密实缝隙并浇水，待48h自然沉降后进行回填。
4．1．4 工程完工后，应提供地道风工程竣工图。
4．2 验 收
4．2．1 地道壁应光滑平整，不应存在显著的凹凸不平，除储水坑外，管壁底部不应积水。
4．2．2 地道应具有一定的坡度，坡度应能保证冷凝水在地道风运行情况下流向储水坑。
4．2．3 采用埋管地道的方式施工时，地道埋管前，应对管材、阀件等金属材料的防腐性能做检验。
4．2．4 地道风工程风系统施工完毕后，应对系统进行调试。
5 运行管理
5．0．1 正常运行期间，对有旁通风道的地道，旁通风道在正常运行状态下应关闭。地道宜每隔1个月吹扫一次，并排除储水坑的冷凝水积水。
5．0．2 地道吹扫应符合下列规定：
1 正常运行期间的定期吹扫，应关闭室内风口，开启旁通风道，进行3h以上最大风量情况下的通风吹扫。
2 长期停止使用后，下一个正常运行期开始前，应进行吹扫。应在地道使用前，进行灭虫、灭鼠和消毒处理，处理完毕后再进行连续6h以上的最大风量情况下的通风吹扫。
3 对没有旁通风道采用轴流风机的系统，应使风机逆向运转，使从室内吸入空气，从原进风口排风，进行6h以上的通风吹扫。
4 供冷期结束后，应进行2h反向通风或旁通吹扫，并关闭进出风口。在冬季室外空气干燥时，可重复一次第1～4款的操作。
5．0．3 进风口附近应定期打扫，并定期清理防虫网等部件。
5．0．4 在非农村地区其他建筑中的地道风工程应增设运行监测设备，监测地道内各相关参数状态，保证地道稳定安全运行。
附录A 岩土热物性参数
表A 岩土热物性参数
序号 | 材料名称 | 热物性参数 | |||
容重γ （kg/m³） | 导热系数λ [W/（m·℃）] | 比热c [kJ(kg·℃)] | 导温系数 α（㎡/h） | ||
1 | 砂岩 | 2250 | 1.58 | 0.2 | 0.0035 |
2 | 密实硅质砂岩 | 2630 | 1.732 | 0.23 | 0.00285 |
3 | 砂岩、石英岩 | 2400 | 1.75 | 0.22 | 0.0033 |
4 | 石灰岩 | 2250 | 1.1 | 0.2 | 0.00245 |
5 | 石灰岩 | 2478 | 0.846 | 0.212 | 0.00166 |
6 | 石灰岩 | 2000 | 1 | 0.22 | 0.00227 |
7 | 石灰岩 | 1700 | 0.8 | 0.22 | 0.00214 |
8 | 介壳石灰岩 | 1400 | 0.55 | 0.22 | 0.00179 |
9 | 石灰质凝灰岩 | 1300 | 0.45 | 0.22 | 0.00157 |
10 | 阿尔蒂克凝灰岩 | 1200 | 0.4 | 0.22 | 0.00152 |
11 | 灰质页岩 | 1760 | 0.718 | 0.24 | 0.00166 |
12 | 大理石、花岗岩 | 3000 | 3.1 | 0.2 | 0.00517 |
13 | 大理石、花岗岩 | 2800 | 3 | 0.22 | 0.00487 |
14 | 大理石、花岗岩 | 2722 | 1.9 | 0.219 | 0.00318 |
15 | 片麻岩 | 2700 | 3 | 0.24 | 0.00463 |
16 | 黄铁矿 | 4660 | 3.6 | 0.214 | 0.0036 |
17 | 黄钢矿 | 4716 | 3.62 | 0.206 | 0.00373 |
18 | 建筑物下的种植土 | 1800 | 1 | 0.2 | 0.00278 |
19 | 干砂填料 | 1600 | 0.5 | 0.2 | 0.00156 |
20 | 石灰土（43%湿度） | 1670 | 1.7 | 0.53 | 0.0019 |
21 | 干石英砂 | 1650 | 0.63 | 0.19 | 0.002 |
22 | 石英砂（8.3%湿度） | 1750 | 1.4 | 0.24 | 0.0033 |
23 | 砂质粘土（15%湿度） | 1780 | 2.2 | 0.33 | 0.0037 |
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待，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
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736