天津地區(qū)典型居住建筑供暖熱負(fù)荷分析

天津地區(qū)典型居住建筑供暖熱負(fù)荷分析

家庭計(jì)量成本是我國(guó)熱浪費(fèi)用改革的方向。1典型的地面建筑能耗動(dòng)態(tài)分析筆者采用建筑熱環(huán)境模擬分析軟件DeST-h,對(duì)天津地區(qū)一幢典型的條形布局的多層居住建筑在整個(gè)供暖期(當(dāng)年11月15日至次年3月15日)的能耗進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,氣象參數(shù)按照國(guó)際通行的慣例采用典型氣象年的數(shù)據(jù)2每層戶的確定天津地區(qū)某居住建筑共6層,層高2.8m,每層住戶為6戶。有兩種戶型:3室2廳1廚2衛(wèi)(用戶位置為1、6),建筑面積為110.8m3計(jì)算與分析3.1總體性和自然溫室自然室溫指沒有供暖、空調(diào)熱量投入狀況下的室內(nèi)溫度,反映在自然環(huán)境中的室內(nèi)溫度狀況。自然室溫的波動(dòng)和延遲特性反映了房間通風(fēng)、熱慣性、朝向、室內(nèi)熱擾等狀況的差別,是評(píng)價(jià)房間室內(nèi)熱環(huán)境優(yōu)劣的重要指標(biāo)。采用DeST-h輸出非節(jié)能和節(jié)能居住建筑首層、中間層(第3層)、頂層的兩端和中間用戶在整個(gè)供暖期的自然室溫。每層兩端用戶的自然室溫要低于中間用戶,中間層用戶的自然室溫高于首層和頂層用戶,中間層的中間用戶與頂層西側(cè)用戶的自然室溫溫差最大。節(jié)能居住建筑與非節(jié)能居住建筑的自然室溫分布相似,節(jié)能居住建筑的自然室溫整體比非節(jié)能居住建筑高3~4℃,表明節(jié)能居住建筑的熱環(huán)境整體優(yōu)于非節(jié)能居住建筑,節(jié)能居住建筑的中間和兩端用戶的自然室溫分布更均勻。由兩類居住建筑的3-3和3-1用戶起居室的逐時(shí)自然室溫可知,對(duì)于西側(cè)與中間用戶熱環(huán)境的差別,節(jié)能居住建筑表現(xiàn)得也比較明顯,兩類居住建筑都有必要修正用戶供暖耗熱量。3.2不同用戶供暖期單位建筑供熱熱負(fù)荷對(duì)DeST-h輸出的非節(jié)能居住建筑供暖熱負(fù)荷進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)不同位置用戶供暖期單位建筑面積供暖熱負(fù)荷,見表4。不同位置用戶的單位建筑面積供暖熱負(fù)荷存在明顯差別,中間層用戶比首層和頂層用戶低,中間用戶比兩端用戶低。3.3樓梯間與周圍樓間的傳熱平衡計(jì)算①樓梯間與周圍房間傳熱量樓梯間與周圍房間傳熱量的計(jì)算采用一維非穩(wěn)態(tài)傳熱模型。一維非穩(wěn)態(tài)傳熱模型的實(shí)際計(jì)算過程復(fù)雜,在樓梯間與房間隔墻兩側(cè)的逐時(shí)溫度已知的情況下,由于房間室內(nèi)溫度周期波動(dòng),兩側(cè)溫差波動(dòng)的幅度較小,并且無限大平壁的熱流密度的理論計(jì)算式尚不完善。因此,將樓梯間與周圍房間設(shè)定為相同的計(jì)算參數(shù),理論上就不存在樓梯間與周圍房間的傳熱,再對(duì)比樓梯間周圍房間在兩種供暖模式下房間的供暖耗熱量,即可計(jì)算得到,供暖期非節(jié)能居住建筑樓梯間與周圍房間傳熱量為74.1GJ,節(jié)能居住建筑為25.3GJ。②戶間傳熱量文獻(xiàn)[17]在不采用地板輻射供暖系統(tǒng)時(shí)戶間傳熱溫差取6℃,戶間傳熱量不大于供暖耗熱量的80%。戶間傳熱量是在設(shè)定周圍房間正常供暖而典型房間不供暖的極端情況下的傳熱量,對(duì)整幢建筑物的供暖耗熱量沒有影響,根據(jù)穩(wěn)態(tài)傳熱平衡近似計(jì)算可采用面積傳熱計(jì)算法和供暖體積熱指標(biāo)計(jì)算法,在實(shí)際供暖運(yùn)行中應(yīng)考慮戶間傳熱的發(fā)生概率。對(duì)非節(jié)能居住建筑典型用戶在不供暖情況下的戶間傳熱量進(jìn)行模擬,計(jì)算戶間傳熱量占供暖耗熱量的比例,計(jì)算結(jié)果見表5?？紤]到戶間傳熱這種極端情況發(fā)生的概率,對(duì)戶間傳熱量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),推薦戶間傳熱量為供暖耗熱量的10%~25%。在實(shí)際運(yùn)行中,應(yīng)該根據(jù)歷年的熱量表讀數(shù)出現(xiàn)異常住戶的頻率以及時(shí)間,逐步完善戶間傳熱量占供暖耗熱量的比例。③基礎(chǔ)耗熱量基礎(chǔ)耗熱量的計(jì)算式為:式中QQ由式(1)~(4)計(jì)算得,非節(jié)能居住建筑和節(jié)能居住建筑的基礎(chǔ)耗熱量占供暖耗熱量的比例分別為0.47、0.41。3.4