ISO 7615-12024 建筑系统的能源性能地板下空气分配系统第1部分概述标准立项发展报告

建筑系统的能源性能地板下空气分配系统第1部分：概述标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:EnergyPerformanceofBuildingSystems—UnderfloorAirDistributionSystems—Part1:GeneralOverview摘要随着全球建筑行业对节能减排与室内环境品质要求的持续提升，地板下空气分配系统（UFAD）作为一种兼具灵活性和能效潜力的空调末端形式，日益受到工程界的广泛关注。然而，长期以来缺乏统一的国际标准对其能源性能评估方法、系统边界定义及设计协同要求进行规范，导致不同项目间性能差异显著、比较基准缺失。ISO7615-1:2024《建筑系统的能源性能地板下空气分配系统第1部分：概述》由国际标准化组织正式发布，首次在国际层面系统界定了UFAD系统的适用范围、术语体系、系统构成及其与建筑能源性能总体框架的衔接关系。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制历程与核心技术内容，深入分析了其在促进UFAD系统标准化设计、规范化性能评估以及跨国技术交流方面的重要价值，并对标准未来在系列化发展、数字化融合和绿色建筑评价体系对接等方面的演进方向进行了展望。关键词：地板下空气分配系统；能源性能；建筑系统；国际标准；ISO7615；标准化Keywords:Underfloorairdistributionsystem;Energyperformance;Buildingsystems;Internationalstandard;ISO7615;Standardization一、引言1.1研究背景在全球气候变化与能源转型的双重驱动下，建筑领域的能源消耗与碳排放已成为国际社会关注的焦点。据国际能源署（IEA）统计，建筑运行阶段的能源消耗约占全球终端能源消费的30%，其中暖通空调系统所占比例超过50%。在此背景下，提高建筑空调系统能效不仅是实现"双碳"目标的重要路径，更成为各国建筑技术标准制定的核心导向。地板下空气分配系统（UnderfloorAirDistribution,UFAD）起源于20世纪70年代的欧洲，后在美国、日本、韩国等国家得到广泛应用。其核心原理是利用建筑架空地板下的静压箱空间，将经处理的空调空气通过地板散流器直接送入人员活动区域，形成自下而上的气流组织。相较于传统顶送风系统，UFAD系统在提高人员舒适性、节约建筑层高、增强空间布局灵活性以及利用热分层效应降低能耗等方面具有显著优势。然而，UFAD系统在工程应用中也面临一系列挑战。一方面，地板静压箱的气密性、送风温度偏高引起的除湿不足、以及建筑与系统之间的界面分工不清等问题，均对系统实际运行能效产生显著影响；另一方面，各制造商和设计机构在系统性能测试方法和评价指标上各行其是，缺乏统一的国际基准，使得不同项目乃至不同国家之间的技术经验难以有效对标的和推广。上述问题构成了ISO7615-1制定立项的直接动因。1.2标准基本信息ISO7615-1:2024《建筑系统的能源性能地板下空气分配系统第1部分：概述》（Energyperformanceofbuildingsystems—Underfloorairdistributionsystems—Part1:Generaloverview）由国际标准化组织（ISO）于2024年9月20日正式发布，标准状态为现行，采用英语作为官方语言。该标准隶属于建筑环境设计及建筑物绝热技术领域，是ISO7615系列标准的开篇之作。标准以电子版加密PDF格式发行，文件大小适中（约1分钟可下载），为确保版权保护，文件带有水印并通过FileOpen插件进行访问控制，限制累计3台电脑共打印5次。标准定价为1286.0元人民币。二、标准编制背景与立项依据2.1国际标准化组织（ISO）及其技术机构国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）成立于1947年，是全球最大的非政府性国际标准化机构，目前拥有来自170余个国家的国家标准机构成员。ISO旨在通过制定和发布国际标准，促进全球贸易便利化、技术交流与知识共享，其标准涵盖工业、农业、建筑、信息技术、环境管理、能源管理等几乎所有技术领域。ISO7615-1:2024的制定由ISO下设的建筑环境设计技术委员会（ISO/TC205）具体负责。ISO/TC205（Buildingenvironmentdesign）成立于1996年，其工作范围为建筑环境设计领域的标准化，包括室内热环境、室内空气质量、照明、声环境以及建筑能源性能等方面的设计方法、评估工具和系统要求。该技术委员会与多个相关技术委员会保持着紧密的协作关系，包括ISO/TC163（建筑环境的热性能与能源利用）、ISO/TC59（建筑与土木工程）以及IEC（国际电工委员会）相关技术委员会等。2.2编制必要性分析2.2.1市场需求的紧迫性据行业机构统计，截至2023年，全球采用UFAD系统的商用建筑面积累计已超过1.5亿平方米，北美地区年增长率保持在8%以上，亚太地区尤其在高层办公建筑中的应用增长迅猛。中国市场方面，随着绿色建筑和健康建筑理念的深入推广，UFAD系统在甲级写字楼、数据中心和机场航站楼等建筑类型中的应用呈现快速增长态势。然而，与市场增长不匹配的是，UFAD系统在性能评价、设计方法和验收标准方面存在明显的标准供给不足。2.2.2技术发展的内在需求UFAD系统涉及建筑、结构、暖通、自控等多专业协同。在实际工程中，建筑与系统的界面管理往往是能效损失的主要来源——例如地板漏风导致的静压箱压力损失、送风温度与建筑冷负荷需求之间不匹配导致的除湿不足等。此外，UFAD系统与热舒适性、室内空气质量、建筑能耗模拟等多项技术领域交叉，各领域采用的技术假设和评估基准并不一致。上述问题亟需通过标准化手段予以统筹协调。2.2.3国际贸易的协调需求当前UFAD系统相关的产品设备（如地板散流器、末端风机、静压箱组件等）在跨国贸易中面临测试方法不统一、性能指标不可比的问题，这在一定程度上制约了技术的国际推广和优质产品的全球流通。制定统一的国际标准，有助于消除技术壁垒，促进贸易便利化。三、标准主要内容解析3.1标准适用范围与定位ISO7615-1:2024作为ISO7615系列标准的第1部分，其定位为整个系列的基础性、纲领性文件。标准明确规定了UFAD系统的适用范围，涵盖：-建筑中用于供暖、制冷和通风目的的地板下空气分配系统；-以地板静压箱为核心特征的气流输配方式；-与建筑围护结构、室内热环境控制相关的系统交互。值得注意的是，该标准将系统的能源性能作为核心考量维度，强调系统在真实运行条件下的综合能效表现，而非仅关注某一设备的单独性能参数。同时，标准明确界定了其与ISO52000系列建筑能源性能标准框架的衔接关系，确保UFAD系统能效评估与建筑整体能源性能评价之间的一致性。3.2术语体系的建立术语的统一是标准实施的基础。ISO7615-1:2024建立了一套系统、完整的UFAD领域术语体系，为后续各部分的深入规定奠定了语言基础。核心术语包括：-地板下空气分配系统（UFAD）：通过建筑地板下的静压箱空间输送经处理的空调空气，并以地板散流器作为末端送风装置的空调系统形式；-地板静压箱（Underfloorplenum）：由建筑结构地板与架空地板之间的空间形成的用于空气输配的压力腔体，是UFAD系统的核心特征构件；-地板散流器（Floordiffuser）：安装于架空地板上用于控制送风方向和流量的末端装置，通常具备可调节性；-热分层（Thermalstratification）：UFAD系统中由于送风温度较低（或较高）在房间垂直方向形成的温度梯度分布现象，这一特性是UFAD系统实现节能的重要机理；-置换通风（Displacementventilation）：以低速、低温（或高温）气流从房间下部送入，依靠热浮力驱动气流上升的通风与空调方式。此外，标准还定义了送风温度、回风温度、混合区高度、静压箱压力等技术参数的定义和测量条件。3.3系统分类与构成标准将UFAD系统按照不同维度进行了系统分类，建立了层次清晰的体系框架：按系统功能分类：-单冷型UFAD系统（仅提供制冷功能）；-冷暖两用型UFAD系统（同时具备供暖和制冷功能）；-带新风功能的UFAD系统（集成机械新风供应与净化处理）。考虑到本文件所属领域的市场多样性，上述三个分类在实际设计中还须根据具体建设项目的特点进行适当细化。按送风动力来源分类：-主动式UFAD系统（依靠集中式空气处理机组提供送风动力，系统内不设分散式风机）；这种方式在大型公共建筑的主体功能区域应用中较为常见；-被动式UFAD系统（利用热浮升力自然驱动或通过末端增压风机辅助送风）。按地板静压箱形式分类：-无分区压力静压箱型；-可变分区压力静压箱型（通过隔板或可调阻尼装置实现分区控制）。3.4能源性能评估框架ISO7615-1:2024的核心理念在于将UFAD系统的能源性能评估纳入建筑整体能源性能的框架之中。标准建立了以下评估逻辑：系统边界定义：明确了UFAD系统的评估边界涵盖空气处理设备（含冷却/加热盘管）、送风动力设备、地板静压箱输配系统、末端散流器以及回风系统等全部环节。标准同时明确与建筑围护结构、室内热源等的接口划分规则，为后续性能计算提供了统一的系统边界条件。性能指标体系：标准引入了多项关键性能指标的框架性定义，包括：-输送能效比（TransportEnergyEfficiencyRatio,TEER）：反映单位风量输送所需能耗水平；-系统综合能效比（SystemComprehensiveEnergyEfficiencyRatio）：涵盖冷热源及输配系统的整体能效；-热分层效率（ThermalStratificationEfficiency）：评估系统形成和维持有效热分层的能力，这一指标直接关联到室内热舒适与节能效果。评估方法导则：标准确立了基于模拟和实测相结合的能效评估方法论框架，并指定后续各部分将具体阐述不同评估方法的实施细则。标准要求能效评估须涵盖部分负荷工况和全年综合工况，避免仅以额定工况性能作为唯一评估依据。3.5与相关标准的协调关系ISO7615-1:2024在制定过程中高度重视与既有国际标准体系的协调一致性。标准在以下层面建立了协同关系：-与ISO52000-1（建筑能源性能综合评价框架）：确保UFAD系统能效评价的边界条件、指标体系和等级划分与建筑整体能源性能评估保持协调；-与ISO7730（热环境人体工程学）：对接室内热舒适的评价方法和分级标准，明确UFAD系统舒适性验证的基本要求；-与ISO16890（空气过滤器分级）：协调室内空气质量保障与系统能效之间的平衡；-与ISO17772（建筑非居住空间的室内环境质量）：确保UFAD系统所营造的室内环境满足整体室内环境质量的国际基准要求。四、标准的技术创新与关键理念4.1以能源性能为核心的设计导向ISO7615-1:2024摒弃了传统标准中注重设备技术参数的导向，创新性地将"能源性能"作为贯穿整个标准体系的主线。这一转变意味着：在UFAD系统的设计、施工、调试和运行管理的全生命周期中，能源性能的考量将与功能性能、舒适性能并重，且能效评估将从单一设备层级扩展至系统层级和建筑整体层级。这一理念的引入，使得标准不仅服务于工程师的技术参照，更直接呼应了全球碳减排和建筑能效提升的政策需求。4.2全生命周期视角的引入标准强调UFAD系统的能源性能不应仅在设计条件下进行评价，更须考虑系统在实际运行周期内的综合表现，包括部分负荷性能、设备老化效应、维护保养状态等对系统能效的长期影响。这一全生命周期视角的引入体现了当前国际标准制定的先进理念，也与欧盟能源性能建筑指令（EPBD）等区域法规的精神内核保持了一致。4.3灵活性需求的前瞻性回应后疫情时代，建筑空间的使用方式正经历着深刻变化。ISO7615-1:2024在其框架设计中充分考虑了UFAD系统在空间灵活性和功能适应性方面的独特优势。标准在系统分类和性能评估框架中为多种运行模式和空间重构情境预留了评价接口，为UFAD系统适应未来建筑空间不断变化的需求提供了标准化支撑。五、修订企事业单位与标委会介绍5.1ISO/TC205建筑环境设计技术委员会ISO7615-1:2024由ISO/TC205建筑环境设计技术委员会组织制定和推进。ISO/TC205成立于1996年，目前秘书处设于韩国标准协会（KATS），主席和秘书团队由多国专家组成。该技术委员会现有参与成员（ParticipatingMember,P成员）30余个，观察成员（ObservingMember,O成员）20余个，下设多个工作组和特别工作组，分别负责热环境设计、室内空气质量、建筑自动化与控制、建筑能源性能评估等领域的标准研制工作。ISO/TC205在标准研制中具有以下显著特点：-多学科交叉融合：委员会专家构成覆盖建筑物理、暖通空调工程、自动控制、环境工程等多个学科领域，确保标准的综合性和交叉学科协调性；-紧密对接产业需求：委员会与全球主要暖通设备制造商、建筑设计机构及科研院校保持密切合作，在标准研制中设立了专门的联络官机制，以充分反映产业界意见；-重视标准间协同：ISO/TC205与ISO/TC163（建筑环境热性能与能源利用）、ISO/TC59（建筑与土木工程）、IEC/TC47（半导体器件）等建立了高效的联合工作组和联络机制。5.2ISO/TC205在我国的对应技术委员会我国是ISO/TC205的积极成员，住房和城乡建设部作为国家级标准化行政主管部门负责组织国内相关机构参与其国际标准化活动。全国暖通空调及净化设备标准化技术委员会（SAC/TC143）作为国内对口技术组织，组织中国建筑科学研究院有限公司、中国建筑设计研究院有限公司、清华大学等在国内UFAD系统设计、研究和应用领域具有丰富经验的技术团队和行业专家，深度参与了ISO7615系列标准的研制工作，为标准的编制提供了来自中国工程实践的技术数据和案例支撑。六、标准实施的意义与应用前景6.1对行业发展的促进意义ISO7615-1:2024的发布，填补了UFAD系统在国际标准层面的空白，对行业发展具有深远影响：统一技术语言，促进国际对标：标准建立了一套国际公认的术语体系和分类框架，消除了不同国家和地区在UFAD系统认知上的差异，为全球范围内的技术交流和工程对标奠定了基础，为国际项目的设计协同与跨区域技术转移提供了统一基准。规范性能评估，提升系统能效：通过确立能源性能评估的框架性要求和统一口径，推动工程实践中从"设备效率导向"向"系统能效导向"的转变，引导设计和运行管理人员更加关注系统整体能效、部分负荷性能等关键因素。支撑绿色建筑认证与发展：标准与LEED、BREEAM、中国绿色建筑评价标准等国内外主流绿色建筑评价体系具有高度互补性，可为各类评价体系中的能源与大气、室内环境质量等指标提供更为细化的技术支撑。6.2在国际贸易与技术合作中的作用作为ISO发布的标准，ISO7615-1:2024将促进全球范围内UFAD相关产品、技术和服务的贸易便利化。统一的标准框架有利于消除跨国贸易中的技术壁垒，降低交易成本，为拥有先进技术的企业开拓国际市场提供了更为畅通的渠道。同时，标准也为国际工程项目的设计协作、施工验收和运行评估提供了共同的技术语言。此外，随着"一带一路"倡议的深入实施，中国企业在海外承接了大量建筑工程项目，ISO标准的应用为中国标准"走出去"以及与国际标准的互认提供了重要支撑。6.3标准系列化发展的布局ISO7615-1:2024作为多部分标准体系的开篇，后续将围绕UFAD系统的设计方法、测试规程、评价指标细则、运行维护要求等持续开展编制工作。根据ISO/TC205的工作规划，ISO7615系列拟涵盖以下各部分方向：-第1部分：概述（本部分，已发布）；-后续各潜在部分：系统设计与计算方法、部件测试方法、系统调试与验收指南、运行能效评价方法等。该系列标准的陆续出台，将为UFAD系统相关工程实践提供全链条的国际标准支撑。七、结论与展望I