前言

由農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院主持起草的農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《NY/T1451-2007溫室通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》自2007年9月發(fā)布、2007年12月實(shí)施以來(lái)，至今已近10年，鑒于標(biāo)準(zhǔn)引用了《GB50019-2003采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》，并采用的是2003年之前的版本依據(jù)20世紀(jì)90年代數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出的氣象數(shù)據(jù)資料，《溫室通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)修訂工作列入了2016年農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定（修訂）項(xiàng)目計(jì)劃，目前標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿已完成（以下簡(jiǎn)稱“修訂稿”）。

除編輯性修改外，修訂稿的技術(shù)內(nèi)容變化包括以下幾個(gè)方面：

（1）在前言中，刪除了附錄性質(zhì)的陳述，增加了標(biāo)準(zhǔn)編制所依據(jù)的起草規(guī)則；

（2）標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍修改為“適用于溫室通風(fēng)系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)和通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控方案設(shè)計(jì)”；

（3）修改了規(guī)范性引用文件的引導(dǎo)語(yǔ)，刪去了引用《GB50019-2003采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》的部分，氣象數(shù)據(jù)資料在附錄B中給出；

（4）修改了“通風(fēng)量”和“換氣次數(shù)”定義的中英文描述；

（5）原標(biāo)準(zhǔn)中的“設(shè)計(jì)一般原則”和“溫室通風(fēng)設(shè)計(jì)要求”合并為一章，章標(biāo)題改為“基本要求”；

（6）由于已經(jīng)制定了《NY/T2133-2012溫室濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，在修訂稿中刪除了有關(guān)濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容；

（7）增加了“室內(nèi)空氣循環(huán)”和“通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控方案設(shè)計(jì)”兩章；

（8）增加了資料性附錄“常見(jiàn)設(shè)施蔬菜、花卉對(duì)空氣溫度、濕度的要求”；

（9）原標(biāo)準(zhǔn)的資料性附錄A“室外氣象參數(shù)”改為資料性附錄“通風(fēng)設(shè)計(jì)用室外氣象數(shù)據(jù)”，并修改了內(nèi)容。直接給出了全國(guó)359個(gè)氣象臺(tái)站各月的室外水平面太陽(yáng)輻射照度、室外計(jì)算干球溫度、室外最大空氣含濕量、晝間最多風(fēng)向和晝間月平均風(fēng)速數(shù)據(jù)；

（10）增加了資料性附錄“蒸騰蒸發(fā)熱量損失系數(shù)β”；

（11）原標(biāo)準(zhǔn)的資料性附錄B“溫室覆蓋材料的透射率”和附錄C“溫室覆蓋材料傳熱系數(shù)”合并，標(biāo)題改為“溫室常用覆蓋材料性能”；

（12）刪除了原標(biāo)準(zhǔn)的資料性附錄D“作物適宜種植密度的葉面積指數(shù)”；

（13）修改了原標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性附錄E“自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通風(fēng)量計(jì)算方法”，并將該部分內(nèi)容納入正文；

（14）修改了原標(biāo)準(zhǔn)的資料性附錄F“通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通風(fēng)量計(jì)算參數(shù)”，刪除了“溫室風(fēng)壓系數(shù)”內(nèi)容，并改標(biāo)題為“通風(fēng)風(fēng)口及防蟲(chóng)網(wǎng)特性”。

本文分標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、必要通風(fēng)量計(jì)算、自然通風(fēng)量估算、資料性附錄4個(gè)方面，就主要技術(shù)內(nèi)容的修改思路加以介紹。

標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

修訂稿對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，并增加了相關(guān)章節(jié)。例如，將原標(biāo)準(zhǔn)的第4章“符號(hào)”和第3章“術(shù)語(yǔ)和定義”放在了一個(gè)復(fù)合標(biāo)題“術(shù)語(yǔ)、定義和符號(hào)”之下，分成“術(shù)語(yǔ)和定義”和“符號(hào)”兩節(jié)。

將原標(biāo)準(zhǔn)的第5章“設(shè)計(jì)一般原則”和第7章“溫室通風(fēng)設(shè)計(jì)要求”合并為一章，章標(biāo)題改為“基本要求”，修訂稿所涉及的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行調(diào)控滿足條件、溫室通風(fēng)系統(tǒng)類(lèi)型選擇、設(shè)計(jì)通風(fēng)量要求、必要通風(fēng)量確定方法、自然通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、空氣循環(huán)和通風(fēng)系統(tǒng)周年運(yùn)行方案設(shè)計(jì)等方面的基本規(guī)定和一般性原則均置于該章。

原標(biāo)準(zhǔn)中“自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通風(fēng)量計(jì)算方法”由于篇幅長(zhǎng)，放在了規(guī)范性附錄中，而修訂稿中修改了自然通風(fēng)量估算方法，并將全部?jī)?nèi)容置于正文。

修訂稿中增加了“室內(nèi)空氣循環(huán)”和“通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控方案設(shè)計(jì)”兩章?！笆覂?nèi)空氣循環(huán)”章在室內(nèi)空氣循環(huán)氣流組織方式、循環(huán)風(fēng)機(jī)布局和安裝方式、循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)量等方面進(jìn)行了規(guī)范?！巴L(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控方案設(shè)計(jì)”章節(jié)著重強(qiáng)調(diào)了運(yùn)行通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行溫度、濕度調(diào)控時(shí)的一般要求、通風(fēng)機(jī)運(yùn)行控制要求等。

必要通風(fēng)量計(jì)算

溫室通風(fēng)設(shè)計(jì)包括通風(fēng)能力設(shè)計(jì)和通風(fēng)調(diào)控設(shè)計(jì)兩方面。通風(fēng)能力設(shè)計(jì)有2項(xiàng)主要任務(wù)，一是確定通風(fēng)窗口的尺寸和位置；二是確定通風(fēng)機(jī)的規(guī)格和數(shù)量。通風(fēng)調(diào)控設(shè)計(jì)則是在通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)口等硬件設(shè)施確定后，對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量和窗口開(kāi)閉大小的日常管理調(diào)控措施。通風(fēng)窗口尺寸、位置以及通風(fēng)機(jī)規(guī)格、數(shù)量的確定，取決于溫室內(nèi)環(huán)境對(duì)通風(fēng)量的需求。因此，計(jì)算必要通風(fēng)量是進(jìn)行溫室通風(fēng)設(shè)計(jì)的前提。

計(jì)算必要通風(fēng)量一般要基于溫室排熱、除濕和增加CO2含量3方面目標(biāo)，也稱為排除多余熱量、濕氣和增加所需CO2的必要通風(fēng)量。設(shè)計(jì)通風(fēng)能力時(shí)需要知道最大必要通風(fēng)量，而通風(fēng)調(diào)控設(shè)計(jì)時(shí)則需要知道調(diào)控時(shí)段的必要通風(fēng)量。

原標(biāo)準(zhǔn)推薦的最大必要通風(fēng)量是通過(guò)比較以上3種必要通風(fēng)量計(jì)算結(jié)果，最終取其中最大值獲得的。但由于氣象數(shù)據(jù)獲取困難、通風(fēng)量計(jì)算繁瑣，實(shí)踐起來(lái)有一定困難。另外，由于排濕需求，一般早上溫度較低時(shí)，通風(fēng)量不宜過(guò)高，通風(fēng)時(shí)間也盡量縮短。如果按最不利室外氣象條件來(lái)計(jì)算排除多余濕氣的必要通風(fēng)量，最不利情況應(yīng)該是室外高溫高濕的時(shí)段，而此時(shí)對(duì)于室內(nèi)環(huán)境調(diào)控的主要矛盾是降溫而非除濕，計(jì)算得出的除濕必要通風(fēng)量會(huì)遠(yuǎn)小于排除熱量的必要通風(fēng)量。因此，通過(guò)相對(duì)確定的室外氣象條件估算除濕必要通風(fēng)量對(duì)工程設(shè)計(jì)的意義并不大。增加CO2必要通風(fēng)量的估算會(huì)受室外CO2濃度水平的影響，即使室外CO2濃度達(dá)到350 μL/L的水平，距離作物增產(chǎn)所需CO2濃度（500 μL/L以上）也還有較大差距，必要通風(fēng)量的估算僅是限定CO2濃度水平不低于一定值的前提下進(jìn)行的，采用此方法估算的通風(fēng)量會(huì)趨于某一定值，如限定CO2濃度水平不低于270 μL/L時(shí)，則通風(fēng)量為0.021 m3/（s·m2）；如果限定CO2濃度水平趨向于室外水平，通風(fēng)量則趨近于無(wú)窮大，此時(shí)用于工程設(shè)計(jì)也沒(méi)有實(shí)質(zhì)性意義。因此，修訂稿推薦，僅需計(jì)算排除多余熱量的最大必要通風(fēng)量，該必要通風(fēng)量計(jì)算采用溫室預(yù)計(jì)使用期間最熱月份的氣象數(shù)據(jù)，同時(shí)以附件形式給出了全國(guó)各省份氣象臺(tái)站12個(gè)月的數(shù)據(jù)。例如，表1所示為采用本標(biāo)準(zhǔn)方法計(jì)算得出的北京地區(qū)某連棟玻璃溫室作為育苗用途和栽培用途時(shí)的必要通風(fēng)量，該溫室單棟跨度9.6 m、5連棟、長(zhǎng)48 m、檐高4 m，面積2304 m2。

在修訂稿中，仍保留了除濕、增加CO2和排出有害氣體的必要通風(fēng)量計(jì)算方法，以供通風(fēng)調(diào)控設(shè)計(jì)時(shí)參考。

自然通風(fēng)量估算

無(wú)論溫室通風(fēng)還是工業(yè)、民用及其他用途建筑通風(fēng)，準(zhǔn)確計(jì)算自然通風(fēng)量一直都是研究人員的難題，既有外部條件尤其是室外風(fēng)速、風(fēng)向變化無(wú)常的原因，也有內(nèi)部作物、設(shè)備等情況復(fù)雜的因素。在原標(biāo)準(zhǔn)中，推薦了一套自然通風(fēng)量估算方法，該方法雖然是基于理論推導(dǎo)出的可行計(jì)算方法，但實(shí)踐中風(fēng)口型式多樣、靈活，相關(guān)參數(shù)難獲得，工程設(shè)計(jì)時(shí)既繁瑣也很難達(dá)到工程需要的準(zhǔn)確程度。因此，修訂稿對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行了修改。修訂稿不再給出整個(gè)溫室自然通風(fēng)量的估算方法，而是推薦了幾種簡(jiǎn)易的通風(fēng)口氣流量估算方法，同時(shí)在資料性附錄中以曲線圖形式給出了風(fēng)口氣流量增加率與進(jìn)（出）風(fēng)口面積的關(guān)系，風(fēng)壓和熱壓作用對(duì)風(fēng)口氣流量的影響，防蟲(chóng)網(wǎng)壓力損失等相關(guān)信息，如圖1～3所示，供設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)通風(fēng)口和估算通風(fēng)口氣流量時(shí)參考。

資料性附錄

修訂稿匯集了“常見(jiàn)設(shè)施蔬菜、花卉對(duì)空氣溫度、濕度的要求”“通風(fēng)設(shè)計(jì)用室外氣象數(shù)據(jù)”“溫室常用覆蓋材料性能”“蒸騰蒸發(fā)熱量損失系數(shù)β”“通風(fēng)風(fēng)口及防蟲(chóng)網(wǎng)特性”5方面的技術(shù)數(shù)據(jù)和信息，以附錄形式提供給設(shè)計(jì)人員使用，均為資料性附錄。

“常見(jiàn)蔬菜對(duì)空氣溫度的要求”包括種子發(fā)芽、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和食用器官生育階段的最低、最適和最高溫度?！俺Ｒ?jiàn)蔬菜對(duì)空氣濕度的要求”指空氣相對(duì)濕度，這些數(shù)據(jù)引自《日光溫室蔬菜栽培理論與實(shí)踐》[1]。“常見(jiàn)花卉對(duì)空氣溫度、濕度的要求”包括最低溫度、最高溫度、最適溫度、花芽分化最適溫度和適宜相對(duì)濕度，數(shù)據(jù)引自《設(shè)施花卉栽培技術(shù)》[2]。

“通風(fēng)設(shè)計(jì)用室外氣象數(shù)據(jù)”涉及全國(guó)359個(gè)臺(tái)站，包括臺(tái)站信息、各月的室外水平面太陽(yáng)總輻射照度、各月的室外計(jì)算干球溫度、各月的室外最大空氣含濕量、各月的晝間最多風(fēng)向和各月的晝間月平均風(fēng)速，這些氣象數(shù)據(jù)根據(jù)《建筑用標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)手冊(cè)》[3]中的標(biāo)準(zhǔn)年氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，該標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)提供的是臺(tái)站全年各月每日逐時(shí)的干球溫度、含濕量、水平面太陽(yáng)總輻射照度、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)，是使用1995～2005年的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)獲得。修訂稿中，臺(tái)站信息含海拔高度、經(jīng)度和緯度；室外水平面太陽(yáng)總輻射照度取各月逐時(shí)數(shù)據(jù)中的最大值；室外計(jì)算干球溫度，是當(dāng)月所有日逐時(shí)溫度中不保證率為5%的溫度值，即按月30天計(jì)算的不保證時(shí)數(shù)為36 h；室外最大空氣含濕量取當(dāng)月所有日逐時(shí)含濕量數(shù)據(jù)中的最大值；晝間最多風(fēng)向采用地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)8：00～17：00的當(dāng)月所有日逐時(shí)數(shù)據(jù)，以16個(gè)方位風(fēng)向的出現(xiàn)頻次，由大到小排序后取前3位；晝間月平均風(fēng)速取當(dāng)月所有日地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)8：00～17：00的逐時(shí)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)平均值。如表2所示為其中幾個(gè)城市的氣象數(shù)據(jù)。

“溫室常用覆蓋材料性能”合并了原標(biāo)準(zhǔn)的資料性附錄B“溫室覆蓋材料的透射率”和附錄C“溫室覆蓋材料傳熱系數(shù)”，并補(bǔ)充了部分?jǐn)?shù)據(jù)。

“蒸騰蒸發(fā)熱量損失系數(shù)β”是鑒于計(jì)算必要通風(fēng)量時(shí)而增加的資料性附錄。在附錄中以曲線圖的形式給出了特定條件下室內(nèi)溫度升高值與通風(fēng)率以及蒸騰蒸發(fā)熱量損失系數(shù)的關(guān)系，蒸騰蒸發(fā)熱量損失系數(shù)與通風(fēng)率的關(guān)系和蒸騰蒸發(fā)熱量損失系數(shù)與葉面積指數(shù)的關(guān)系，供確定β值時(shí)參考。

“通風(fēng)風(fēng)口及防蟲(chóng)網(wǎng)特性”給出了5項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，分別為風(fēng)口氣流量增加率與進(jìn)（出）風(fēng)口面積的關(guān)系；風(fēng)壓和熱壓作用對(duì)風(fēng)口氣流量的影響；進(jìn)、出風(fēng)口局部阻力系數(shù)；有效防控各類(lèi)害蟲(chóng)的防蟲(chóng)網(wǎng)孔口尺寸；防蟲(chóng)網(wǎng)壓力損失。這部分內(nèi)容供設(shè)計(jì)自然通風(fēng)時(shí)確定通風(fēng)口位置、尺寸，估算氣流量，以及選用防蟲(chóng)網(wǎng)和計(jì)算防蟲(chóng)網(wǎng)阻力時(shí)參考。

結(jié)束語(yǔ)

目前，標(biāo)準(zhǔn)修訂稿的征求意見(jiàn)稿已經(jīng)完成，并已刊登在溫室行業(yè)相關(guān)網(wǎng)站上，在全國(guó)范圍內(nèi)征求意見(jiàn)，敬請(qǐng)各位同行提出寶貴意見(jiàn)，以便修改。

參考文獻(xiàn)

[1] 李天來(lái).日光溫室蔬菜栽培理論與實(shí)踐[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2013：10.

[2] 孫紅梅.設(shè)施花卉栽培技術(shù)[M].2版.鄭州：中原農(nóng)民出版社，2015：10.

[3] 張晴原，楊洪興.建筑用標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)手冊(cè)[M].2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012：3.

*項(xiàng)目支持：2016年農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定和修訂及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證項(xiàng)目：修訂《溫室通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（2130109）。

作者簡(jiǎn)介：王莉（1963-），女，重慶人，研究員，主要從事設(shè)施園藝栽培及果蔬采后加工技術(shù)裝備研究、設(shè)計(jì)、工程咨詢及標(biāo)準(zhǔn)化工作。