前言

中华人民共和国行业标准

城市居住区热环境设计标准

Design standard for thermal environment of urban residential areas

JGJ 286-2013

主编部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2014年3月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部

公告

第159号

住房城乡建设部关于发布行业标准《城市居住区热环境设计标准》的公告

现批准《城市居住区热环境设计标准》为行业标准，编号为JGJ 286-2013，自2014年3月1日起实施。其中，第4.1.1、4.2.1条为强制性条文，必须严格执行。

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

2013年9月25日

前言

根据原建设部《关于印发<2007年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》（建标[2007] 125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.术语和符号；3.基本规定；4.规定性设计；5.评价性设计。

本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由华南理工大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送至华南理工大学（地址：广州市天河区五山路381号华南理工大学建筑节能研究中心，邮政编码：510640）。

本标准主编单位：华南理工大学

本标准参编单位：西安建筑科技大学

中国建筑西南设计研究院有限公司

中国建筑科学研究院

广东省建筑科学研究院

广州市建筑科学研究院有限公司

重庆大学

华侨大学

西南交通大学

清华大学

哈尔滨工业大学

中国城市规划设计研究院

上海市建筑科学研究院（集团）有限公司

深圳市建筑科学研究院有限公司

洛阳众智软件有限公司

广州市市政集团有限公司

广州坚基环保数码彩砖有限公司

本标准主要起草人员：孟庆林 刘加平 赵立华 冯雅 杨柳 林海燕 杨仕超 任俊 张磊 张宇峰 李琼 唐鸣放 冉茂宇 董靓 林波荣 方修睦 刘艳峰 张播 杨建荣 刘俊跃 陆莎 王蔚 丁伟 朱新波 杨粤黔 李龙 田智华 任中俊 曾义

本标准主要审查人员：赵士怀 葛坚 赵文凯 王立雄 金虹 赵红红 阮应君 涂英时 李德荣 许锦峰 周孝清 朱涛 王健

1总则

1  总则

1.0.1  为规范城市居住区热环境设计，改善居住区热环境，提高居住区环境的热舒适性，降低建筑能耗，制定本标准。

▼ 展开条文说明
1.0.1城市居住区热环境是城市生态环境的重要组成部分。我国预计到2050年城镇化率将达到70％，随着城市规模的不断扩大，城市居住区热环境问题越来越突出，直接影响到了人们户外活动的热安全性和热舒适度，特别是南方气候区，户外环境过热导致人体热负荷增大，居民心脑血管疾病发病率和死亡率增高，根据对广州资料分析，夏季因热死亡人数占死亡人口的比例，近十年来从4％上升到了12％。城市居住区是人口高度集中的生活聚居地，更是热害问题的高发地。从分析目前各地的居住区规划设计案例来看，热环境设计基本处于失控状态，大量的案例存在通风不良，遮阳不足，绿量不够，渗透不强等一系列的影响热环境质量的设计问题。对实际居住区夏季热环境的实测表明，热岛强度高达3℃～5℃，限制了居民必要的户外活动，户内滞留时间增加10％～15％，不但危害居民的身心健康，也间接导致了居住建筑的能耗增长。
因此，根据我国《环境保护法》、《城乡规划法》和《节约能源法》及目前颁布的《城市居住区规划设计规范》GB50180等有关法规制定本标准，旨在确保城市居住区热环境的安全性，改善和提高居住质量，有利于降低居住建筑能耗。通过居住区热环境设计标准的制定和执行，能够合理地规定我国城市居住区的热环境设计目标，规范热环境的设计与评价方法，促进环境友好型居住区的建设。

1.0.2  本标准适用于城市居住区详细规划阶段的热环境设计。

▼ 展开条文说明
1.0.2本标准适用于城市的居住区热环境设计，并主要适用于新建区。因为新建区的规划设计具有统一的规划前提条件，可以按统一的口径和要求进行本标准的编制工作，可以指定适用性强、覆盖面广的设计原则和基本要求，定量的条文特别是强制性条文在执行中可比性强，便于设计中交流和掌握。对于旧城区的居住街坊改造规划设计，受到的约束条件较多，个案性强规律性差，按统一标准规定的执行难度较大，故本标准不对既有居住区改造作出规定。
本标准应在居住区详细规划设计时使用，当居住区分期规划设计时，应依照本标准分别对设计地块范围进行热环境设计，并应作为修建性详细规划设计方案报建、审查内容之一。

1.0.3  城市居住区热环境设计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术语和符号

2.1 术语

2  术语和符号

2.1  术语

2.1.1  典型气象日 typical meteorological day

   在典型气象年中所选取的代表季节气候特征的一日。以典型气象年最热月（或最冷月）中的温度、日较差、湿度、太阳辐射照度的日平均值与该月平均值最接近的一日，称为夏季（或冬季）典型气象日。

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2.1.1典型气象日是从典型气象年中按一定原则选择确定的一组用于热环境指标计算的气象资料。
典型气象年TypicalMeteorologicalYear(TMY)，是以近30年的月平均值为依据，从近10年的数据中选取一年各月接近30年的平均值作为典型气象年。典型气象日是从典型气象年中按一定原则选择确定的。
1用于确定典型气象日的城市选取原则。考虑到近年来省会城市和直辖市的城市规模相对较大，即便在同一个二级气候区内城市气候的差别也较大，应将单独对其确定典型气象口。此外，在同一个二级气候区内还应选出一个城市作为本二级气候区确定典型气象日的代表城市。代表城市的选择原则是在《建筑气候区划标准》GB50178区属中，以最冷月、最热月的平均温度和日较差最接近平均值的站点，以这一站点作为代表本二级气候区的代表城市，这样，全国就有51个用于确定典型气象日的代表城市（31个省会城市和直辖市、20个二级气候区的代表城市），典型气象日的数据覆盖所有的二级气候区。设计时，省会城市和直辖市的典型气象日气象参数按本标准表A.0.1取用，其他城市则按本标准表A.0.2取用。
2典型气象日的确定原则。先在各代表城市典型气象年中以最接近《建筑气候区划标准》GB50178的月平均温度、日较差挑出若干日作为候选的典型气象日，再比较日太阳总辐射最接近月平均值且逐时分布形态基本均匀者，确定为典型气象日。

2.1.2  平均热岛强度 average heat island intensity

   居住区逐时空气温度与同时刻当地典型气象日空气干球温度的差值的平均值(℃)。

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2.1.2以居住区设计的空气温度与当地典型气象日空气干球温度比较得出逐时温度差的平均值，进而可以比较居住区因设计手法的不同而导致的热岛效应的差异。

2.1.3  湿球黑球温度 wet bulb globe temperature

   综合评价接触热环境时人体热负荷大小的指标(℃)。

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2.1.3WBGT是综合评价热环境中人体热负荷的一个基本参量。对于居住区热环境，WBGT是采用自然湿球温度t_nw、黑球温度t_g和空气干球温度t_a的实测值按下式(1)计算而得。
WBGT＝0.7t_nw＋0.2t_g＋0.1t_a(1)

2.1.4  迎风面积比 frontal area ratio

   建筑物在设计风向上的迎风面积与最大可能迎风面积的比值。

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2.1.4迎风面积是指建筑物在某一风向来流方向上的投影面积，以它近似地代表建筑物挡风面的大小。当风向不变，随着建筑的旋转总能够有一个最大的迎风面积，但这个最大迎风面积不一定是实际迎风面积，所以称之为最大可能迎风面积。最大可能迎风面积是一个只与建筑物设计体量有关的量，与风向无关。
迎风面积与最大可能迎风面积之比称为迎风面积比。它是一个大于0小于1的数，当建筑物是圆形平面时近似等于1。迎风面积比越小对风的阻挡面越小，越有利于环境通风，同归分析发现，环境的平均风速与迎风面积比之间有较高相关度的线性关系。迎风面积比与风向有关，一栋建筑对应一个风向只有一个迎风面积比。

                     图1迎风面积比示意图

2.1.5  平均迎风面积比 average ratio of frontal area

   居住区或设计地块范围内各个建筑物的迎风面积比的平均值。

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2.1.5实际上由于建筑组团中上风向建筑挡风作用会造成下风向建筑物迎风面积比的不确定，如后排建筑接受的是局地风，风向、风速都发生了变化，它的迎风面积比仍按照来流风向确定是不够准确的。但这样计算有一点可以肯定，即为当组团布局确定后，组团的平均迎风面积比一定是随风向在0～1之间变化，组团建筑群设计布局形式与环境通风效果之间，完全可以通过组团的平均迎风面积比建立相关性，同时能够使问题得到简化。对于
有m栋建筑的建筑群来说，其平均迎风面积比取每栋建筑的迎风面积比的算术平均值，即

同样，建筑群平均迎风面积比有如下性质：①对应一个风向只有一个平均迎风面积比；②建筑密度一定时平均迎风面积比只与布局方式有关；③单风向的建筑群平均风速与平均迎风面积比线性相关。

2.1.6  建筑平均高度 average building height

   居住区内地上建筑总体积与建筑基底总面积之比值(m)。

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2.1.6建筑平均高度(H)等于地上建筑总体积与建筑基底总面积之比。

2.1.7  建筑平均层数 average building floors

   居住区内地上建筑总面积与建筑基底总面积之比值(层)。

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2.1.7建筑平均层数(n)等于地上建筑总面积与建筑基底总面积之比。

2.1.8  通风架空率 ventilation area ratio

   架空层中，净高超过2.5m的可穿越式通风部分的建筑面积占建筑基底面积的比率(％)。

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2.1.8一栋建筑的架空率(κ)等于本楼中可以穿越式通风的架空层建筑面积(F_κ)占建筑基底面积(F_B)的比率。其中，可穿越式通风的架空层除了底层外，也包括18m高度以下各层中可穿越式通风的架空楼层的建筑面积，当一栋建筑的通风架空率大于100％时，取κ＝100％。
对于有m栋建筑的居住区，通风架空率应为各栋建筑的通风架空率的算数平均值，即

2.1.9  建筑阴影率 shadow rate of building

   居住区设计地块范围内，某一特定时刻，建筑的阴影面积占地块总面积的比率(％)。

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2.1.9居住区设计范围内，以当地夏季7月21日的太阳位置计算，建筑阴影率等于建筑物自身遮挡在空地上形成的逐时阴影面积占居住区设计范围总面积的比率。

2.1.10  遮阳体 shading structures

   可为户外活动场所提供遮阳的物体。

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2.1.10遮阳体可分为构筑物遮阳体和绿化遮阳体两类。其中，构筑物遮阳体为可遮阳的人工构筑物及其所属部件，如候车亭棚盖、廊道棚架、凉亭顶盖、张拉膜等；绿化遮阳体为可遮阳的立体绿化部位，如乔木的树冠、爬藤的棚架等。

2.1.11  遮阳覆盖率 shading coverage rate

   在居住区的广场、人行道、游憩场、停车场等特定场地的硬化地面范围内，遮阳体正投影面积总和占该场地硬化地面面积的比率(％)。

▼ 展开条文说明
2.1.11对于居住区内人活动场地的硬化面积，由人工构筑物和绿化提供的遮阳面积所占的比率称为遮阳覆盖率。遮阳覆盖率高，则户外活动场所的热舒适性就会提高，场所的利用率就高，反之则差。
本标准特指的户外活动场所主要包括广场、人行道、游憩场、停车场4类，应分别计算其遮阳覆盖率。同时，以空地遮阳覆盖率来评价居住区空地整体的遮阳覆盖水平。

2.1.12  太阳辐射透射比 solar radiation transmissivity

   遮阳体透过的太阳辐射占入射太阳辐射的比值。

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2.1.12遮阳体的太阳辐射透射比是衡量遮阳体遮阳效果的指标，按照遮阳体的分类，分为构筑物遮阳体的太阳辐射透射比和绿化遮阳体的太阳辐射透射比。居住区热环境按评价性设计时，遮阳体的太阳辐射透射比可按照遮阳体类型和特性参照本标准表B.0.2-3取值。

2.1.13  叶面积指数 leaf area index

   单位地面面积上植物叶子单面总面积所占比值。

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2.1.13叶面积指数(LAI)是衡量植物遮阳体遮阳性能的指标，在植物学中，它是用来描述植物冠层表面物质、能量交换的定量指标，是估计植物冠层功能的重要参数，也是生态系统中最重要的结构参数之一。LAI有很多不同的定义和解释，本标准采用最常用的定义，即以植物叶子单面的总面积占单位水平土地面积的比值作为叶面积指数。为了确保居住区环境设计中所选择的乔木或爬藤既有良好的遮阳效果又有足够的生态绿量，需要针对独立的乔木规定其叶面积指数的计算方法。本标准所指独立树木的树冠叶面积指数，是树冠单面叶面积的总和占该树冠地面投影面积的比值，树冠地面投影面积按树冠设计半径的圆面积计算。

2.1.14  渗透面积比率 penetration area ratio

   在居住区的广场、人行道、游憩场、停车场等特定场地范围内，渗透性地面面积占该场地面积的比率(％)。

▼ 展开条文说明
2.1.14针对居住区内人活动场地的硬化地面，由透水性材料铺装的可渗透地面面积所占的比率。渗透面积比率高则户外活动场所地面的温度较低，热辐射较小，热舒适性高，场所的利用率就高，反之则差。
本标准所指户外活动场所的硬化地面主要包括广场、人行道、游憩场、停车场4类，应分别计算其渗透面积比率。

2.1.15  透水系数 permeability coefficient

   单位厚度的匀质材料，在单位水位差作用下单位时间内通过单位面积的渗出水量 (mm/s)。

▼ 展开条文说明
2.1.15参照行业标准《透水砖》JC/T945测试标准，材料的透水系数按下式计算：


式中：κ_T——水温为T℃时试样的透水系数，mm/s；
Q——时间t秒内的渗出水量，mL；
L——试样的厚度，mm；
A——试样的上表面面积，mm²；
H——水位差，mm；
t——时间，s。

2.1.16  地面透水系数 ground permeability coefficient

   单位水位差作用下单位时间内通过单位面积地面构造的渗出水量，取地面构造中各构造层的透水系数最小值，构造层的透水糸数为各组成材料的透水系数的面积加权平均值(mm/s)。

▼ 展开条文说明
2.1.16地面透水系数是衡量渗透地面透水能力的指标。人工地面是在土壤面以上由多个构造层组合而成的构造体，其中的任何一个构造层的透水能力差甚至不透水都将影响整个地面的透水性能。如果地表采用的透水砖透水性良好，而其下采用的钢筋混凝土垫层的透水系数为零，则该地面的透水系数也应为零，雨水不能够通过地面渗入自然土壤进入生态循环链，地表水分蒸发也不能通过毛细作用从自然土壤中吸收水分予以补充。此类地面不应计入透水地面。因此，应以透水性能最差的构造层的透水系数作为衡量地面透水性能的指标。

2.1.17  蒸发量 water evaporation weight

   在当地典型气象日条件下，地面材料饱和吸水后单位时间、单位面积的水分蒸发量，分为逐时蒸发量(kg/(m2·h))和日蒸发量(kg/(m2·d))。

▼ 展开条文说明
2.1.17蒸发量是衡量渗透地面蓄水、迁移、蒸发能力的指标。

2.1.18  规定性设计 standard design

   居住区热环境按通风、遮阳、渗透与蒸发、绿地与绿化的规定性指标要求进行的设计。

▼ 展开条文说明
2.1.18完全满足规定性设计指标要求的设计。

2.1.19  评价性设计 performance evaluation

    当居住区热环境设计不能满足规定性设计要求时，通过优化调整通风、遮阳、渗透与蒸发、绿地与绿化的设计方案，使居住区热环境的设计指标符合规定要求的设计。

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2.1.19不完全满足规定性设计指标要求，但通过优化调整设计方案后能满足评价性设计指标要求的设计。

2.2 符号

2.2 符号

f——遮阳覆盖率；

fPSA——建筑阴影率；

H——建筑平均高度；

k——地面透水系数；

κT——透水系数；

m——蒸发量；

n——建筑平均层数；

β——渗透面积比率；

κ——通风架空率；

ζs——迎风面积比；

ζs——平均迎风面积比。

3基本规定

3.1 设计方法

3  基本规定

3.1  设计方法

3.1.1  城市居住区热环境设计应采用规定性设计或评价性设计。

3.1.2  规定性设计应满足本标准第4章有关通风、遮阳、渗透与蒸发、绿地与绿化的规定性设计要求。

▼ 展开条文说明
3.1.2第4章针对影响居住区热安全和舒适度最大的因素，从通风、遮阳、渗透与蒸发、绿地与绿化等方面作出了规定性设计指标。如设计符合第4章各项强制性条文要求的规定性设计指标，则热环境质量可达到本标准第3.3.1条要求，即可达到本标准规定的目标。

3.1.3  当规定性设计不满足本标准第4.1.4条、第4.2.3条、第4.3.1条、第4.4.2条之一时，应按本标准第5章进行评价性设计。

3.1.4  采用评价性设计的居住区应符合本标准第4.1.1条、第4.2.1条的规定。

▼ 展开条文说明
3.1.3、3.1.4当居住区规划设计方案不能满足本标准第4.1.1、4.1.4条规定时，必须采用第5章规定的方法进行评价性设计指标计算，当设计指标计算结果满足规定，并同时满足第4.2.1、4.3.1条规定时，热环境设计即符合本标准要求。
按评价性设计，主要是针对不满足上述规定性条文的设计方案，可以通过调整设计，加强或采取其他有利做法使得热环境的评价指标能够满足要求。但无论怎样调整，第4.2.1、4.3.1条内容是影响居住区的热安全性和热舒适性最为敏感的关键性指标，其发挥的环境调节作用是其他措施无法替代的，故设计必须遵守。

3.2 设计参数

3.2  设计参数

3.2.1  当采用评价性设计时，居住区热环境设计计算气象参数应采用所在城市或气候区典型气象日的逐时气象参数。

▼ 展开条文说明
3.2.1规定居住区热环境设计的典型气象日有两个作用：一是为居住区热环境对比评价提供参照基准，二是为居住区热环境设计指标计算提供基础参数。居住区所在城市的气象条件，因城市类型、城市规模、发达程度以及城市发展规划等影响是动态变化的，居住区所在地的气象条件也因用地区位、周围环境等不同而产生差异，热环境设计时选择合适的背景气象条件存在一定的难度。选择典型气象日作为居住区热环境设计依据的理由是：①典型气象日能够反映当地长期以来全年最热月和最冷月的气候水平；②典型气象日的气象资料是通过当地气象台站观测的，气象台站的场地和环境建设条件相对规范，观测过程基本不会受到周围建筑条件变化的影响，气象参数之间的耦合规律相对稳定，可反映所在地城市热环境的基准水平；③典型气象日是在统计典型气象年的基础上得出的，典型气象年已广泛用于我国建筑节能领域，有利于建筑热环境设计和居住区热环境设计的参数对接。因此，选择典型日作为城市居住区热环境设计的基础依据是可行的。本标准使用典型气象日气象参数的规定：地处省会城市和直辖市的居住区可直接取用附录A.0.1中主要城市的典型气象日气象参数，其他未列城市可按附录A.0.2取用所在二级气候区的典型气象日气象参数。

3.2.2  各气候区典型气象日的逐时干球温度、相对湿度、水平总辐射照度、水平散射辐射照度、风速、主导风向应按本标准附录A选用。

▼ 展开条文说明
3.2.2典型气象日(TypicalMeteorologicalDay)的气象参数是一组逐时参数，包括干球温度、相对湿度、水平总辐射照度、水平散射辐射照度、风速等，是居住区所在城市的气象站观测的气象参数。它是在气象站周围环境控制下通过气象参数之间以及气象参数与环境条件之间耦合形成的。居住区热环境参数的形成也是如此，但居住区热环境是在城市气候背景下形成的。城市气候是用典型气象年的气候表示，考虑到住区热环境设计工作量的简化，采用以最不利季节（冬季、夏季）的典型气象日（1月代表日、7月代表日）作为设计控制依据。因此，居住区热环境设计时，应按照对应季节的不同，选取一组完整的典型日气象参数作为设计的基础气象参数，逐时进行设计计算，从而才能得到所设计居住区的热环境数据。