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中华人民共和国行业标准
建筑节能气象参数标准
Standard for weather data of building energy efficiency
JGJ/T 346-2014
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2015年6月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第621号
住房城乡建设部关于发布行业标准《建筑节能气象参数标准》的公告
现批准《建筑节能气象参数标准》为行业标准,编号为JGJ/T 346-2014,自2015年6月1日起实施。
本标准由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2014年11月5日
前言
根据原建设部《关于印发<二〇〇四年度工程建设城建、建工行业标准制订、修订计划>的通知》(建标[2004]66号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本标准。
本标准的主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.度日数及计算采暖期参数;4.典型气象年参数。
本标准由住房和城乡建设部负责管理,由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院(地址:北京市北三环东路30号;邮政编码:100013)。
本标准主编单位:中国建筑科学研究院
本标准参编单位:西安建筑科技大学
中国建筑业协会建筑节能专业委员会
哈尔滨工业大学
福建省建筑科学研究院
中国西南建筑设计研究院
本标准主要起草人员:林海燕 杨柳 董宏 周辉 郎四维 刘加平 涂逢祥 方修睦 赵士怀 高庆龙 刘大龙
本标准主要审查人员:江亿 许文发 徐影 薛德强 孙延勋 张锡虎 龙惟定 陈莉 孟庆林 莫争春
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1 总 则
1.0.1 为统一节能设计计算用气象数据,更好地执行相关建筑节能设计标准,提高节能设计质量,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于建筑节能设计、节能评估等相关工作。
1.0.3 建筑节能气象参数的选用除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 采暖度日数 heating degree-day
从需要采暖的强度和需要采暖的天数两个方面反映一地气候寒冷程度的指标。一年中,当室外日平均温度低于冬季采暖室内计算温度时,将日平均温度与冬季采暖室内计算温度差的绝对值累加,得到一年的采暖度日数。本标准中冬季采暖室内计算温度采用18℃,以HDD18表示。
2.0.2 空调度日数 cooling degree-day
从需要空调降温的强度和需要空调降温的天数两个方面反映一地气候炎热程度的指标。一年中,当室外日平均温度高于夏季空调室内计算温度时,将日平均温度与夏季空调室内计算温度差的绝对值累加,得到一年的空调度日数。本标准中夏季空调室内计算温度采用26℃,以CDD26表示。
2.0.3 计算采暖期 heating period for calculation
采用滑动平均法计算出的累年日平均温度低于或等于采暖室外临界温度的时段。
2.0.4 积日 day of year
从历年的第一天起连续累计的日数,数值在1到366之间。
2.0.5 典型气象月 typical meteorological month(TMM)
在累年的时间跨度内,依据气象观测数据的月平均值而选取的某年的某个月,该年该月气象观测数据的月平均值与累年对应月份气象观测数据的平均值最接近。
2.0.6 典型气象年 typical meteorological year(TMY)
由12个逐月的典型气象月构成的一个假想年。典型气象年的气象数据取自于这12个典型气象月,并对月间的逐时气象参数进行平滑处理。典型气象年的逐时气象数据主要用于建筑物的能耗模拟。
2.0.7 水平面太阳总辐射照度 horizontal global solar irradia-tion
到达水平地面上的太阳直射辐射照度和散射辐射照度之和。
2.0.8 水平面太阳散射辐射照度 horizontal diffuse solar irra-diation
由于大气对太阳辐射的散射作用,从半球天空到达水平地面的那部分太阳辐射照度。
2.0.9 法向太阳直射辐射照度 direct normal irradiation
在与太阳直射辐射方向相垂直的平面上接收到的太阳的直射辐射照度。
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3 度日数及计算采暖期参数
3.1 全国主要城镇的度日数
3.1.1 全国主要城镇的采暖度日数、空调度日数的数值应根据本标准附录A确定。
3.1.2 采暖度日数、空调度日数的计算宜采用逐时干球温度观测值或至少每日四次定时观测值。
3.1.3 采暖度日数(HDD18)应按下列方法进行计算:
1 选择连续n年(n≥10)的逐日日平均干球温度tm,i(1≤m≤n,1≤i≤365),形成下式所示的n个数列:
式中:日平均干球温度采用逐时干球温度观测值或每日四次定时观测值的算术平均值。
2 在第m年中,当日平均干球温度低于18℃时,计算日平均干球温度与18℃的差值,并将此差值累加,得到第m年的采暖度日数thddm:
3 将thddm形成下式所示的数列:
4 计算n年采暖度日数thddm的平均值,得到该地方的采暖度日数(HDD18)值:
3.1.4 空调度日数(CDD26)应按下列方法计算:
1 选择连续n年(n≥10)的逐日日平均干球温度tm,i(1≤m≤n,1≤i≤365),形成下式所示的n个数列:
式中:日平均干球温度采用逐时干球温度观测值或每日四次定时观测值的算术平均值。
2 在第m年中,当日平均干球温度高于260℃时,计算日平均干球温度与26℃的差值,并将此差值累加,得到第m年的空调度日数tcddm:
3 将tcddm形成下式所示数列:
4 计算n年空调度日数tcddm的平均值,得到该地方的空调度日数(CDD26)值:
3.2 计算采暖期参数
3.2.1 按现行行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26计算建筑物耗热量指标时,计算采暖期室外气象参数的数值应根据本标准附录B确定。
3.2.2 计算采暖期参数的计算宜采用逐时气象参数观测值。干球温度、露点温度、云量等观测数据至少应为每日四次定时观测值。水平面太阳总辐射照度、水平面太阳散射辐射照度观测值可采用日总值。
3.2.3 计算采暖期应按下列步骤确定:
1 选择连续n年(n≥10)的逐日日平均干球温度tm,i(1≤m≤n,1≤i≤365),形成下式所示的n个数列:
式中:日平均干球温度采用逐时干球温度观测值或每日四次定时观测值的算术平均值。
2 计算n年逐日日平均干球温度的平均值tdnyi:
式中:tm,i为第m年第i天的日平均干球温度。
将tdnyi形成下式所示数列:
3 计算每日起连续5日时间段内tanyi的滑动平均值t5dnyi:
式中:i1表示被除数是365时,(i+4)的余函数值。
将t5dnyi形成下式所示数列:
4 将式(3.2.3-4)所示数列以积日数183为起始重新排列成式(3.2.3-6),将第一个数值小于或等于5℃(采暖室外临界温度)的日期作为采暖期开始日,其积日数记为Nhps;最后一个数值小于或等于5℃的日期之后第4日作为采暖期结束日,其积日数记为Nhpe。
Nhps、Nhpe应满足以下三个条件之一:
1)183≤Nhps≤365且1≤Nhpe<183;
2)1≤Nhps<Nhpe<183;
3)183≤Nhps<Nhpe≤365。
5 从确定的采暖期开始日(积日数Nhps)到结束日(积日数Nhpe)之间的时段即为计算采暖期,计算采暖期天数Z应按下式确定:
3.2.4 计算采暖期室外平均温度应按下列步骤确定:
1 选择连续n年(n≥10)每年的计算采暖期的日平均干球温度,形成下式所示数列:
2 计算逐年采暖期室外平均温度thpm:
3 计算n年采暖期室外平均温度的平均值,得到计算采暖期室外平均温度:
3.2.5 计算采暖期各朝向太阳辐射照度计算应按下列步骤确定:
1 根据逐时实测值或逐时太阳辐射模型计算水平面太阳总辐射照度、水平面太阳散射辐射照度和法向直射辐射照度。
2 将逐时法向直射辐射照度和散射辐射照度投影到各朝向,计算出各朝向太阳总辐射照度逐时值。
3 对计算采暖期时段内的各朝向太阳总辐射照度逐时值进行累年平均。
3.2.6 本标准附录B中未涉及的目标城镇,宜根据本标准附录C确定参考城镇,目标城镇的室外气象参数可按参考城镇的室外气象参数选取。当参考其他城镇气象参数时,应注明被参考城镇的名称。
4 典型气象年参数
4.0.1 按现行行业标准《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进行建筑节能设计的综合评价以及按现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189进行围护结构热工性能的权衡判断计算时,全国主要城镇的典型气象年参数应根据本标准附录D确定。
4.0.2 确定典型气象年(TMY)宜采用逐时气象参数观测值。干球温度、露点温度、风速、风向、云量等观测数据至少应为每日四次定时观测值,水平面太阳总辐射照度可采用逐时观测值或逐时太阳辐射模型计算值。
4.0.3 本标准附录D典型气象年(TMY)数据中的8项逐时气象参数、单位、精度应符合表4.0.3的规定。
表4.0.3 典型气象年(TMY)参数构成
注:云量单位“成”是指“云遮蔽天空视野的成数”。
4.0.4 典型气象年(TMY)数据宜按下列步骤确定:
1 选择n年(n≥10)气象资料中的干球温度、露点温度、风速的日平均值。
2 计算n年的逐日干球温度(最高、最低、平均值)、逐日露点温度(最高、最低、平均值)、逐日风速(最高、平均值)、逐日太阳总辐射照度9种气象要素的长期累积分布函数值(CDFl)和月累积分布函数值(CDFm),然后计算上述9种气象要素逐年各分析月的Finkelstein-Schafer(FS)统计值:
式中:δi——各气象要素的长期累计分布值CDFl与逐年各分析月累积分布值CDFl之间差值;
n——所选择月的天数(如1月,n=31)。
3 将上述各气象要素逐日值的FS统计值与相应加权系数Wi相乘并汇总成一个加权平均值WS,再将每年分析月份的加权平均值WS按升序排列,挑选出WS值最小的年份所对应的月份即为典型气象月(TMM)。加权平均值(WS)按下式计算:
式中:WS——参数的加权平均值;
Wk——第k个指标的权重系数;
FSk——第k个指标的FS统计值。
4 各典型气象月(TMM)的逐时气象数据组成典型气象年(TMY)初步数据。
5 对典型气象年(TMY)初步数据中的温度、湿度值进行月间平滑处理。
6 用平滑处理后的温、湿度值,取代原始温、湿度,得到典型气象年(TMY)8760h数据。
4.0.5 本标准附录D中未涉及的目标城镇,宜根据本标准附录C确定参考城镇,目标城镇的典型年气象参数可按参考城镇选取。当参考其他城镇气象参数时,应注明被参考城镇的名称。
附录A 全国主要城镇采暖度日数和空调度日数表
表A 全国主要城镇采暖度日数(HDD18)和空调度日数(CDD26)
附录B 严寒、寒冷地区计算采暖期参数表
表B 严寒、寒冷地区计算采暖期参数表
附录C 参考城镇表
表C 参考城镇表
附录D 全国主要城镇典型气象年(TMY)参数
D.0.1 全国主要城镇典型气象年(TMY)数据应按本标准所附光盘选取。
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,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
1 《公共建筑节能设计标准》GB 50189
2 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26
3 《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75
4 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134