分戶計(jì)量中鄰室傳熱

1、分戶計(jì)量中鄰室傳熱摘要 本文分析了鄰室傳熱對(duì)于不同位置用戶的影響程度差異，入住率等因素對(duì)鄰室傳熱問(wèn)題的影響情況，以及鄰室傳熱問(wèn)題對(duì)用戶設(shè)計(jì)采暖負(fù)荷、采暖設(shè)備設(shè)計(jì)選型的影響。關(guān)鍵詞 鄰室傳熱熱計(jì)量入住率概率平均1、問(wèn)題的提出現(xiàn)在我國(guó)逐步推行集中供暖分戶計(jì)量收費(fèi)的供暖形式，該方式在節(jié)約能耗的同時(shí)，也帶來(lái)了諸多問(wèn)題。首先，不同用戶在建筑中所處的位置不同，各房間的朝向、外墻、內(nèi)墻數(shù)目各不相同，從而導(dǎo)致各用戶由于與環(huán)境換熱所引起的熱負(fù)荷各不相同。其次，當(dāng)一個(gè)房間的室溫高于相鄰房間時(shí)，該房間就會(huì)向相鄰房間傳熱，導(dǎo)致該房間的熱負(fù)荷增加，而這部分增加的熱負(fù)荷并不是用戶實(shí)際需要的。本文就是針對(duì)鄰室傳熱這一問(wèn)題展

2、開的討論。2、以北京市一節(jié)能建筑為例進(jìn)行計(jì)算分析F6611612621622631632*641642651652661662*F5511512521522531532541542551552561562F4411412421422431432*441442451452461462*F3311312321322331332341342351352361362F2211212221222231232241242251252261262F1111112121122131132*141142151152161162*一單元二單元三單元四單元五單元六單元 注：*表示研究對(duì)象 圖1 建筑示意圖 圖2 建

3、筑戶型示意圖 圖3 新戶型示意圖該6層6單元的住宅樓(圖1所示)，每層有兩個(gè)用戶，其中編號(hào)分別為#132、#162、#432、#462、#632、#662的用戶是本文的研究對(duì)象。該建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能如表1所示，該建筑符合95年建設(shè)部頒布的民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。圖2是該建筑戶型的示意圖。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能 表1名稱外墻內(nèi)墻外窗地面屋頂外門、陽(yáng)臺(tái)門、戶門傳熱系數(shù)(W/m2o)0.611.773.00.40.23.0 分析比較各情況下鄰室熱所附加的熱負(fù)荷本文通過(guò)計(jì)算，得出了同一房間在周圍用戶不同使用情況下的采暖負(fù)荷，并與房間基本的設(shè)計(jì)負(fù)荷相比較，得出了一定的結(jié)論。對(duì)于本文中6種不同位置用戶所需的供

4、熱量，可以通過(guò)采暖設(shè)備供熱量、所研究用戶與環(huán)境和周圍用戶換熱量之間的能量平衡方程式進(jìn)行求解。以#132用戶為例說(shuō)明計(jì)算過(guò)程，并考慮如下的假設(shè)條件：不考慮太陽(yáng)輻射、墻壁間的輻射換熱對(duì)房間的影響。假設(shè)用戶在使用過(guò)程中室溫維持在18，不考慮用戶使用的個(gè)體差異：不使用時(shí)， 房間溫度不低于值班溫度(取為5)。為考慮研究對(duì)象(例如#132住戶)周圍第二層用戶(#122，#231，#332，#241，#142)對(duì)該研究對(duì)象的影響，計(jì)算中考慮兩種前提條件：一是最有利情況，即第二層用戶均使用，第二層用戶的室溫取為18；二是最不利情況，即第二層用戶均未使用，室溫取為5。房間的傳熱按穩(wěn)態(tài)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算。 #132用戶

5、周圍的第一層用戶按使用情況可分成如下幾種，具體分類可參見(jiàn)表2。針對(duì)用戶#132的工況分析 表2編號(hào)工況描述入住率*為50%各工況出現(xiàn)概率入住率為80%各工況出現(xiàn)概率1周圍用戶均使用#131、#232、#141用戶使用0.1250.5122周圍只有一個(gè)用戶未使用僅#131(或#141)用戶未使用0.2500.2563僅#232用戶未使用0.1250.1284周圍有兩個(gè)用戶未使用僅#131(或#141)用戶使用0.2500.0645僅#232用戶使用0.1250.0326周圍用戶均未使用#131、#232、#141未使用0.1250.008 注：入住率是指實(shí)際使用用戶的數(shù)目占整個(gè)建筑的比例，而非購(gòu)

6、房用戶的比例。計(jì)算結(jié)果列表 表3工況編號(hào)周圍第二層用戶均未使用時(shí)t=5周圍第二層用戶均未使用時(shí)t=18目標(biāo)房間供熱量(W)鄰室傳熱量(W)目標(biāo)房間供熱量(W)鄰室傳熱量(W)12372023720232318592885512.8331187462660287.84397716053173800.65409017183398102664836246436861313概率平均供熱量(W)50%36041232302965780%286549326352635注：概率平均供熱量是指在一定入住率條件下，各種工況所需供熱量概率加權(quán)所得的結(jié)果。(a) 一層中間：#132用戶(b)一層邊：#162用戶(c

7、) 六層中間：#662用戶(d)六層邊：#632用戶(e) 四層中間：#462用戶(f)四層邊：#432用戶圖4 不同位置用戶所需采暖供熱量隨入住率的變化關(guān)系圖 計(jì)算在不同入住率條件下，各種工況下的用戶所需供熱量，可以得到經(jīng)過(guò)概率平均的供熱量隨入住率的變化曲線。圖4為該幢建筑中處于不同位置用戶的概率平均供熱量隨入住率的變化關(guān)系圖。帶+數(shù)據(jù)表示研究用戶在其周圍每二層用戶均未投入使用的情況下，所需要的概率平均供熱量。在考慮鄰室傳熱的條件下，用戶的實(shí)際采暖負(fù)荷與基本設(shè)計(jì)負(fù)荷(不考慮鄰室傳熱)存在較大差異，而且其間并存在函數(shù)關(guān)系。本文選擇了兩個(gè)不同的戶型進(jìn)行計(jì)算，從中總結(jié)出了實(shí)際供暖負(fù)荷與基本設(shè)計(jì)負(fù)荷

8、的大致比例關(guān)系，以供設(shè)計(jì)人員參考，具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4和表5。實(shí)際供暖負(fù)荷與基本設(shè)計(jì)負(fù)荷比例關(guān)系列表 表4用戶編號(hào)設(shè)計(jì)供熱量(W)入住率50%入住率60%入住率70%入住率80%入住率90%#13223721.401.321.241.161.08#16228551.231.181.141.091.05#66228551.201.161.121.081.04#63228371.341.271.201.131.06.#46220111.161.371.271.181.09#43215281.701.561.421.281.14 4、比較不同戶型的鄰室傳熱情況為了進(jìn)一步分析鄰室傳熱的影響，我們選擇了另

9、一種戶型進(jìn)行計(jì)算，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)與上一戶型(見(jiàn)圖2)是基本相同的。新戶型的示意圖見(jiàn)圖3，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。新戶型的實(shí)際供暖負(fù)荷與基本設(shè)計(jì)負(fù)荷比例關(guān)系列表 表5用戶編號(hào)設(shè)計(jì)供熱量(W)入住率50%入住率60%入住率70%入住率80%入住率90%#13225011.561.331.241.141.09#16227431.251.261.191.111.07#66227431.21.251.181.111.07#63227351.381.311.221.131.08#46223021.411.361.261.161.10#43220071.611.451.331.201.12 5、結(jié)論通過(guò)對(duì)上述

10、計(jì)算結(jié)果的分析，可以得到如下幾個(gè)結(jié)論。1、各用戶由于所處樓層、所在位置的不同，所需的設(shè)計(jì)供熱量也存在著較大的差異。中間用戶的設(shè)計(jì)供熱量最?。欢攲?、底層和山墻較多的用戶設(shè)計(jì)供熱量較大。2、對(duì)于鄰室傳熱問(wèn)題，處于建筑中間的用戶是最不利用戶，而頂層、 底層和山墻較多的用戶由于鄰室傳熱帶來(lái)的所需附加供熱量較小。設(shè)計(jì)供熱量越大，鄰室所帶來(lái)的附加供熱量相對(duì)越小。3、認(rèn)為當(dāng)建筑達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)后，可不考慮鄰室問(wèn)題的觀點(diǎn)是不正確的。本文的節(jié)能建筑實(shí)例中，由于鄰室傳熱所帶來(lái)的附加供熱量，在總采暖耗能中占有較大的比重，顯然不能忽略。節(jié)能建筑的推廣，使設(shè)計(jì)供熱量降低，但鄰室現(xiàn)象依然存在。4、入住率低時(shí)鄰室傳熱所引起的附加供熱量數(shù)值很大，因此當(dāng)入住率達(dá)不到一定要求時(shí)，售方應(yīng)向用戶提供補(bǔ)貼，或采取措施以保證其周圍用戶的室溫達(dá)到某一溫度要求。5、入住率、維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工等指標(biāo)是鄰室傳熱的主要影響因素。入住率的提高，各用戶間(戶間墻和樓板)傳熱熱阻的增大，可以在一定程度上降低鄰室傳熱的