分戶計量中的鄰室傳熱問題

1、分戶計量中的鄰室傳熱問題 摘要 本文 分析 了鄰室傳熱對于不同位置用戶的 影響 程度差異，入住率等因素對鄰室傳熱 問題 的影響情況，以及鄰室傳熱問題對用戶設計采暖負荷、采暖設備設計選型的影響。關鍵詞 鄰室傳熱熱計量入住率概率平均1、問題的提出現(xiàn)在我國逐步推行集中供暖分戶計量收費的供暖形式，該方式在節(jié)約能耗的同時，也帶來了諸多問題。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，從而導致各用戶由于與環(huán)境換熱所引起的熱負荷各不相同。其次，當一個房間的室溫高于相鄰房間時，該房間就會向相鄰房間傳熱，導致該房間的熱負荷增加，而這部分增加的熱負荷并不是用戶實際需要的。本文就是針

2、對鄰室傳熱這一問題展開的討論。2、以北京市一節(jié)能建筑為例進行 計算 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 對象

3、圖1 建筑示意圖圖2 建筑戶型示意圖 圖3 新戶型示意圖該6層6單元的住宅樓(圖1所示)，每層有兩個用戶，其中編號分別為#132、#162、#432、#462、#632、#662的用戶是本文的研究對象。該建筑的圍護結構熱工性能如表1所示，該建筑符合95年建設部頒布的民用建筑節(jié)能設計標準。圖2是該建筑戶型的示意圖。圍護結構熱工性能 表1名稱外墻內(nèi)墻外窗地面屋頂外門、陽臺門、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荷本文通過計算，得出了同一房間在周圍用戶不同使用情況下的采暖負荷，并與房間基本的設計負荷相比較，得出了一定的結論。對于本文中6

4、種不同位置用戶所需的供熱量，可以通過采暖設備供熱量、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行求解。以#132用戶為例說明計算過程，并考慮如下的假設條件：不考慮太陽輻射、墻壁間的輻射換熱對房間的影響。假設用戶在使用過程中室溫維持在18，不考慮用戶使用的個體差異：不使用時， 房間溫度不低于值班溫度(取為5)。為考慮研究對象(例如#132住戶)周圍第二層用戶(#122，#231，#332，#241，#142)對該研究對象的影響，計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)過程進

5、行 計算 。 #132用戶周圍的第一層用戶按使用情況可分成如下幾種，具體分類可參見表2。針對用戶#132的工況 分析 表2編號工況描述入住率*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：入住率是指實際使用用戶的數(shù)

6、目占整個建筑的比例，而非購房用戶的比例。計算結果列表 表3工況編號周圍第二層用戶均未使用時t=5周圍第二層用戶均未使用時t=18目標房間供熱量(w)鄰室傳熱量(w)目標房間供熱量(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所得的結果。(a) 一層中間：#132用戶(b

7、)一層邊：#162用戶(c) 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系圖 計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，用戶的實際采暖負荷與基本設計負荷(不考慮鄰室傳熱)存在較大差異，而且其間并存在函數(shù)關系。本文選擇了兩個不同的戶型進行計算，從中 總

8、結 出了實際供暖負荷與基本設計負荷的大致比例關系，以供設計人員 參考 ，具體計算結果見表4和表5。實際供暖負荷與基本設計負荷比例關系列表 表4用戶編號設計供熱量(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#43215281.701.561.421.281.144、比較不同戶型的鄰室傳熱情況為了進

9、一步分析鄰室傳熱的 影響 ，我們選擇了另一種戶型進行計算，其圍護結構的傳熱系數(shù)與上一戶型(見圖2)是基本相同的。新戶型的示意圖見圖3，計算結果見表5。新戶型的實際供暖負荷與基本設計負荷比例關系列表 表5用戶編號設計供熱量(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.

10、331.201.125、結論通過對上述計算結果的分析，可以得到如下幾個結論。1、各用戶由于所處樓層、所在位置的不同，所需的設計供熱量也存在著較大的差異。中間用戶的設計供熱量最??；而頂層、底層和山墻較多的用戶設計供熱量較大。2、對于鄰室傳熱 問題 ，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的所需附加供熱量較小。設計供熱量越大，鄰室所帶來的附加供熱量相對越小。3、認為當建筑達到節(jié)能標準后，可不考慮鄰室問題的觀點是不正確的。本文的節(jié)能建筑實例中，由于鄰室傳熱所帶來的附加供熱量，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，使設計供熱量降低，但鄰室現(xiàn)象依然存在。4、入住率低時鄰室傳熱所引起的附加供熱量數(shù)值很大，因此當入住率達不到一定要求時，售方應向用戶提供補貼，或采取措施以保證其周圍用戶的室溫達到某一溫度要求。5、入住率、維護結構的熱工等指標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影響