鄰室傳熱對負荷的影響

李 亮 裴 碩

（1.大連圣安房地產開發有限公司 2.大連理工大學土木建筑設計研究院有限公司）

鄰室傳熱對負荷的影響

李 亮1裴 碩2

（1.大連圣安房地產開發有限公司 2.大連理工大學土木建筑設計研究院有限公司）

本文對上海某小區單元式供熱冬季運行工況進行測試，并分析測試數據同理論設計值的偏差，根據鄰室傳熱溫差修正公式，對測試結果進行了修正，修正結果表明，由于鄰室溫差傳熱影響，導致實際測試負荷明顯大于理論計算值。

建筑節能 測試 圍護結構 夏熱冬冷地區

引言

夏熱冬冷地區的氣候特點是冬季濕冷、夏季炎熱，全年的采暖期、空調使用期較長，采暖、空調能耗較高。因此該地區住宅建筑的節能不但要考慮冬季保溫，還要考慮夏季隔熱，同時還不能忽視春秋過渡季節的通風問題。隨著人們生活水平的提高，對于室內舒適性要求也不斷提高，為了改善冬季室內環境，長江流域今年來也開始冬季采暖，采暖形式主要是空調采暖。單元式燃氣鍋爐供熱是近幾年新建小區所采用的供熱系統，即一棟樓每個單元由一個燃氣鍋爐集中供熱，經過末端風機盤管送入室內。用戶可以控制末端關閉，由于該方式控制靈活，室內無人時可關閉系統，該間歇運行方式雖然起到了節能作用。但是由鄰室傳熱引起的負荷占據相當大比例，實際并不節能。測試結果表明，測試負荷遠遠大于理論設計值。因此在設計時應該加強樓板的保溫隔熱。

建筑概況

建筑各項標準滿足《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》。外墻：采用了擠壓成型的聚苯乙烯泡沫板（EPS）作為外墻保溫。該保溫材料具有吸水性能低，導熱系數小，孔隙率低等特點。(外粉刷(10mm)+ EPS外保溫(60mm)+釘板條及鋼網抹灰(10mm)+粘土多孔磚(240mm)+內粉刷(10mm)

外窗采用帶隔熱構造的復合窗框型材和雙層低輻射中空輻射玻璃。低輻射膜層對中遠紅外熱輻射的反射率很高，能將80%以上的中遠紅外熱輻射反射回去。冬季，它對室內暖氣及室內物體散發的熱輻射，可以像一面熱反射鏡一樣，將絕大部分反射回室內，保證室內熱量不向室外散失，從而節約取暖費用。夏季，它可以阻止室外地面、建筑物發出的熱輻射進入室內，節約空調制冷費用。同時，其外立面的裝配感、立體感的效果強，建筑線條清晰流暢。

能源供應方式：

冬季各單元換熱站內的燃氣鍋爐集中向用戶供應熱水，包括生活用水和供熱兩部分。設計時生活熱水和供熱分開，供熱熱水經板式換熱器換熱后，送入各用戶末端的風機盤管，向用戶室內提供熱量，加熱室內空氣。并且末端可由用戶自動控制關閉。測試期間沒開生活熱水。

測試方法及參數

● 室內參數：包括室內溫度，相對濕度測量

測量記錄溫度、相對濕度。內置溫/濕度傳感器。溫度記錄范圍-20℃—70 °C，精度0.7℃；相對濕度記錄范圍25% —95%；記錄容量：7943個測量數據，使用于環境溫度濕度測量記錄；

◆ 室外參數：包括室外溫度，相對濕度，風速，風向和太陽輻射強度等參數

溫度：測量范圍：-35℃－50℃；精確度：±0.5℃。

◆ 測試方法：

通過逐時記錄燃氣表讀數及用戶供回水溫度和流量，具體測試參數如下：

V——燃氣瞬時流量，m3；

根據公式（1）、（2）計算燃氣鍋爐逐時累及耗熱量和用戶單元瞬時熱功率：

Q=MV

式中：Q——燃氣鍋爐逐時制熱量kJ；

M——燃氣熱值(8500kcal/m3=35581kJ/m3)，單位kJ/m3 ；

V——燃氣流量，m3。

Q=mCpρ(Tg-Th)

式中：q——用戶熱瞬時功率kW；

m——瞬時流量，m3/s；

ρ——水的密度,kg/m3；

Th——用戶回水溫度，K。

◆ 燃氣鍋爐型號：

布德魯斯鍋爐：G234，標準利用率93%，最高設計出水溫度：110℃/120℃；使用天然氣，燃燒方式為大氣預混式燃燒；鍋爐間歇運行：燃氣鍋爐設置溫度70℃，當溫度水溫達到70℃時自動關閉。

測試結果分析

測試房間主要有三樓房間1，4樓房間2，五樓房間3和房間3，朝向正南。測試時間：8月23日10：00——8月25日16：00。測試期間房間設置18℃。

從測試結果可以看出，室內溫度明顯高于設定溫度，最高溫度達 26℃，出現在下午1點，因為1點太陽輻射最強，通過外窗受太陽輻射影響較大。此時溫度較高。

從上午10點開始測試，房間供暖系統剛剛開啟，室內溫度較低，隨著不斷加熱，房間室內溫度逐漸上升。房間301溫度始終高于其他房間溫度，因為501和502房間由于處于頂樓，因此溫度略低。25日室內停止供暖后，401房間溫度同24日基本沒有變化，維持在13℃左右。說明該建筑圍護結構的保溫性能良好。測試期間，盡管各房間設置的溫度相同，同一單元內不同房間也有較為明顯的溫差。

從圖中可以看出：由于該小區建筑的圍護結構有很好的保溫性能。室外溫度波動對室內溫度的影響較小。

結論

由于用戶末端可控，系統間歇運行，并且鄰室傳熱導致負荷較大，導致實測負荷明顯大于設計負荷。在設計時應該加強對樓板的保溫隔熱。燃氣鍋爐間歇運行，設置了自動啟停裝置。燃氣熱量得到充分利用。從測試結果來看，燃氣總熱量和用戶總耗熱量基本平衡。用戶外墻保溫系統較好，熱惰性大。且當供熱系統全部關閉后，室內溫度下降緩慢。可以縮短供熱時間，節約能耗。

[1]孟長再，謝曉明。分戶供暖系統戶間傳熱問題的探討。建筑熱能通風空調。Vol27 No5 2008:58-59。

[2]田雨辰，涂光備。鄰室傳熱相關問題的研究。天津大學學報。Vol 38 2005 9 :834:837

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1007–6344（2015）01–0336–01