云南温和地区商场夏季通风方式浅析

李跃文 罗建方

云南能投艺科工程设计有限公司

0 引言

根据云南省地方标准《云南省民用建筑节能设计标准》DB53/T-39-2011，云南省行政区域约85%的地域为温和地区。从多年工程设计实践经验及相关规范要求来看，民用建筑的通风设计（自然通风、机械通风）是本省暖通专业的重要设计内容之一，温和地区建筑热工设计分区指标如表1，按表列温和地区各区域按温度区分标准划分为三个区域（即：温和北区、温和中区、温和南区）。温和地区气候特点上有其共性，即全年气候温和，冬无严寒、夏无酷暑，但是各区之间又有较大差别，需要针对项目所在地仔细研究。

表1 云南省建筑热工设计分区指标

文献[1]提出的“温和地区公共建筑通风空调设计应遵循“自然通风（含被动通风）→局部机械通风→全面机械通风（含复合通风）→局部（含分层）空调→集中空调→全新风运行”的技术路线”[1]是指导本区域民用建筑暖通空调设计的重要原则也是省内暖通设计人员的共识。但是在温和地区不同建筑热工分区区域，特别是温和中区及温和南区夏季通风系统如何设置或如何选择系统方案是值得设计人员进一步研究的课题。

1 模型及模拟结果简介

以某在建多层商场为例，项目按一般商店营业厅设计，单层建筑面积约1000 m2，共三层，层高4.2 m，南北向。

对于温和地区商场建筑按《商店建筑设计规范》JGJ48-2014要求：当采用室外自然空气冷却时，营业厅的温度不应高于32℃。

以温和中区（昆明）及温和南区（澜沧）气象资料为例，围护结构热工参数按《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015表3.3.1-6要求选取，人员密度、人员逐时在室率、电气设备逐时使用率、照明开关时间按GB50189-2015附录B选取，其他参数按表2设置输入条件，分别采用鸿业《全年负荷计算及能耗分析软件》V4.0，建科评[2015]002号对自然室内温度模拟计算。

表2 温和中区（昆明）、温和南区（澜沧）计算输入条件

图1 温和中区（昆明）自然室温

图2 温和南区（澜沧）自然室温

自然室温模拟计算结果（计算期以6月1日～9月30日），夏季典型日取夏至日（6月21日或22日），如图1～2。

2 结果分析

1）按《商店建筑设计规范》JGJ48-2014室内温度控制小于32 ℃为标准，根据软件生成的全年逐时自然室温报表统计以昆明为代表的温和中区各层中全年自然室温超过32 ℃最大时数占全年计算时数（0∶00～24∶00，8760 h/年）0.43%，占全年商店工作时数（9∶00～21∶00，4380 h/年）小于 0.86%，在夏季 6 月 ～9月间各层自然室温超标最大时数约占夏季工作时数（9∶00～21∶00，1464 h/年）的 2.19%，各层超标时数分别为 1F（13 h）、2F（25 h）、3F（32 h），且各层室内自然温度随建筑高度呈上升趋势，同时以顶层及次顶层室内自然温度超过控制标准为主，各层最高温度分别为1F（32.66 ℃）、2F（33.29 ℃）、3F（33.34 ℃），室外逐时温度极少超过26 ℃，全年仅84个时数，占全年计算时数（8760 h/年）的0.96%，说明对温和中区地区商业建筑夏季极少有机械通风需求，从提高室内舒适度出发为保证室内温度不超标宜在顶层及次顶层设置机械通风设施。根据表1所列参数，温和北区、寒冷地区也应适用于此结论。

2）以澜沧为代表的温和南区各层中全年自然室温超过 32 ℃最大时数占全年计算时点（0∶00～24∶00，8760 h/年）5.37% ，占全年商店工作时数（9∶00～21∶00，4380 h/年）小于 10.73%，在夏季 6 月 ～9月间各层自然室温超标最大时数约占夏季工作时数（9∶00～21∶00，1464 h/年）的 32.10%，各层超标时数分别为 1F（272 h）、2F（426 h）、3F（470 h）,且各层室内自然温度随建筑高度呈上升趋势，同时各层室内自然温度均有超过控制标准的较大时数，各层最高温度分别为1F（34.48 ℃）、2F（34.95 ℃）、3F（34.99 ℃），室外逐时温度超过26 ℃全年有1287个时数，占全年计算时数（8760 h/年）的14.69%，说明对温和南区地区商业建筑为保证室内温度不超标各层均宜设置机械通风设施或空调设施。根据表1所列参数，夏热冬暖地区（夏季）、夏热冬冷地区（夏季）也适用于此结论。

3）受专业软件所提供气象参数的覆盖地域的限制，云南省温和地区的各县市气象资料不完整，在目前状况下，对没有完整气象资料的地区，仅能通过已有的县市气象资料进行初略类比之后运用，随着软件及气象资料的逐步完善，可预期的将来应可做到全省域完整覆盖，使暖通专业设计人员能提供更具针对性的分析与设计。

4）对室内温度分布模拟、PMV分布模拟、空气龄分布模拟、室内风速、风压模拟可通过“建筑风环境模拟分析”软件进一步模拟分析得到，通过模拟结果，设计人员将可在室内自然温度模拟基础上进一步优化室内通风空调设施的设计，限于篇幅，不在本文阐述。

3 结论

1）专业软件的开发运用给设计人员极大的助力，使设计人员直观、清晰的得到设计人员关心的参数，并对暖通空调设计进行优化使之更具针对性。云南省域区域气候差别较大、立体气候特征明显，素有“一山有四季、十里不同天”的气候特征描述，根据项目所在地气象资料对项目进行必要分析、模拟对正确采取通风空调策略更具必要性。在精细化、专业化设计要求越来越高的背景下，尽快掌握和熟练运用成熟的专业软件进行必要的分析也是大势所趋。

2）温和地区商业建筑通风设计应因地制宜、因时制宜地设置通风或空调设施，通风设施设计在条件许可时应在全年室内自然温度模拟条件下进行必要的预判，并据此结合技术经济比较采取适宜的通风策略，提高通风系统设计的针对性。不加区别的只关注到温和地区气候温和的大概念而忽视温和地区各区域气象参数差异来进行暖通空调设计显然已经不合时宜。

3）在室内自然室温模拟的基础上，按“自然通风（含被动通风）→局部机械通风→全面机械通风（含复合通风）→局部（含分层）空调→集中空调→全新风运行”的技术路线”合理选择通风系统。再以“建筑风环境模拟分析”软件模拟室内温度分布、PMV分布、空气龄分布的基础上优化自然通风口设置或机械通风空调系统的气流组织。

4 结语

从全国范围看，温和地区地域面积对全国而言较小，但云南省省域85%以上区域属于温和地区，如何利用好本省温和地区的气候资源，发挥本地区暖通设计人员的主观能动性，在绿色环保的国家政策指引下因地制宜地积极探索温和地区的暖通空调设计思路、系统构建方法使之区别于其他气候分区的常规设计思路和方法对本地区而言更具有意义，也更能凸显暖通专业设计的地域差别，同时提高本地区暖通专业设计的能力与水平。

云南省民用建筑能耗总体处于较低水平，但这种建筑低能耗在对经济欠发展地区建筑暖通空调设施设置上通常表现为忽略舒适度要求或者忍受低舒适度，如何平衡经济发展水平与不断增长的改善舒适度需求就需要暖通专业人员采用新方法、新技术参与设计的全过程，结合本地区气候特点有针对性地设计暖通空调系统。