分户供暖设计中供暖负荷计算的探讨.docx
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分户供暖设计中供暖负荷计算的探讨
分户供暖设计中供暖负荷计算的探讨
摘要 以沈阳地域工程实例进行计算分析，探讨户间传热、户内各室温度可调性等对户内供热负荷（户内采暖设备容积量肯定依据）的影响，通过计算数据的对比，提出了简化工程设计计算的一些想法。
关键词 分户供暖、户间传热、户内各室温度可调性、户内供热负荷
一、目前标准、规范、技术规程的要求
一、《民用建筑节能设计标准》（JGJ26-95）
要求：
"将采暖能耗从本地1980年至1981年住宅通用设计的基础上节能50%"（其中建筑约承担30%，采暖系统承担20%）
采暖系统承担20%的节能，只有从两方面考虑，其一是从设计上更好地解决供暖失调的问题，避免局部房间过热而浪费能源；其二是设计上应做到户内温度的可调控性，利用户通过调节室温达到节能的目的（行为节能）。
随着国家的热计量收费政策的慢慢推行，行为节能将逐渐被人们所同意，行为节能的效果将会表现出来。
二、《采暖通风与空调设计规范》（2001年版）
第条新建住宅热水集中采暖系统，应设置分户热计量和室温控制装置。
第条在肯定分户热计量采暖系统的户内采暖设备容量、计算户内管道时，应计入向邻户传热引发的附加，但附加的热量不该统计在采暖系统的总热负荷内。
规范要求进行室温控制、计入向邻户传热引发的附加，但对室温控制中室温可调节范围并无具体要求，对计入向邻户传热引发的附加也无具体的附加方式。
3．《新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程》
随着"节能标准"的实施，"规范"的从头修订，地处采暖地域的大中城市纷纷编制了本地域的"住宅分户热计量设计技术规程"，其中以北京市编制的技术规程最为全面。
北京市编制的技术规程供暖负荷计算规定如下：
第3．0．2条卧室、起居室（厅）和洗手间等主要住空间的室内计算温度，应按相应的设计标准提高2℃。
第条户间因室温不同而形成的热传递，应按下列原则计算传热负荷：
一、应计算通过户间楼板和隔墙的传热量。
二、与邻户的温差，暂按6℃计算。
采用地板供热时，暂按8℃计算。
三、以各向户间传热量决和的适当比例，作业户间总传热负荷。
第3．0．5条，按条计算的户间传热量，不宜大于按按条、条和条计算的大体供暖负荷的80%。
（条文说明；中间层为50%，地层、顶层为70～80%）
建议配合新修订《采暖通风与空调设计规范》（2001年版）结合各地的"技术规程"，忙出台国家的《新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程》。
按照上述规范、技术规程的要求，分户控制、热计量各户热负荷计算应分为两部份：
其一是按常规设计温度提高2℃计算各户正常供暖耗热量，以肯定供暖干管管径及建筑物供暖耗热量，称其为大体耗热量；其二是户内供热负荷，为大体耗热量与户间传热量的总和，用来肯定户内的散热设备容量和户内管管径。
二、计算实例
一、计算实例简介：
工程总建筑面积36000m2，地下一层为汽车库，一至四层裙为商业用房，五至二十五层A座、B座为住宅。
以B座住宅为例进行计算。
图B座标准层平面
2．采暖大体耗热量采用采暖热负荷计算软件进行计算。
采暖室外计算温度取-19℃，采暖室内计算温度户内均取18℃。
3．保护结构的传热系数（W/m2·℃）如下：
外墙
外窗
户门
屋顶
与楼梯间、前室相邻内墙
户间、户内的内墙
户间楼板
4．邻户传热量的大小能够用不采暖住户能达到的室温表示。
以下算例均以未采暖住户为研究对象，计算其在周围住户均采暖时（维持18℃）所能维持的最低户内温度。
5．采用热平衡的方式计算不采暖住户能达到的户内温度，引入总耗热量综合系数A为总耗热量与温差之比∑Q1/Δt1，引入总得热量综合系数B为总得热量与温差之比∑Q2/Δt2。
6．按照热平衡方程A*Δt=B*Δt2计算不采暖住户能达到的户内温度，将采暖室外计算温度-19℃及其周围住户18℃户内温度供入热平衡方程，可得该户不采暖时户温t2=（18*B-19*A）/（A+B）。
分析可知tn与下列因素有关：
（1）建筑的外保护结构；
（2）建筑的户内保护结构；（3）采暖室外计算温度；（4）周围住户的户内温度。
7．在计算总得热量综合指标B时可发觉对户间传热影响最大的是户间楼板，按照高层建筑计算出的对应户不采暖时户温的特点，最不利的户间传热部位均为户内地板（次顶层应是顶板），户内总热负荷为大体耗热负荷与最不利的户间传热量之和。
8．其中10二、103、104户计算表省略，其计算结果的规律与计算表1相同。
205m2户型计算 表1
房间号
大体耗
热负荷
（W）
户内总
热负荷
（W）
总耗热量
综合指标
A
大体耗热面积指标
（W/m2）
总耗热量
综合指标
B
对应户不采暖时户温
（℃）
户间传热负荷放大系数
户内面积热指标
（W/m2）
4-101
5-101
9．由具体计算能够看出：
一般层户内热负荷值为户大体耗热负荷值与40%的户大体耗热负荷值之和；次顶层户内热负荷值为户大体耗热负荷值与100%的户大体耗热负荷值之和；顶层户内热负荷值为户大体耗热负荷值与25%的户大体耗热负荷值之
和。
10．北京市"技术规程"（文说明：
中间层为50%，地层、顶层为70～80%），上述计算在次顶层和顶层与北京市"技术规程"有区别。
一样的原因次底层和底层也应与北京市"技术规程"有区别。
从户间传热的大体计算模型看，户间传热最不利处应为次底层和次底。
11．上述计算是针对各户进行的，利用计算表1的户不采暖时户温tn值，对户内各室的户间传热进行计算（见计算表2）。
选101户内的两个典型房间，其一是具有两面外墙的105房间，其二是具有一面外墙的106房间。
计算初始设置与计算表1相同。
12．计算表1中假设无户间传热时，将增加的户间传热负荷换算为房间的可调高温差（即周围房间均为18℃时本房间最多可调高的温差值）。
此项说明房间温度可上调的散热设备能力（理想状态下）。
户内负荷计算 表2
房间号
大体负荷（W）
室内负荷（W）
增加百分比
综合系数A
综合系数B
可调高温差
（℃）
房间号
大体负荷（W）
室内负荷（W）
增加百分比
综合系数A
综合系数B
可调高温差
（℃）
5-105
855
1170
%
161
5-106
731
939
%
134
6-105
848
1158
%
161
6-106
719
923
%
134
7-105
842
1146
%
161
7-106
707
908
%
134
8-105
835
1148
%
161
8-106
695
895
%
134
9-105
829
1127
%
161
9-106
682
879
%
134
10-105
821
1120
%
161
10-106
668
865
%
134
11-105
813
1107
%
161
11-106
654
847
%
134
12-105
805
1093
%
161
12-106
639
829
%
134
13-105
796
1083
%
161
13-106
623
813
%
134
14-105
785
1067
%
161
14-106
607
793
%
134
15-105
772
1048
%
161
15-106
589
771
%
134
16-105
758
1029
%
161
16-106
570
749
%
134
17-105
758
1024
%
161
17-106
550
724
%
134
18-105
758
1018
%
161
18-106
526
697
%
134
19-105
758
1013
%
161
19-106
497
664
%
134
20-105
758
1007
%
161
20-106
459
623
%
134
21-105
758
1007
%
161
21-106
459
623
%
134
22-105
758
1007
%
161
22-106
459
623
%
134
23-105
758
1007
%
161
23-106
459
623
%
134
24-105
758
1383
%
161
24-106
459
870
%
134
25-105
1142
1391
%
161
25-106
712
875
%
13．若是每一个房间均详细计算户间传热量，其计算进程比较烦琐。
通过上述一些计算比较及参照北京市"技术规程"，可简化计算进程如下：
（1）一般层户间传热量附加大体耗热量的42%；
（2）次顶层户间传热量附加大体耗热量的80%；（3）顶层户间传热量附加大体耗热量的30%；（4）次底层户间传热量附加大体耗热量的70%；（5）底层户间传热量附加大体耗热量的40%。
14．计入房间传热量和将室内计算温度相应提高2℃所得室内热负荷值，比传统计算的室内耗热值增加50%，散热设备（散热器）相应多布置50%，在无户间传热时比传统的采暖室温可调高～4℃左右，选择靠得住的室温控制装置和便于调节的户内采暖系统对节能十分重要。
因推行分户供暖的目的之一是节能。
参考文献：
李建星邻户传热及热费分摊比例的肯定
（一） 全国供暖热计量技术交流会论文集
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