VDI 4710 Blatt 4-2015 Meteorological data for the building services - t x correlations and wind statistics for 122 European cities.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMeteorologische Grundlagenfr die technische Gebudeausrstungt,x-Korrelationen und Windstatistikenfr 122 europische OrteMeteorological data for the building servicest,x correlations and wind statisticsfor 122 European citiesVDI 4710Blatt 4 / Part 4Ausg. deutsch/englischIssue

2、German/EnglishVDI-Handbuch RaumlufttechnikVDI-Handbuch Ressourcenmanagement in der UmwelttechnikVDI-Handbuch Wrme-/HeiztechnikVDI-RICHTLINIEN ICS 07.060, 91.140.30 September 2015Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3、Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 42 Normative Verweise . . . . . . . . . . . . . . 53 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Auswahl und Anwendung der meteorologischen Daten . . . . . . . . . . . . 75.1 Datenbasis. . . .

4、. . . . . . . . . . . . . . 75.2 Rumliche Reprsentanz der Stationen . . . 85.3 Datendarstellung . . . . . . . . . . . . . . 285.3.1 t,x -Korrelationen . . . . . . . . . . . 285.3.2 Erluterungen zu den Auslegungspunkten fr Temperatur und Enthalpie. . . . . . . . . . . . . 325.3.3 Windstatistiken . .

5、. . . . . . . . . . 32Anhang A In Europa auftretende Klimazonen . . 36Anhang B Beispiel t,x-Korrelationen ganzjhrig (Brssel) . . . . . . . . . . 38Anhang C Beispiel Windstatistiken (Brssel). . 40Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . .

6、 . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Normative references . . . . . . . . . . . . . 53 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 64 Symbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Selection and use of

7、 meteorological data . . . . . . . . . . . . . . 75.1 Data base . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75.2 Spatial representativeness of the stations. . 85.3 Representation of the data . . . . . . . . . 285.3.1 t,x correlations . . . . . . . . . . . . 285.3.2 Explanations regarding the design points f

8、or temperature and enthalpy . . . . . . . . . . . . . . . 325.3.3 Wind statistics . . . . . . . . . . . . 32Annex A European climate zones . . . . . . . . . 37Annex B Example Annual t,x correlations (Brussels) . . . . . . . . . . . . . . . . 39Annex C Example Wind statistics (Brussels) . . 40Bibliog

9、raphy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedFrhere Ausgabe: 03.14 Entwurf Former edition: 03/14DraftZubeziehen durch /AvailableatBeuth Verlag GmbH,10772 Berlin Alle Rechtevorbehalten /A

10、ll rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V., Dsseldorf 2015Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation. VDI-Gesellschaft Bauen und Gebudetechnik

11、 (GBG)Fachbereich Technische GebudeausrstungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2015 2 VDI 4710 Blatt 4 / Part 4VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Emp

12、fehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbed

13、in-gungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4710.EinleitungSe

14、it 1979 werden in der deutschen Normung die Basisdaten Auenlufttemperatur t und Wasserdampf-gehalt x (meteorologisch: Mischungsverhltnis) in Form von t,x-Korrelationen zusammengestellt, vor allem in der DIN 4710. Dabei dienten zunchst die Daten von 1951 bis 1970 als Grundlage fr West-deutschland.Als

15、 die berarbeitung fr Gesamtdeutschland an-stand, publizierte man 2003 mit dem DWD (Deut-scher Wetterdienst) die Daten fr 15 Stationen von 1961 bis 1990, da der 30-Jahres-Zyklus alle wesent-lichen Schwankungen der im Begriff Klima“ zu-sammengefassten Einflussgren (z. B. Temperatur, Feuchte, Niedersch

16、lag, Wind) erfasst. In Anbetracht der Problematik der Wahl der Refe-renzzeitrume hat die WMO (World Meteorological Organization) sogenannte Klimanormalperioden festgelegt, die jeweils 30 Jahre umfassen. Auf Basis umfangreicher Datenanalysen wurde festgestellt, dass dieser Zeitraum ausreicht, um bera

17、ll auf der Erde die typische Variabilitt der Wetterelemente, mithin also das Klima, zu erfassen. Einen wesent-lichen weiteren Aspekt der Definition einer Klima-normalperiode stellt die Vergleichbarkeit der klimati-schen Gren untereinander dar. Erst indem man ei-nen einheitlichen Vergleichsmastab ben

18、utzt, werden darber hinaus Angaben zu Entwicklungstrends im Klimageschehen eindeutig.Das Konzept fr die Erstellung der Korrelationstabel-len von Lufttemperatur t und dem Wasserdampfge-halt der Luft x, die t,x-Korrelationen, bestand bisher darin, die entsprechenden stndlichen Messwerte des Preliminar

19、y noteThe content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, eithe

20、r of the full text or of extracts.The use of this standard without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.A catalogue of all ava

21、ilable parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/4710.IntroductionSince 1979, it has been common practice in German standards, particularly in DIN 4710, to compile the basic data of outdoor-air temperature t and water vapour content x (meteorologically: mixing r

22、atio) in the form of t,x correlations. Initially, the data from 1951 to 1970 served as the basis for West Germany. When the standard was to be revised so as to make it applicable to the whole of Germany, the data gathered at 15 stations from 1961 to 1990 were published in 2003 in cooperation with th

23、e German Meteorological Service (DWD), given that the 30-year cycle covers all essential variations of the factors subsumed under the term “climate” (such as temperature, humidity, precipitation, wind).Considering the difficulty of choosing the reference periods, the World Meteorological Organizatio

24、n (WMO) has specified so-called climate normal peri-ods extending over 30 years in each case. Based on extensive data analyses, this period was found to be long enough for recording the typical variability of the weather elements, i. e. the climate, all over the world. A further essential aspect of

25、the definition of a climate normal period is the comparability of the cli-matic quantities among one another. Moreover, it is only by using a harmonised standard of comparison that information regarding development trends in cli-mate patterns becomes unambiguous. The concept for the compilation of t

26、he correlation ta-bles of air temperature t and water vapour content in air x, the so-called t,x correlations, so far consisted in using the respective hourly values measured over the B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure,

27、 Dsseldorf 2015 VDI 4710 Blatt 4 / Part 4 3 30-jhrigen Zeitraums der aktuell abgeschlossenen Klimanormalperiode, also derzeit des Zeitraums 1961 bis 1990, zu verwenden. Nun ist jedoch seit Ende der 1980er-Jahre die mittlere Lufttemperatur angestiegen. Um den offensichtlichen Wandel im Re-gime der Lu

28、fttemperatur in den Planungen der tech-nischen Gebudeausrstung besser bercksichtigen zu knnen, wurden die t,x-Korrelationen fr den 15-Jahreszeitraum 1991 bis 2005, was der Hlfte der laufenden Klimanormalperiode (1991 bis 2020) ent-spricht, neu berechnet. Knftig wird sich aus der ana-logen Darstellun

29、g fr die zweite Hlfte (2006 bis 2020) der laufenden Klimanormalperiode sofort er-kennen lassen, inwieweit sich der Klimawandel hin-sichtlich Temperatur und Feuchte fortsetzt.Um den sich abzeichnenden Klimawandel bewerten zu knnen, erarbeitete der DWD fr die 15 Stationen in Deutschland die zur DIN 47

30、10 identischen Dar-stellungen fr die t,x-Korrelationen aus diesem 15-Jahres-Zyklus.Diese Grundinformation hinsichtlich Temperatur und Feuchte ist zwischenzeitlich fr 15 deutsche Statio-nen in VDI 4710 Blatt 3 publiziert und mit Basisaus-wertungen fr sommerliche Enthalpie Befeuchtungsgrammstunden Ent

31、feuchtungsgrammstunden Gradtageversehen worden, die es erlauben, fr die Station so-fort in einfachster Form Auswertungen fr die Hei-zungs- und Klimatechnik vorzunehmen.Neben diesen Auswertungen wurden fr Deutschland Auslegungstemperaturen fr Sommer und Winter so-wie sommerliche Auslegungsenthalpien

32、fixiert, die etwa die klassischen Auslegungsgrenzwerte treffen, aber erhebliche stationsbedingte Unterschiede auf-zeigen. Das bedeutet, dass ein ganzzahliger Wert in C oder kJ/kg gewhlt wird, der zu ca. 0,1 % des Jah-res im Sommer berschritten bzw. im Winter unter-schritten wird und damit kein absol

33、uter Extremwert ist. Diese Auslegung entspricht jahrzehntelanger Er-fahrung in Deutschland.Durch die Wahl der Ganzzahligkeit wird der prozen-tuale Wert nur ungefhr getroffen. Als Auslegungs-wert eingetragen ist die Zahl, die am dichtesten bei 0,1 % liegt (zwischen 0,06 % und 0,15 % berschrei-tung kn

34、nen gegenber dem Auslegungswert auftre-ten).Diese Richtlinie entstand in Analogie zu VDI 4710 Blatt 3 in Zusammenarbeit mit REHVA, um fr Eu-ropa insgesamt eine einheitliche meteorologische Be-wertung auf neuestem Stand (unter Bercksichtigung des Klimawandels) zu erreichen.30 years of the currently c

35、ompleted climate normal period, i. e. presently from 1961 to 1990. However, since the end of the nineteen-eighties, the average air temperature has kept rising. To give better considera-tion to the obvious changes in the air-temperature re-gime when planning building services, the t,x corre-lations

36、have been re-calculated for the 15-year period from 1991 to 2005, i. e. half of the current climate normal period (1991 to 2020). In the future, it will be-come immediately evident from the analogous repre-sentation for the second half (2006 to 2020) of the current climate normal period to which ext

37、ent climate continues to change in terms of temperature and hu-midity. To allow assessing the climate change that is becom-ing apparent, the DWD has compiled t,x correlation tables, identical to those in DIN 4710, from the above-mentioned 15-year cycle for the 15 stations in Germany.This basic infor

38、mation regarding temperature and hu-midity has meanwhile been published in VDI 4710 Part 3 for 15 German stations and has been supple-mented by basic analyses for summertime enthalpy humidification gram-hours dehumidification gram-hours degree daysallowing to make heating and air-conditioning as-ses

39、sments for the respective station immediately and very easily.In addition to these analyses, summertime and win-tertime design temperatures as well as summertime design enthalpies have been specified for Germany, which approximately meet the typical design limit values but reveal considerable statio

40、n-related differ-ences. This means that an integer value in C or kJ/kg is chosen which is exceeded, positively in summer and negatively in winter, each during approximately 0,1 % of the year, and is thus not an absolute extremal value. This design corresponds to decades of experi-ence gained in Germ

41、any.Since the values chosen are integers, the percentage value is met but approximately. That design value has been entered which is closest to 0,1 % (exceedances between 0,06 % and 0,15 % can occur compared to the design value). This standard was developed in analogy to VDI 4710 Part 3 in cooperati

42、on with REHVA to create for the whole Europe a homogeneous meteorological valida-tion based on new developments (climatic change). B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2015 4 VDI 4710 Blatt 4 / Part 4Auf An

43、regung von REHVA wird hier die Zusammen-stellung von Daten von 122 Stationen in Europa auf Basis des gleichen Zeitraums wie fr Deutschland (1991 bis 2005) (vgl. VDI 4710 Blatt 3) vorgelegt, mit denen stationsnah dieselbe Bearbeitungsqualitt erreicht wird wie mit den deutschen Stationen.Fr diese 122

44、europischen Stationen wurde die glei-che Vorgehensweise und Grundauswertung gewhlt. Es handelt sich um einen einheitlichen Vorschlag, der sicher nicht alle nationalen Vorgehensweisen bei der Anlagenauslegung trifft, der aber einen guten Ge-samtberblick ber die jeweilige Klimasituation ver-mittelt.In

45、 VDI 4710 Blatt 1 sind die wesentlichen Daten fr 20 auereuropische Stationen zusammengefasst, die exemplarisch zeigen, wie man die fr die technische Gebudeausrstung wesentlichen Klimadaten dar-stellen kann, u. a. mit den Korrelationen von Auen-lufttemperatur und Wasserdampfgehalt (t,x-Korrela-tionen

46、).Das meteorologische Datenmaterial wird zur Verf-gung gestellt, ohne Anwendungskriterien zu be-schreiben, die national festgelegt werden mssen.Mit den Vorgaben der t,x-Korrelationen steht gerade fr die Anlagenauslegung eine sehr genaue Methode zur Verfgung.Mit einer derartigen Darstellung kann fr b

47、estimmte Anlagentypen (Konstantvolumenstrom-Systeme) die Luftbehandlung genauer berechnet werden als mit den heute zumeist verwendeten Testreferenzjahr-Ver-fahren (TRY-Verfahren), da diese nur ein Teilkollek-tiv der t,x-Korrelationen fr ihre Berechnungen ver-wenden.Fr die ausgewhlten Orte werden die

48、 relevanten me-teorologischen Daten (Temperatur, Wasserdampfge-halt, Wind) angegeben.Natrlich kann man damit keinen auch nur annhern-den berblick ber die klimatischen Variationen, zeitlich wie rumlich, in Europa gewinnen.Entsprechende Daten fr nicht in dieser Richtlinie er-fasste Regionen oder Zeitr

49、ume knnen beim Deut-schen Wetterdienst (DWD) oder beim jeweiligen na-tionalen Wetterdienst erfragt werden.1 AnwendungsbereichDiese VDI-Richtlinie ermglicht die Festlegung von Auslegungspunkten (Sommer und Winter) der Luft-temperatur t, des Wasserdampfgehalts x und der En-thalpie h fr die Berechnung von heizungs- und raum-lufttechnischen Anlagen (RLT-Anlagen) in Europa und kann als Basis fr die Jahresanalyse des Energie-At the