分戶(hù)計(jì)量中的鄰室傳熱問(wèn)題

1、分戶(hù)計(jì)量中的鄰室傳熱問(wèn)題 摘要 本文 分析 了鄰室傳熱對(duì)于不同位置用戶(hù)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(hù)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(hù)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(hù)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(hù)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(hù)實(shí)際需要的。本文就是針

2、對(duì)鄰室傳熱這一問(wèn)題展開(kāi)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

3、圖1 建筑示意圖圖2 建筑戶(hù)型示意圖 圖3 新戶(hù)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(hù)，其中編號(hào)分別為#132、#162、#432、#462、#632、#662的用戶(hù)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(hù)型的示意圖。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能 表1名稱(chēng)外墻內(nèi)墻外窗地面屋頂外門(mén)、陽(yáng)臺(tái)門(mén)、戶(hù)門(mén)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?chē)脩?hù)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

4、種不同位置用戶(hù)所需的供熱量，可以通過(guò)采暖設(shè)備供熱量、所研究用戶(hù)與環(huán)境和周?chē)脩?hù)換熱量之間的能量平衡方程式進(jìn)行求解。以#132用戶(hù)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(hù)在使用過(guò)程中室溫維持在18，不考慮用戶(hù)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(hù))周?chē)诙佑脩?hù)(#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(hù)均使用，第二層用戶(hù)的室溫取為18；二是最不利情況，即第二層用戶(hù)均未使用，室溫取為5。房間的傳熱按穩(wěn)態(tài)過(guò)程進(jìn)

5、行 計(jì)算 。 #132用戶(hù)周?chē)牡谝粚佑脩?hù)按使用情況可分成如下幾種，具體分類(lèi)可參見(jiàn)表2。針對(duì)用戶(hù)#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?chē)脩?hù)均使用#131、#232、#141用戶(hù)使用0.1250.5122周?chē)挥幸粋€(gè)用戶(hù)未使用僅#131(或#141)用戶(hù)未使用0.2500.2563僅#232用戶(hù)未使用0.1250.1284周?chē)袃蓚€(gè)用戶(hù)未使用僅#131(或#141)用戶(hù)使用0.2500.0645僅#232用戶(hù)使用0.1250.0326周?chē)脩?hù)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(hù)的數(shù)

6、目占整個(gè)建筑的比例，而非購(gòu)房用戶(hù)的比例。計(jì)算結(jié)果列表 表3工況編號(hào)周?chē)诙佑脩?hù)均未使用時(shí)t=5周?chē)诙佑脩?hù)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(hù)(b

7、)一層邊：#162用戶(hù)(c) 六層中間：#662用戶(hù)(d)六層邊：#632用戶(hù)(e) 四層中間：#462用戶(hù)(f)四層邊：#432用戶(hù)圖4 不同位置用戶(hù)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(hù)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(xiàn)。圖4為該幢建筑中處于不同位置用戶(hù)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(hù)在其周?chē)慷佑脩?hù)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(hù)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(hù)型進(jìn)行計(jì)算，從中 總

8、結(jié) 出了實(shí)際供暖負(fù)荷與基本設(shè)計(jì)負(fù)荷的大致比例關(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(hù)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#43215281.701.561.421.281.144、比較不同戶(hù)型的鄰室傳熱情況為了進(jìn)

9、一步分析鄰室傳熱的 影響 ，我們選擇了另一種戶(hù)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(hù)型(見(jiàn)圖2)是基本相同的。新戶(hù)型的示意圖見(jiàn)圖3，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。新戶(hù)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(hù)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.

10、331.201.125、結(jié)論通過(guò)對(duì)上述計(jì)算結(jié)果的分析，可以得到如下幾個(gè)結(jié)論。1、各用戶(hù)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(hù)的設(shè)計(jì)供熱量最??；而頂層、底層和山墻較多的用戶(hù)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(hù)是最不利用戶(hù)，而頂層、 底層和山墻較多的用戶(hù)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(guān)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(hù)提供補(bǔ)貼，或采取措施以保證其周?chē)脩?hù)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(hù)間(戶(hù)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