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住宅采暖能耗与住户调节行为关系探讨

2013-10-19马晓娇王达斌

河南科技 2013年12期
关键词:热计量耗热量采暖系统

马晓娇 王达斌

(1.辽宁省铁岭市建筑设计院项目管理中心,辽宁 铁岭 112608;2.中核二三有限公司宁德项目部,福建 福鼎 355209)

我国现阶段通过制定以及更新完善居住建筑的节能设计标准,实行三步节能的方法,确保通过增强外围护结构的保温性能来降低建筑采暖能耗。另外,随着我国改革供热收费制度,通过具体的文件对新建住宅中集中热水采暖系统提出新的要求,必须要设置室温控制装置和分户热计量。通过经济杠杆所具备的调节作用,促进用户进行行为节能,避免和减少能源浪费,促使采暖能耗能够不断降低。

一 住宅采暖能耗的要求

从2004年的7月1日起,我国就全面推行建设节能设计的新标准,要求我国今后的新建住宅都能够在原有基础上降低65%的能耗,同时也要求住宅的耗热量指标能够小于14.65W每平米。北京成为第一个试点城市。对于很多问题而言,目前还没有具体而明确的答案,例如,对于符合节能设计标准并且安装分户热计量的住宅而言,其实际采暖耗能情况是怎样的?对于采暖管网系统以及围护结构采取一系列措施后所产生的具体节能效果是怎样的?在哪几个方面还存在着节能潜力?所以,我们对实际情况进行研究,通过逐周采集一定数量住户其冬季采暖的耗热量以及采暖系统的热水流量的相关数据,掌握符合我国节能设计标准的住宅实际能耗情况和室内热状况所具备的变化特点,分析和研究新建住宅的采暖节能能力,促进我国降低采暖能耗的进一步实现。

二 分析和研究节能潜力

要想降低住宅的采暖能耗,必须要进行影响住户采暖耗热量因素的分析和研究。不同的住户,其实际采暖耗热量的差别较大,并且住户的实际采暖耗热量不能呈现随着房间楼层的位置变化以及所在单元的位置变化的特点。总而言之,住户实际的采暖耗热量都会受外墙面积、外墙朝向以及楼层位置的影响。

采暖系统的热水内循环流动,是以辐射散热和对流的形式对室内热环境产生影响的。所以,在一定条件的散热器结构形式下,住户所使用的采暖耗热量与采暖系统循环水量相关。对住宅房间散热器安装温控阀,住户可以依据自己本身的热感受,通过调节温控阀来实现系统水流量的调节,从而控制室内温度,对住户采暖耗热量产生影响。

因为住户对于温控阀的控制以及调节,不管是某时间的瞬时流量还是累积流量,各住户的流量分布是不会表现出采暖系统低楼层的水流量小、高楼层的水流量大的变化特点。

通过对控温阀的调节来实现室温的控制。是不是房间温度越高,其实际采暖耗热量就越大呢?通过测试我们可以得知,采暖能耗和房间的平均温度不是呈现正相关的关系。对于采暖能耗越大的房间,其室温却是最低的。这类房间因为设备间没有采暖,由房间向设备间的散热量相对较大,从而降低室温,这表明临室的热状况对于采暖能耗有着较大的影响。

这些分析和研究表明邻舍热状况对于住宅的采暖能耗有非常重要的影响作用。

三 分析和研究采暖能耗和室内热舒适情况

我们可以将两栋住宅楼的对比研究为例,通过对其数据的采集,可以计算出两栋楼的住户在进行数据采集期内的实际平均采暖耗热量。调差结果显示,其中一栋住宅楼中只有很少一部分的用户其实际耗热量小于14.65W每平米,其它大部分用户其实际耗热量都在20-35W每平米的范围之内,最高的达到60W每平米;然而,另一栋住宅楼的平均实际耗热量都超过30W每平米,最高的达到80W每平米。两栋住宅楼的实际平均耗热量是39.5W每平米和25.7W每平米。

我们再将两栋楼的室温进行测试,测试的房间客厅都是朝南,其中测试的房间一个是位于底层,一个位于顶层,其余的都是位于中间楼层。测试结果显示,住宅房间内的热舒适度得到明显的提高,室温都超过18度,最高的达到30度,其它的主要是集中在21度与27度之间,在测试期内,一栋的平均室温是23度,另一栋的平均室温是25度。

把整栋住宅楼的平均室温的近似值用楼内测试房间的实际平均气温代替,在这期间,室外气温的平均温度是4.6度,将两栋楼的实际平均采暖耗热量进行折算成为室内设计温度是16度、室外设计的计算温度是-1.6度,其耗热量分别是24.6W每平米与33.3W每平米,这比建筑节能设计的标准所规定的限值14.65W每平米分别高出68%以及128%。

这个公式中,Q是通过围护结构产生的散热量;W、K是围护机构的传热系数;F是围护结构的外表面积;t-t1是室内和室外的温差。

虽然调查的房间热舒适度有所提高,但是,从实际耗能和折算能耗的角度看,调查对象没有达到我们预期的节能采暖要求。

四 结语

实践表明,对于安装分户热计量以及室温控制装置的新建住宅,室内的热舒适度得到较为明显的提升,但是,外围护结构的保温性能增强以及分户热计量装置的增加并没有取得预计的节能效果,其进行折算后的耗热量仍然超过国家节能设计标准所规定的数值。因此,我国应该加强对热计量的合理收费,以此来确保住户采暖行为节能的实现。

[1]宋静.太原市国家机关办公建筑采暖能耗统计分析报告[J].山西建筑,2012(36)

[2]简毅文,白贞.住宅采暖能耗与住户调节行为关系的分析研究[J].建筑科学,2010(4)

[3]周进,文远高.热岛强度对办公楼空调采暖能耗的影响[J].建筑技术开发,2012(10)

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