摘要:以沈陽地區(qū)工程實例進(jìn)行計算分析,探討戶間傳熱、戶內(nèi)各室溫度可調(diào)性等對戶內(nèi)供熱負(fù)荷(戶內(nèi)采暖設(shè)備容積量確定依據(jù))的影響,通過計算數(shù)據(jù)的對比,提出了簡化工程設(shè)計計算的一些想法。
一、目前標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、技術(shù)規(guī)程的要求
1、《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ26-95)
要求:“將采暖能耗從當(dāng)?shù)?980年至1981年住宅通用設(shè)計的基礎(chǔ)上節(jié)能50%”(其中建筑約承擔(dān)30%,采暖系統(tǒng)承擔(dān)20%)
采暖系統(tǒng)承擔(dān)20%的節(jié)能,只有從兩方面考慮,其一是從設(shè)計上更好地解決供暖失調(diào)的問題,避免局部房間過熱而浪費能源;其二是設(shè)計上應(yīng)做到戶內(nèi)溫度的可調(diào)控性,使用戶通過調(diào)節(jié)室溫達(dá)到節(jié)能的目的(行為節(jié)能)。
隨著國家的熱計量收費政策的逐步推行,行為節(jié)能將逐漸被人們所接受,行為節(jié)能的效果將會體現(xiàn)出來。
2、《采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計規(guī)范》(2001年版)
第3.9.1條新建住宅熱水集中采暖系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置分戶熱計量和室溫控制裝置。
第3.9.2條在確定分戶熱計量采暖系統(tǒng)的戶內(nèi)采暖設(shè)備容量、計算戶內(nèi)管道時,應(yīng)計入向鄰戶傳熱引起的附加,但附加的熱量不應(yīng)統(tǒng)計在采暖系統(tǒng)的總熱負(fù)荷內(nèi)。
規(guī)范要求進(jìn)行室溫控制、計入向鄰戶傳熱引起的附加,但對室溫控制中室溫可調(diào)節(jié)范圍并無具體要求,對計入向鄰戶傳熱引起的附加也無具體的附加方法。
3.《新建集中供暖住宅分戶熱計量設(shè)計技術(shù)規(guī)程》
隨著“節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)”的實施,“規(guī)范”的重新修訂,地處采暖地區(qū)的大中城市紛紛編制了本地區(qū)的“住宅分戶熱計量設(shè)計技術(shù)規(guī)程”,中熱網(wǎng)-中國熱量表網(wǎng)其中以北京市編制的技術(shù)規(guī)程最為全面。北京市編制的技術(shù)規(guī)程供暖負(fù)荷計算規(guī)定如下:
第3.0.2條臥室、起居室(廳)和衛(wèi)生間等主要住空間的室內(nèi)計算溫度,應(yīng)按相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提高2℃。
第3.0.4條戶間因室溫差異而形成的熱傳遞,應(yīng)按下列原則計算傳熱負(fù)荷:
一、應(yīng)計算通過戶間樓板和隔墻的傳熱量。
二、與鄰戶的溫差,暫按6℃計算。采用地板供熱時,暫按8℃計算。
三、以各向戶間傳熱量決和的適當(dāng)比例,作業(yè)戶間總傳熱負(fù)荷。
第3.0.5條,按3.0.4條計算的戶間傳熱量,不宜大于按按3.0.1條、3.0.2條和3.0.3條計算的基本供暖負(fù)荷的80%。(條文說明;中間層為50%,地層、頂層為70~80%)
建議配合新修訂《采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計規(guī)范》(2001年版)結(jié)合各地的“技術(shù)規(guī)程”,忙出臺國家的《新建集中供暖住宅分戶熱計量設(shè)計技術(shù)規(guī)程》。
根據(jù)上述規(guī)范、技術(shù)規(guī)程的要求,分戶控制、熱計量各戶熱負(fù)荷計算應(yīng)分為兩部分:其一是按常規(guī)設(shè)計溫度提高2℃計算各戶正常供暖耗熱量,以確定供暖干管管徑及建筑物供暖耗熱量,稱其為基本耗熱量;其二是戶內(nèi)供熱負(fù)荷,為基本耗熱量與戶間傳熱量的總和,用來確定戶內(nèi)的散熱設(shè)備容量和戶內(nèi)管管徑。
二、計算實例
1、計算實例簡介:工程總建筑面積36000m2,地下一層為汽車庫,一至四層裙為商業(yè)用房,五至二十五層A座、B座為住宅。以B座住宅為例進(jìn)行計算。

2.采暖基本耗熱量采用采暖熱負(fù)荷計算軟件進(jìn)行計算。采暖室外計算溫度取-19℃,采暖室內(nèi)計算溫度戶內(nèi)均取18℃。
3.維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)(W/m2·℃)如下:

4.鄰戶傳熱量的大小可以用不采暖住戶能達(dá)到的室溫表示。以下算例均以未采暖住戶為研究對象,計算其在周圍住戶均采暖時(維持18℃)所能維持的最低戶內(nèi)溫度。
5.采用熱平衡的方法計算不采暖住戶能達(dá)到的戶內(nèi)溫度,引入總耗熱量綜合系數(shù)A為總耗熱量與溫差之比∑Q1/Δt1,引入總得熱量綜合系數(shù)B為總得熱量與溫差之比∑Q2/Δt2。
6.根據(jù)熱平衡方程A*Δt=B*Δt2計算不采暖住戶能達(dá)到的戶內(nèi)溫度,將采暖室外計算溫度-19℃及其周圍住戶18℃戶內(nèi)溫度供入熱平衡方程,可得該戶不采暖時戶溫t2=(18*B-19*A)/(A+B)。分析可知tn與下列因素有關(guān):(1)建筑的外維護(hù)結(jié)構(gòu);(2)建筑的戶內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu);(3)采暖室外計算溫度;(4)周圍住戶的戶內(nèi)溫度。
7.在計算總得熱量綜合指標(biāo)B時可發(fā)現(xiàn)對戶間傳熱影響最大的是戶間樓板,根據(jù)高層建筑計算出的對應(yīng)戶不采暖時戶溫的特點,最不利的戶間傳熱部位均為戶內(nèi)地板(次頂層應(yīng)是頂板),戶內(nèi)總熱負(fù)荷為基本耗熱負(fù)荷與最不利的戶間傳熱量之和。
8.其中102、103、104戶計算表省略,其計算結(jié)果的規(guī)律與計算表1相同。
205m2戶型計算 表1

9.由具體計算可以看出:一般層戶內(nèi)熱負(fù)荷值為戶基本耗熱負(fù)荷值與40%的戶基本耗熱負(fù)荷值之和;次頂層戶內(nèi)熱負(fù)荷值為戶基本耗熱負(fù)荷值與100%的戶基本耗熱負(fù)荷值之和;頂層戶內(nèi)熱負(fù)荷值為戶基本耗熱負(fù)荷值與25%的戶基本耗熱負(fù)荷值之
和。
10.北京市“技術(shù)規(guī)程”(文說明:中間層為50%,地層、頂層為70~80%),上述計算在次頂層和頂層與北京市“技術(shù)規(guī)程”有區(qū)別。同樣的原因次底層和底層也應(yīng)與北京市“技術(shù)規(guī)程”有區(qū)別。從戶間傳熱的基本計算模型看,戶間傳熱最不利處應(yīng)為次底層和次底。
11.上述計算是針對各戶進(jìn)行的,利用計算表1的戶不采暖時戶溫tn值,對戶內(nèi)各室的戶間傳熱進(jìn)行計算(見計算表2)。選101戶內(nèi)的兩個典型房間,其一是具有兩面外墻的105房間,其二是具有一面外墻的106房間。計算初始設(shè)置與計算表1相同。
12.計算表1中假設(shè)無戶間傳熱時,將增加的戶間傳熱負(fù)荷換算為房間的可調(diào)高溫差(即周圍房間均為18℃時本房間最多可調(diào)高的溫差值)。此項說明房間溫度可上調(diào)的散熱設(shè)備能力(理想狀態(tài)下)。
戶內(nèi)負(fù)荷計算 表2

13.如果每個房間均詳細(xì)計算戶間傳熱量,其計算過程比較煩瑣。通過上述一些計算比較及參照北京市“技術(shù)規(guī)程”,可簡化計算過程如下:(1)一般層戶間傳熱量附加基本耗熱量的42%;(2)次頂層戶間傳熱量附加基本耗熱量的80%;(3)頂層戶間傳熱量附加基本耗熱量的30%;(4)次底層戶間傳熱量附加基本耗熱量的70%;(5)底層戶間傳熱量附加基本耗熱量的40%。
14.計入房間傳熱量和將室內(nèi)計算溫度相應(yīng)提高2℃所得室內(nèi)熱負(fù)荷值,比傳統(tǒng)計算的室內(nèi)耗熱值增加50%,散熱設(shè)備(散熱器)相應(yīng)多布置50%,中熱網(wǎng)-中國熱量表網(wǎng)在無戶間傳熱時比傳統(tǒng)的采暖室溫可調(diào)高3.5~4℃左右,選擇可靠的室溫控制裝置和便于調(diào)節(jié)的戶內(nèi)采暖系統(tǒng)對節(jié)能十分重要。因推行分戶供暖的目的之一是節(jié)能。 作者:馮愛榮 徐偉 董重成 閆皓








