工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50019-2015

2年前 (2024-01-09)机房工程

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前 言

本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》(建标[2012]5号)的要求,由中国有色工程有限公司、中国恩菲工程技术有限公司会同有关单位对原国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003进行修订而成的。

本规范在修订过程中,修订组进行了广泛深入地调查研究,认真总结了实践经验,吸取了近年来有关科研成果,借鉴有关国际标准和国外先进标准,广泛征求意见,并对一些重要问题进行了专题研究和反复讨论,最后经审查定稿。

本规范共分13章和11个附录,主要内容包括总则、术语、基本规定、室内外设计计算参数、供暖、通风、除尘与有害气体净化、空气调节、冷源与热源、矿井空气调节、监测与控制、消声与隔振、绝热与防腐等。

本规范本次修订的主要内容有:

1.对适用范围进行调整;

2.将空气调节冷热源名称调整为冷源与热源,对监测与控制的内容进行了调整;

3.增加了蒸发冷却冷水机组、冷热电联供、局部排风罩、防火与防爆、有害气体净化、真空吸尘、粉尘输送、喷雾抑尘、排气筒、蒸发冷却冷水机组、冷热电联供、矿井空气调节、绝热与防腐等相关规定;

4.增加了室外空气计算参数、室外空气计算温度简化统计方法、局部送风的计算。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国有色金属工业工程建设标准规范管理处负责日常管理工作,由中国恩菲工程技术有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如有意见和建议,请将有关意见和建议反馈给中国恩菲工程技术有限公司(地址:北京市海淀区复兴路12号,邮政编码:100038),以供今后修订时参考。

本规范主编单位、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人:

主编单位:中国有色工程有限公司

中国恩菲工程技术有限公司

参编单位:中国疾病预防控制中心

中国电子工程设计院

中冶京诚工程技术有限公司

上海市机电设计研究院有限公司

中国航空规划建设发展有限公司

广东启源建筑工程设计院有限公司

机械工业第六设计研究院有限公司

中国昆仑工程公司

中国瑞林工程技术有限公司

昆明有色冶金设计研究院股份公司

长沙有色冶金设计研究院有限公司

中国建筑科学研究院

清华大学

同济大学

哈尔滨工业大学

西安建筑科技大学

广州大学

重庆大学

东华大学

西安工程大学

湖南大学

参加单位:上海拓邦电子有限公司

河南乾丰暖通科技股份有限公司

洁华控股股份有限公司

南通昆仑空调有限公司

约克(无锡)空调冷冻设备有限公司

唐纳森(无锡)过滤器有限公司

澳蓝(福建)实业有限公司

主要起草人:任兆成 罗英 高波 邓有源 欧阳施化 戴自祝 秦学礼 袁志明 陈佩文 叶鸣 赵波 赵炬 刘强 舒春林 朱映莉 许小云 路宾 郑翔 李先庭 王福林 燕达 张崎 赵晓宇 张旭 刘东 周翔 赵加宁 董重成 刘京 姜益强 李安桂 冀兆良 李百战 李楠 沈恒根 黄翔 张国强 韩杰 钱怡松 叶方涛 胡洪明 孟辉

主要审查人:潘云刚 丁力行 李著萱 江亿 罗继杰 张家平 李娥飞 魏占和 刘文清 赵继豪 孙敏生 张小慧 李建功 周敏 宋波

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1、总 则

1.0.1 为了工业企业改善劳动条件,提高劳动生产率,保证产品质量和人身安全,在供暖、通风与空气调节设计中采用先进技术,合理利用和节约能源与资源,保护环境,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的工业建筑物及构筑物的供暖、通风与空气调节设计。本规范不适用于有特殊用途、特殊净化与特殊防护要求的建筑物、洁净厂房以及临时性建筑物的供暖、通风与空气调节设计。

1.0.3 供暖、通风与空气调节设计方案应根据生产工艺要求以及建筑物的用途与功能、使用要求、冷热负荷构成特点、环境条件、能源状况,结合现行国家相关卫生、安全、节能、环保等方针政策,会同相关专业通过综合技术经济比较确定。在设计中宜采用新技术、新工艺、新设备、新材料。

1.0.4 供暖、通风与空气调节设计中,应明确施工及验收的要求以及应执行的相关施工及验收规范。当对施工及验收有特殊要求时,应在设计文件中加以说明。

1.0.5 工业建筑供暖、通风与空气调节设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2、术 语

2.0.1 工业建筑 industrial building

生产厂房、仓库、公用辅助建筑以及生活、行政辅助建筑的统称。

2.0.2 活动区 activity area

本规范中特指建筑物内人的活动区,一般指从地面、楼面或操作平台以上3m以内的空间。

2.0.3 工作地点 work site

人员从事职业活动或进行生产管理而经常或定时停留的岗位或作业地点。

2.0.4 爆炸性气体环境 explosive gas atmosphere

大气条件下,气体、蒸气或雾状的可燃物质与空气构成的混合物,在该混合物中点燃后,燃烧将传遍整个未燃烧混合物的环境。

2.0.5 干式除尘 dry-type collection

捕集下来的粉尘或烟尘呈干态,未增加含湿量的除尘方法。

2.0.6 湿式除尘 wet separation

捕集下来的粉尘或烟尘呈泥浆状的除尘方法。

2.0.7 工艺性空调 industrial air conditioning system

指以满足生产工艺要求为主、人员舒适为辅,对室内温度、湿度、洁净度有较高要求的空调系统。

2.0.8 舒适性空调 comfort air conditioning

为满足人员工作与生活需要设置的空调。

2.0.9 分区两管制水系统 zoning two-pipe water system

按建筑物的负荷特性将空气调节水路分为冷水和冷热水合用的两个两管制系统。

2.0.10 二流体加湿 two fluid humidification

利用压缩空气雾化水,并利用细水雾加湿空气的技术。

2.0.11 矿井空气调节 mine air conditioning

严寒及寒冷地区的矿井,为了防止冬季井口结冰或为了维持作业面一定的环境温度,对矿井进风进行加热的技术;以及原始岩温较高的热井或深井,为了维持作业面一定的环境温度,对矿井进行人工制冷、空调降温的技术。

3、基本规定

3.0.1 建筑室内环境的热舒适性评价应符合现行国家标准《中等热环境PMV和PPD指数的测定及热舒适条件的规定》GB/T 18049的有关规定,评价指标预计平均热感觉指数(PMV)值宜大于或等于—1,并宜小于或等于1,预计不满意者的百分数(PPD)值宜小于或等于27%。

3.0.2 高温作业场所应采取隔热降温措施。高温作业场所应符合现行国家标准《高温作业分级》GB/T 4200的有关规定,并应对作业环境进行分级、评价。

3.0.3 供暖、通风与空调设备应按设计工况选型。

3.0.4 在供暖、通风与空气调节系统设计中,应留有设备、管道及配件所必需的安装、操作和维修的空间,并应在建筑设计中预留安装和维修用的孔洞。对于大型设备及管道应设置运输通道和起吊设施。

3.0.5 在供暖、通风与空气调节设计中,对有可能造成人体伤害的设备及管道应采取安全防护措施。

3.0.6 位于地震区或湿陷性黄土地区的工程,在供暖、通风与空气调节设计中应根据需要分别采取防震和防沉降措施。

3.0.7 供暖空调系统的水质应符合现行国家标准《工业锅炉水质》GB/T 1576或《采暖空调系统水质》GB/T 29044的有关规定。

3.0.8 通风、空调及制冷设备在下列情况下应设置备用设备:

1 防毒、防爆通风设备,设备停止运行会造成安全事故,或仅允许设备短时间停止运行时;

2 通风、空调及制冷设备,设备停止运行会造成所负担区域工艺系统运行异常,且会造成经济损失甚至事故,危害较大时。

3.0.9 蒸汽凝结水应回收利用。

3.0.10 供暖、通风、空调系统在技术经济条件合理时,应进行余热回收。

3.0.11 供暖、通风、空调水系统设备、管道及其部件等,其工作压力不应大于允许承压。

4、室内外设计计算参数

4.1 室内空气设计参数

4.1.1 冬季室内设计温度应根据建筑物的用途采用,并应符合下列规定:

1 生产厂房、仓库、公用辅助建筑的工作地点应按劳动强度确定设计温度,并应符合下列规定:

1)轻劳动应为18℃~21℃,中劳动应为16℃~18℃,重劳动应为14℃~16℃,极重劳动应为12℃~14℃;

2)当每名工人占用面积大于50m2,工作地点设计温度轻劳动时可降低至10℃,中劳动时可降低至7℃,重劳动时可降低至5℃。

2 生活、行政辅助建筑物及生产厂房、仓库、公用辅助建筑的辅助用室的室内温度应符合下列规定:

1)浴室、更衣室不应低于25℃;

2)办公室、休息室、食堂不应低于18℃;

3)盥洗室、厕所不应低于14℃。

3 生产工艺对厂房有温、湿度有要求时,应按工艺要求确定室内设计温度。

4 采用辐射供暖时,室内设计温度值可低于本条第1款~第3款规定值2℃~3℃。

5 严寒、寒冷地区的生产厂房、仓库、公用辅助建筑仅要求室内防冻时,室内防冻设计温度宜为5℃。

4.1.2 设置供暖的建筑物,冬季室内活动区的平均风速应符合下列规定:

1 生产厂房,当室内散热量小于23W/m3时,不宜大于0.3m/s,当室内散热量大于或等于23W/m3时,不宜大于0.5m/s;

2 公用辅助建筑,不宜大于0.3m/s。

4.1.3 空气调节室内设计参数应符合下列规定:

1 工艺性空气调节室内温湿度基数及其允许波动范围应根据工艺需要及卫生要求确定。活动区的风速,冬季不宜大于0.3m/s,夏季宜采用0.2m/s~0.5m/s;当室内温度高于30℃时,可大于0.5m/s。

2 舒适性空气调节室内设计参数宜符合表4.1.3的规定。

表4.1.3 空气调节室内设计参数

4.1.4 当工艺无特殊要求时,生产厂房夏季工作地点的温度可根据夏季通风室外计算温度及其与工作地点的允许最大温差进行设计,并不得超过表4.1.4的规定。

表4.1.4 夏季工作地点温度(℃)

4.1.5 生产厂房不同相对湿度下空气温度的上限值应符合表4.1.5的规定。

表4.1.5 生产厂房不同相对湿度下空气温度的上限值

4.1.6 高温、强热辐射作业场所应采取隔热、降温措施,并应符合下列规定:

1 人员经常停留或靠近的高温地面或高温壁板,其表面平均温度不应大于40℃,瞬间最高温度不宜大于60℃。

2 在高温作业区附近应设置休息室。夏季休息室的温度宜为26℃~30℃。

3 特殊高温作业区应采取隔热措施,热辐射强度应小于700W/m2,室内温度不应大于28℃。

4.1.7 热辐射强度较高的作业场所采用局部送风系统时,工作地点的温度和平均风速应符合表4.1.7的规定。

表4.1.7 工作地点的温度和平均风速

注:1 轻劳动时,温度宜采用表中较高值,风速宜采用较低值;重劳动时,温度宜采用较低值,风速宜采用较高值,中劳动时,其数据可按插入法确定。

2 表中夏季工作地点的温度,对于夏热冬冷或夏热冬暖地区可提高2℃,对于累年最热月平均温度小于25℃的地区可降低2℃。

4.1.8 工业建筑室内空气质量应符合国家现行有关室内空气质量标准及职业卫生标准的规定。

4.1.9 工业建筑应保证每人不小于30m3/h的新风量。

4.2 室外空气计算参数

4.2.1 供暖室外计算温度应采用累年平均每年不保证5d的日平均温度。

4.2.2 冬季通风室外计算温度应采用历年最冷月月平均温度的平均值。

4.2.3 冬季空气调节室外计算温度应采用累年平均每年不保证1d的日平均温度。

4.2.4 冬季空气调节室外计算相对湿度应采用历年最冷月月平均相对湿度的平均值。

4.2.5 夏季空气调节室外计算干球温度应采用累年平均每年不保证50h的干球温度。

4.2.6 夏季空气调节室外计算湿球温度应采用累年平均每年不保证50h的湿球温度。

4.2.7 夏季通风室外计算温度应采用历年最热月14时平均温度的平均值。

4.2.8 夏季通风室外计算相对湿度应采用历年最热月14时平均相对湿度的平均值。

4.2.9 夏季空气调节室外计算日平均温度应采用累年平均每年不保证5天的日平均温度。

4.2.10 夏季空气调节室外计算逐时温度可按下列公式确定:

式中:tsh——室外计算逐时温度(℃);

twp——夏季空气调节室外计算日平均温度(℃),按本规范第4.2.9条采用;

β——室外温度逐时变化系数,按表4.2.10采用;

△tr——夏季室外计算平均日较差;

twg——夏季空气调节室外计算干球温度(℃),按本规范第4.2.5条采用。

表4.2.10 室外温度逐时变化系数

4.2.11 当室内温、湿度确需全年保证时,应另行确定空气调节室外计算参数。

4.2.12 室外平均风速的采用应符合下列规定:

1 冬季室外平均风速应采用累年最冷3个月各月平均风速的平均值。

2 冬季室外最多风向的平均风速应采用累年最冷3个月最多风向(静风除外)的各月平均风速的平均值。

3 夏季室外平均风速应采用累年最热3个月各月平均风速的平均值。

4.2.13 最多风向及其频率的采用应符合下列规定:

1 冬季最多风向及其频率应采用累年最冷3个月的最多风向及其平均频率;

2 夏季最多风向及其频率应采用累年最热3个月的最多风向及其平均频率;

3 年最多风向及其频率应采用累年最多风向及其平均频率。

4.2.14 冬季日照百分率应采用累年最冷3个月各月平均日照百分率的平均值。

4.2.15 室外大气压力的采用应符合下列规定:

1 冬季室外大气压力应采用累年最冷3个月各月平均大气压力的平均值;

2 夏季室外大气压力应采用累年最热3个月各月平均大气压力的平均值。

4.2.16 设计计算用供暖期天数及供暖室外临界温度的选取应符合下列规定:

1 设计计算用供暖期天数应按累年日平均温度稳定低于或等于供暖室外临界温度的总日数确定;

2 工业建筑供暖室外临界温度宜采用5℃。

4.2.17 极端最高气温应采用累年极端最高气温。

4.2.18 极端最低气温应采用累年极端最低气温。

4.2.19 历年极端最高气温平均值应采用历年极端最高气温的平均值。

4.2.20 历年极端最低气温平均值应采用历年极端最低气温的平均值。

4.2.21 累年最低日平均温度应采用累年日平均温度中的最低值。

4.2.22 累年最热月平均相对湿度应采用累年月平均温度最高的月份的平均相对湿度。

4.2.23 夏季空气调节室外逐时计算焓值可采用24个时刻累年平均每年不保证7h的空气焓值。

4.2.24 室外计算参数的统计年份宜取近30年。不足30年者,应按实有年份采用,但不得少于10年;少于10年时,应对统计结果进行修正。4.2.25 设计用室外空气计算参数,应从本规范附录A中与建设地地理和气候条件接近的气象台站中选取。确有必要时,应自行调查室外气象参数,并应按本规范第4.2.1~4.2.24条确定的统计方法形成设计用室外空气计算参数。基本观测数据不满足使用要求时,其冬夏两季室外计算参数,可按本规范附录B所列的简化统计方法确定。

4.3 夏季太阳辐射照度

4.3.1 夏季太阳辐射照度应根据当地的地理纬度、大气透明度和大气压力,按7月21日的太阳赤纬计算确定。

4.3.2 建筑物各朝向垂直面与水平面的太阳总辐射照度可按本规范附录C采用。

4.3.3 透过建筑物各朝向垂直面与水平面标准窗玻璃的太阳直接辐射照度和散射辐射照度可按本规范附录D采用。

4.3.4 采用本规范附录C和附录D时,当地的大气透明度等级应根据本规范附录E及夏季大气压力按表4.3.4确定。

表4.3.4 大气透明度等级

5 供 暖

5.1 一般规定

5.1.1 供暖方式的选择应根据建筑物的功能及规模,所在地区气象条件、能源状况、能源政策、环保等要求,通过技术经济比较确定。

5.1.2 累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数大于或等于90d的地区,宜采用集中供暖。

5.1.3 符合下列条件之一的地区,有余热可供利用或经济条件许可时,可采用集中供暖:

1 累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数为60d~89d;

2 累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数不足60d,但累年日平均温度稳定低于或等于8℃的日数大于或等于75d。

5.1.4 严寒地区和寒冷地区的工业建筑,在非工作时间或中断使用的时间内,当室内温度需要保持在0℃以上,而利用房间蓄热量不能满足要求时,应按5℃设置值班供暖。当工艺或使用条件有特殊要求时,可根据需要另行确定值班供暖所需维持的室内温度。

5.1.5 位于集中供暖区的工业建筑,如工艺对室内温度无特殊要求,且每名工人占用的建筑面积超过100m2时,宜在固定工作地点设置局部供暖,工作地点不固定时应设置取暖室。

5.1.6 除外窗、阳台门和天窗外,设置全面供暖的建筑物,其围护结构的最小传热阻不得小于按下列公式计算所得值:

式中:Ro,min——围护结构的最小传热阻(m2·℃/W);

tn——冬季室内计算温度(℃),按本规范第4.1节和表5.1.6-1采用;

te——冬季围护结构室外计算温度(℃),按表5.1.6-2采用;

α——围护结构温差修正系数,按表5.1.6-3采用;

△ty——冬季室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差(℃),按表5.1.6-4采用;

αn——围护结构内表面换热系数[W/(m2·℃)],按表5.1.6-5采用;

Rn——围护结构内表面换热阻(m2·℃/W),按表5.1.6-5采用;

k——最小传热阻修正系数,砖石墙体取0.95,外门取0.60,其他取1。

表5.1.6-1 冬季室内计算温度

注:tn为冬季室内计算温度(℃),td为屋顶下的温度(℃),tg为工作地点温度(℃),tnp为室内平均温度(℃),△th为温度梯度(℃/m),H为房间高度(m)。

表5.1.6-2 冬季围护结构室外计算温度te(℃)

注:twn和te,min分别为供暖室外计算温度和累年量低日平均温度(℃)。

表5.1.6-3 温差修正系数α

表5.1.6-4 允许温差△ty值(℃)

注:1 室内空气干湿程度的区分应根据室内温度和相对湿度按表5.1.6-6确定。

2 与室外空气相通的楼板和非供暖地下室上面的楼板,其允许温差△ty值可采用2.5℃。

3 tn为冬季室内计算温度,t1为在室内计算温度和相对湿度状况下的露点温度(℃)。

表5.1.6-5 内表面换热系数αn和换热阻值Rn

注:h为肋高(m),s为肋间净距(m)。

表5.1.6-6 室内空气干湿程度的区分

5.1.7 集中供暖系统的热媒应根据建筑物的用途、供热情况和当地气候特点等条件,经技术经济比较确定,并应符合下列规定:

1 当厂区只有供暖用热或以供暖用热为主时,应采用热水作热媒;

2 当厂区供热以工艺用蒸汽为主时,生产厂房、仓库、公用辅助建筑物可采用蒸汽作热媒,生活、行政辅助建筑物应采用热水作热媒;

3 利用