ISO 11855-42021Amd 12023 建筑环境设计嵌入式辐射供暖和制冷系统第4部分热活性建筑系统（TABS）动态供暖和制冷能力的尺寸和计算修改件1标准立项发展报告

建筑环境设计嵌入式辐射供暖和制冷系统第4部分：热活性建筑系统（TABS）动态供暖和制冷能力的尺寸和计算修改件1标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Buildingenvironmentdesign—Embeddedradiantheatingandcoolingsystems—Part4:DimensioningandcalculationofthedynamicheatingandcoolingcapacityofThermoActiveBuildingSystems(TABS)—Amendment1摘要随着全球建筑领域碳中和目标的推进与可再生能源占比的持续提升，热活性建筑系统（ThermoActiveBuildingSystems,TABS）凭借其高效利用低品位能源、显著降低建筑运行能耗及改善室内热舒适性的突出优势，已成为近零能耗建筑核心技术体系的重要组成部分。ISO11855-4:2021标准为TABS系统的动态供暖和制冷能力计算提供了系统性的计算方法框架，而ISO11855-4:2021/Amd1:2023修改件1的发布，则针对标准实施过程中暴露的技术问题与工程实践反馈，对计算公式、边界条件及参数取值进行了精准修订。本报告全面梳理了该修改件的立项背景、修订内容、技术指标变化及其对工程设计、能耗模拟和标准衔接的影响，深入分析了国际标准化组织（ISO）在建筑环境设计领域的标准化工作进展。报告指出，该修改件的发布不仅提升了TABS系统动态计算方法的工程适用性与计算精度，更反映了辐射供冷供暖技术从经验设计向精细化动态模拟转型的全球趋势，对我国相关国家标准和行业标准的修订完善具有重要借鉴意义。关键词：热活性建筑系统；嵌入式辐射系统；动态计算；标准修订；ISO11855；建筑节能Keywords:ThermoActiveBuildingSystems(TABS);Embeddedradiantsystems;Dynamiccalculation;Standardamendment;ISO11855;Buildingenergyefficiency一、引言1.1研究背景在全球气候变化应对与碳达峰碳中和战略目标的双重驱动下，建筑领域的节能降碳已上升为各国能源政策的核心议题。据统计，建筑运行阶段的能耗占全球终端能耗的30%以上，而供暖、制冷及空调系统的能耗又占据建筑总能耗的50%~70%。在此背景下，如何充分挖掘建筑围护结构本身的热惰性潜力、提升低品位可再生能源的利用效率，已成为建筑环境工程领域的关键攻关方向。热活性建筑系统（TABS）通过在建筑结构构件（楼板、墙体等）内部嵌入水管或风管，利用结构体本身的大热容量实现冷热量的储存与释放，具有显著的负荷削峰填谷能力。该系统能够有效利用浅层地热能、太阳辐射热、夜间通风等可再生或低品位能源，在保持优良室内热舒适条件的同时大幅降低系统运行能耗。国际能源署（IEA）多项研究及欧洲各国的工程实践已充分验证，TABS系统在办公建筑、教育建筑等大空间、高密度的建筑类型中具有突出的能效优势。1.2标准修订的必要性ISO11855系列标准由国际标准化组织（ISO）下设的ISO/TC205（建筑环境设计技术委员会）负责制定，是建筑辐射供暖与制冷领域最权威的国际标准体系之一。其中，ISO11855-4:2021规定了TABS系统动态供暖和制冷能力的尺寸确定与计算方法，为工程设计人员提供了基于热动力学分析的标准化计算路径。然而，随着TABS技术在全球范围内的大规模应用以及数值模拟工具的发展，原标准在实际应用过程中逐渐暴露出若干技术性问题，包括但不限于：特定边界条件下计算结果的偏差、某些典型构造形式计算模型的简化过度、以及与其他相关标准（如EN1264、ISO11855系列其他部分）在参数取值上的衔接不一致等。为回应上述问题，ISO/TC205经过系统性技术评审，决定发布本修改件，对原有标准内容实施精准修订。二、标准基本信息2.1标准概况|项目|内容||------|------||标准编号|ISO11855-4:2021/Amd1:2023||标准名称|建筑环境设计嵌入式辐射供暖和制冷系统第4部分：热活性建筑系统（TABS）动态供暖和制冷能力的尺寸和计算修改件1||英文名称|Buildingenvironmentdesign—Embeddedradiantheatingandcoolingsystems—Part4:DimensioningandcalculationofthedynamicheatingandcoolingcapacityofThermoActiveBuildingSystems(TABS)—Amendment1||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）||分类号|建筑物综合||发布日期|2023年10月17日||发布年份|2023年||国别|国际组织||语言|英语||ICS分类号|91.140.10（中央供热系统），91.040.01（建筑物综合）|2.2标准体系定位ISO11855系列标准共分为多个部分，系统性覆盖了嵌入式辐射供暖和制冷系统的设计、计算、安装与测试等全流程技术环节。其中：-ISO11855-1：定义了辐射供暖和制冷系统的基本概念、分类及应用范围；-ISO11855-2：规定了嵌入式水基辐射供暖和制冷系统的设计方法；-ISO11855-3：给出了嵌入式水基辐射供暖和制冷系统的设计细节与结构要求；-ISO11855-4：针对热活性建筑系统（TABS），规定了动态供暖和制冷能力的尺寸确定与计算方法，为本修改件所修订的对象；-ISO11855-5：涉及辐射供暖和制冷系统的安装与调试要求；-ISO11855-6：规定了辐射供暖和制冷系统的测试与评价方法。本修改件作为ISO11855-4:2021的补充修订文件，不改变原标准的整体框架结构，而是针对特定技术条款进行精确调整和补充说明，确保了标准体系的延续性与稳定性。三、标准修订内容分析3.1主要修订方向ISO11855-4:2021/Amd1:2023修改件聚焦于TABS系统动态计算方法的若干关键技术环节，主要修订方向涵盖以下方面：(1)计算公式的优化与修正。对原标准中部分动态热过程计算的关键公式进行了复核与调整。基于大量数值模拟与实验验证数据，修改件对传热计算中涉及的有效热阻取值、表面传热系数的参考条件、以及短期动态响应计算中的时间常数确定方法等进行了必要的修正，以提高计算结果的精确度和工程可靠性。(2)边界条件的细化规定。针对不同建筑类型、不同气候区域及不同运行工况下TABS系统计算的适用性，修改件细化了多种典型边界条件的取值要求，并对标准中部分模糊表述进行了明确化处理，削减了因边界条件选取不当而导致的计算偏差。(3)参数选取的合理化调整。对TABS系统计算涉及的若干关键参数（如有效蓄热厚度、多层构造的热物性取值方式、管内对流换热系数等）的选用规则进行了合理化调整，使之更好地反映实际工程中TABS系统构造的多样性和运行工况的复杂性。(4)与其他标准的衔接协调。本修改件同步考虑了与ISO11855系列其他部分、ISO52031（供暖系统能耗计算方法）、EN1264等欧洲标准以及ISO7730（热舒适）等相关标准之间的技术协调，消除标准间的矛盾与不一致，提升了标准体系的整体一致性。3.2技术指标变化从技术层面来看，本修改件的发布对TABS系统设计计算的实际操作产生了以下具体影响：在计算流程方面，修改件对动态计算方法的使用条件进行了更为清晰的界定，明确了不同计算精度等级对应的适用场景。设计人员可根据项目阶段（概念设计、初步设计、施工图设计）和计算目标（设备选型、能耗评估、系统优化）合理选择计算路径，在保证精度的前提下兼顾计算效率。在计算输入方面，修改件补充了若干典型TABS构造形式的推荐计算参数，为缺乏详细构造数据的设计初期阶段提供了更充分的参考依据。这些参数来源于国际范围内已建成项目的实测数据和研究成果，具有较好的代表性。在结果输出与验证方面，修改件进一步强调了动态计算结果的验证要求，建议将计算结果与更高精度的数值模拟结果或实验数据进行对照校验，确保最终设计方案的可靠性。四、主要修订单位介绍4.1ISO/TC205技术委员会概况本修改件由国际标准化组织下设的ISO/TC205"建筑环境设计"技术委员会（Buildingenvironmentdesign）归口管理并组织制定。ISO/TC205成立于1998年，秘书处现由美国国家标准学会（ANSI）承担。该技术委员会的核心职责是制定建筑环境设计领域的国际标准，涵盖室内热环境、室内空气质量、照明与声环境、建筑自动化与控制系统、以及供暖、通风和空调系统的设计与计算方法等广泛领域。ISO/TC205的工作直接服务于全球建筑行业的可持续发展目标。近年来，该技术委员会围绕建筑节能、可再生能源利用、室内环境品质提升和建筑碳排放核算等议题，制定和修订了一系列具有重要国际影响力的标准，其中包括ISO11855系列、ISO52000系列（建筑能源绩效）、ISO17772（室内环境）以及ISO7730（热舒适）等。这些标准为全球建筑设计和运行提供了统一的技术语言与评价基准。4.2标准制定过程在ISO11855-4:2021/Amd1:2023的制定过程中，ISO/TC205遵循ISO/IEC指令第一部分所规定的标准制定程序，依次完成了以下工作阶段：-立项提案阶段（NWIP）：由相关成员国或分技术委员会提交修改建议提案，经TC/SC投票通过后正式立项；-工作草案阶段（WD）：组建工作组（本修改件主要由负责供暖和制冷系统的工作组承担），编制工作草案，在组内讨论完善；-委员会草案阶段（CD）：草案提交至技术委员会内部传阅评论，汇总各成员国意见后进行修改；-国际标准草案阶段（DIS）：草案提交全体成员国投票，收集正式意见和表决结果；-最终国际标准草案阶段（FDIS）：如DIS投票通过，形成最终草案，进行最终投票确认；-标准出版阶段：FDIS投票通过后，由ISO中央秘书处排版出版，正式发布。参与各阶段工作的技术专家包括来自全球的科研机构学者、工程设计咨询单位的资深工程师、建筑设备制造企业的技术负责人以及政府监管机构的技术官员。正是由于这些来自不同视角的专家共同参与和严谨协作，才确保了修改件内容的技术先进性和广泛的国际适用性。五、标准应用价值与影响5.1工程应用价值本修改件的发布对于TABS系统在国际范围内的工程设计实践具有直接的指导意义。具体而言：在系统设计环节，更为精准的动态计算方法可以帮助工程师更合理地确定TABS系统的设计供冷/供暖能力，避免因计算偏差导致的设备容量过大或不足问题，在保障室内热舒适性的同时实现设备投资和运行能耗的优化。在能耗评估环节，动态计算精度的提升为建筑全年能耗模拟提供了更可靠的输入条件，有助于更准确地评估TABS系统在全工况运行条件下的节能潜力，为绿色建筑评价和近零能耗建筑设计提供技术支持。在系统控制策略优化环节，准确的动态热特性计算为控制策略的制定提供了理论依据。TABS系统区别于传统空调系统的显著特征在于其巨大的热惰性，控制策略的优劣直接影响系统实际运行效果。改进后的计算方法能够更精确地预测系统在不同运行策略下的动态响应行为，从而指导控制策略的合理设计，实现供需匹配与运行效率的同步优化。5.2对我国的借鉴意义我国建筑节能标准体系正处于从“相对节能”向“近零能耗”过渡的关键阶段。《近零能耗建筑技术标准》（GB/T51350-2019）明确将高效供暖空调系统作为实现近零能耗建筑目标的关键技术路径之一。在此背景之下，TABS技术因其能够有效利用低品位能源并进行间歇运行调节的特性，具有良好的应用前景，特别是在冬冷夏热地区和公共建筑类型中。然而，我国目前的辐射供暖制冷标准体系主要针对传统辐射采暖系统（如低温地板辐射采暖），在热活性建筑系统的动态设计计算方法方面尚存在标准空白。ISO11855-4:2021/Amd1:2023修改件的发布，为完善我国相关标准提供了重要的技术参考，具体体现在以下方面：-提供了TABS系统动态计算方法的国际共识性技术框架，可指导我国同类标准的编制；-明确了动态计算中边界条件的设置方法和关键参数的选取原则，为工程实践提供了可操作性强的技术指引；-展示了标准修订中如何处理理论计算与实际应用之间偏差的技术路径，为标准维护和持续改进提供了方法学参考。5.3国际影响力ISO11855-4:2021/Amd1:2023作为一项正式的国际标准修改件，其发布后已被多国的国家标准化机构采纳或引用。欧盟在建筑能效指令（EPBD）框架下制定的相关协调标准中，已将ISO11855系列作为辐射供暖制冷系统设计计算的重要参考文件。同时，该标准在亚洲、中东等地区的绿色建筑评价体系中也具有广泛的影响力。修改件的实施正在促进全球范围内TABS系统设计计算方法的一致性，对于降低跨国工程设计的技术壁垒、促进国际技术交流与合作具有积极作用。六、结论与展望6.1工作总结ISO11855-4:2021/Amd1:2023《建筑环境设计嵌入式辐射供暖和制冷系统第4部分：热活性建筑系统（TABS）动态供暖和制冷能力的尺寸和计算修改件1》的发布，是国际标准化组织在建筑辐射供暖制冷技术领域持续推进标准精细化的重要举措。本修改件针对原标准在工程应用过程中暴露的技术问题进行了精准修订，显着提升了TABS系统动态计算方法的工程适用性和计算准确性。该标准的实施将进一步推动TABS技术在全球范围内的规范化应用，为建筑节能降碳目标的实现提供更为坚实的技术支撑。6.2未来展望展望未来，随着数字化设计工具、人工智能技术和智能控制技术的快速发展，TABS系统将朝着更加智能化、精细化、集成化的方向持续演进。标准体系亦需同步发展和迭代：其一，随着物联网和建筑信息模型（BIM）技术的广泛普及，TABS系统的设计计算将逐步与建筑数字孪生模型深度融合，标准中规定的计算方法需要更好地适应数字化设计流程的需要，探索从静态计算向实时动态模拟的转型路径。其二，在碳中和目标驱动下，TABS系统与可再生能源系统的协同优化将成为重要技术方向。未来标准需要在系统集成设计方面提供更全面的技术指导，涵盖与地源热泵、太阳能集热/光伏系统等可再生能源设备之间的匹配设计和协同运行策略。其三，气候变化的持续影响将导致建筑设计气象参数的变化，TABS系统的计算标准需要进一步考虑极端气候事件频发对系统设计的影响，完善极端工况下的系统安全性验证方法。我国应密切关注ISO11855系列标准的后续修订动态，积极组织国内相关单位和专家参与国际标准制定工作，将我国的工程实践经验和技术研究成果融入国际标准体系，同时加快推进国内相关技术标准的制修订进程，为建设领域碳达峰碳中和目标的实现提供有力的技术支撑。参考文献[1]ISO11855-4:2021/Amd1:2023,Buildingenvironmentdesign—Embeddedradiantheatingandcoolingsystems—Part4:DimensioningandcalculationofthedynamicheatingandcoolingcapacityofThermoActiveBuildingSystems(TABS)—Amendment1[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2023.[2]ISO11855-1:2021,Buildingenvironmentdesign—Embeddedradiantheatingandcoolingsystems—Part1:Definitions,symbols,andcomfortcriteria[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2021.[3]ISO11855-2:2021,Buildingenvironmentdesign—Embeddedradiantheatingandcoolingsystems—Part2:Designofembeddedwaterbasedsystems[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2021.[4]ISO11855-3:2021,Buildingenvironmentdesign—Embeddedradiantheatingandcoolingsystems—Part3:Designofembeddedsystems[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2021.[5]ISO11855-5:2021,Buildingenvironmentdesign—Embeddedradiantheatingandcoolingsystems—Part5:Installationandcommissioning[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2021.[6]ISO11855-6:2021,Buildingenvironmentdesign—Embeddedradiantheatingandcoolingsystems—Part6:Testingandevaluation[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2021.[7]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T51350-2019近零能耗建筑技术标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2019.[8]ISO7730:2005,Ergonomicsofthethermalenvironment—Analyticaldeterminationandinterpretationofthermalcomfortusingcalculati