分户计量中的邻室传热问题

1、问题的提出

　　现在我国逐步推行集中供暖分户计量收费的供暖形式，该方式在节约能耗的同时，也带来了诸多问题。首先，不同用户在建筑中所处的位置不同，各房间的朝向、外墙、内墙数目各不相同，从而导致各用户由于与环境换热所引起的热负荷各不相同。其次，当一个房间的室温高于相邻房间时，该房间就会向相邻房间传热，导致该房间的热负荷增加，而这部分增加的热负荷并不是用户实际需要的。本文就是针对邻室传热这一问题展开的讨论。

2、以北京市一节能建筑为例进行计算分析

注：*表示研究对象
　　 　　　　　　　　　　图1 建筑示意图
　　　　　　　
　　　　　　　　　　　图2 建筑户型示意图

　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　图3 新户型示意图

　　该6层6单元的住宅楼(图1所示)，每层有两个用户，其中编号分别为#132、#162、#432、#462、#632、#662的用户是本文的研究对象。该建筑的围护结构热工性能如表1所示，该建筑符合95年建设部颁布的《民用建筑节能设计标准》。图2是该建筑户型的示意图。
　　围护结构热工性能 表1

分析比较各情况下邻室热所附加的热负荷
　　本文通过计算，得出了同一房间在周围用户不同使用情况下的采暖负荷，并与房间基本的设计负荷相比较，得出了一定的结论。对于本文中6种不同位置用户所需的供热量，可以通过采暖设备供热量、所研究用户与环境和周围用户换热量之间的能量平衡方程式进行求解。以#132用户为例说明计算过程，并考虑如下的假设条件：
　　不考虑太阳辐射、墙壁间的辐射换热对房间的影响。
　　假设用户在使用过程中室温维持在18℃，不考虑用户使用的个体差异：不使用时， 房间温度不低于值班温度(取为5℃)。
　　为考虑研究对象(例如#132住户)周围第二层用户(#122，#231，#332，#241，#142)对该研究对象的影响，计算中考虑两种前提条件：一是最有利情况，即第二层用户均使用，第二层用户的室温取为18℃；二是最不利情况，即第二层用户均未使用，室温取为5℃。

编号

工况描述

入住率*为50%各工况出现概率

入住率为80%各工况出现概率

1

周围用户均使用

#131、#232、#141用户使用

0.125

0.512

2

周围只有一个用户未使用

仅#131(或#141)用户未使用

0.250

0.256

3

仅#232用户未使用

0.125

0.128

4

周围有两个用户未使用

仅#131(或#141)用户使用

0.250

0.064

5

仅#232用户使用

0.125

0.032

6

周围用户均未使用

#131、#232、#141未使用

0.125

0.008

工况编号

周围第二层用户均未使用时t=5

周围第二层用户均未使用时t=18

目标房间供热量(W)

邻室传热量(W)

目标房间供热量(W)

邻室传热量(W)

1

2372

0

2372

0

2

3231

859

2885

512.8

3

3118

746

2660

287.8

4

3977

1605

3173

800.6

5

4090

1718

3398

1026

6

4836

2464

3686

1313

概率平均供热量(W)

50%

3604

1232

3029

657

80%

2865

493

2635

2635

(a) 一层中间：#132用户

(b)一层边：#162用户

(c) 六层中间：#662用户

(d)六层边：#632用户

(e) 四层中间：#462用户

(f)四层边：#432用户

　图4 不同位置用户所需采暖供热量随入住率的变化关系图

用户编号

设计供热量(W)

入住率50%

入住率60%

入住率70%

入住率80%

入住率90%

#132

2372

1.40

1.32

1.24

1.16

1.08

#162

2855

1.23

1.18

1.14

1.09

1.05

#662

2855

1.20

1.16

1.12

1.08

1.04

#632

2837

1.34

1.27

1.20

1.13

1.06.

#462

2011

1.16

1.37

1.27

1.18

1.09

#432

1528

1.70

1.56

1.42

1.28

1.14

用户编号

设计供热量(W)

入住率50%

入住率60%

入住率70%

入住率80%

入住率90%

#132

2501

1.56

1.33

1.24

1.14

1.09

#162

2743

1.25

1.26

1.19

1.11

1.07

#662

2743

1.2

1.25

1.18

1.11

1.07

#632

2735

1.38

1.31

1.22

1.13

1.08

#462

2302

1.41

1.36

1.26

1.16

1.10

#432

2007

1.61

1.45

1.33

1.20

1.12