邻室传热现象的动态分析.

邻室传热现象的动态分析
提要利用建筑模拟软件DeST模拟计算一栋建筑的热工状况，分析了不同地区邻室传热现象对供暖设计负荷以及累计供暖负荷的影响，并提出了在研究此问题时需要注意的一些问题。

关键词邻室传热DeST建筑模拟动态计算稳态计算
一、引言
目前对邻室传热现象的讨论越来越多，但大多都是基于稳态计算的基础之上的，无法对其在整个采暖季运行方面的影响作深入的探讨。

在实行按户计量收费后，邻室传热作为一个重要的影响因素是必须加以考虑的，因此有必要对这一课题进行研
究。

DeST是由清华大学开发的建筑热环境模拟分析软件，可以分析建筑物全年的冷热工况，其结果具有较高的参考价值。

本文即采用DeST对一栋典型的建筑进行全年热状况的模拟，分析邻室传现象对采暖负荷的影响。

二、计算思路
本文选取了一栋特定的建筑，针对一些代表性的房间，计算其在整个采暖季(11月15日至3月15日)的热工状况。

设定了以下几种供暖运行模式：一种是每个房间都一直保持供暖状态，邻室之间不存在传热，每户的负荷均为基本的设计负荷；另一种模式是指定一种典型的供暖设备开停时间表，对于居民楼来说，可以作这样的假定：认为有60%的房间在工作日期间8：00-12：00，14：00-18：00不供暖，30%的房间随机供暖，少量房间全天保持供暖或者处于无人居住状态，其中我们所研究的目标房间是一直保持供暖状态的，这样可以大致计算得出房间的采暖负荷分布情况。

另外，本文还计算了两种计算得出房间的采暖负荷分布情况，一种模式为整个采暖季一直保持本室供暖邻室不供暖；另一种为本不供暖邻室供暖。

通过对北京、哈尔滨及郑州相同类型建筑的模拟计算，比较不同地区间邻室传热情况的差别。

三、计算实例
本文选取了一栋六层六单元的民居建筑(建筑示意图如图1、图2)，首先我计算它的基本负荷，即当各户之间无传热时目标房间整个采暖季所需的采暖负荷，然后设定一种典型的运行模式，目标房间(用较粗字体标出)所需的采暖负荷，加以比较，从中分析出邻室传热的影响情况。

611 612 621 622 631 632* 641 642 651 652 661 662* F5 511 512 521 522 531 532 541 542 551 552
562 F4 411 412 421 422 431 432* 441 442 451 452 461 462* F3 311 312 321 322 331 332 341 342
352 361 362 F2 211 212 221 222 231 232 241 242 251 252 261 262 F1 111 112 121 122 131 132*
142
151
152
161
162*
一单元
二单元
三单元
四单元
五单元
六单元
图1 建筑示意图
图2 户型示意图
对于建筑的围结构的传热系数，本文根据95年建设部颁布的《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》中的有关规定进行设定。

具体数值见表1：
不同地区各部分围护结构平均传热系
数表1
地区
屋顶
外墙
户间墙
外窗
地面
北京
0.80
0.90
1.83
4.70
1.83
0.52
哈尔滨
0.50
0.52
1.83
2.50
0.90
0.30
郑州
0.80
1.10
1.83
4.70
1.83
0.52
四、计算结果比较分析
不同位置房间比较
首先我们拿在北京的算例来分析，此居民楼层高为2.8m，每户建筑面积为85.2m2，用DeST模拟得到结果汇总于表2，其中模拟一为邻室无传热工况，模式二为模拟实际的工况。

不同位置单元房间采暖负荷的比
较表2
房间号
位置号
最大供暖负荷(W/m2)
累计供暖负荷(W/m2)
模式一
模式二
百分比
模式一
模式二
百分比
132
底层中
26.4
29.2
111%
10332
10600
103%
底层边39.2 42.6 109% 15409 15677 102% 432 中间中20.1 28.9 144% 4454 4810 108% 462 中间边33.8 41.1 121% 9709 9887 102%
顶层中
25.5
28.8
113%
6859
6948
102%
662
顶层边
39.6
43.9
111%
12470
12737
103%
由上表可以看出，对于整个供暖季的最大供暖负荷，也可看作是设计负荷，存在邻室传热现象的房间较没有邻室传热的房间要多一些，随房间位置的变化而不同，中间位置的房间邻室较多，受的影响要大一些，对于累计的供暖负荷，受邻室传热的影响要小很多，从运行的角度来看，由于平均温度较设计温度要高，邻室间温差也较小，而且大部分房间为间歇性供暖，受围护结构热惰性的影响，外温对室内温度的影响被大大的衰减和延迟，短时间的停止供暖是几乎不引起邻传热的，所以总的来说，邻室传热对累计暖负荷的影响是较小的，但数据也反映出中间的位置受的影响较大。

不同地区建筑比较
为了探讨在不同地区邻室的影响，本文计算了哈尔滨、北京和郑州三个地区同类建筑的采暖情况。

为了便于分析，选取了三栋建筑中同一房间（432)的结果进行比较。

结果见表3。

不同地区建筑采暖负荷比较表3
所处地区
最大供暖负荷(W/m2)
最大供暖负荷(W/m2)
模式一
模式二
百分比
模式一
模式二
百分比
北京
20.1
28.9
144%
4454
4810
108%
哈尔滨
12.8
15.5
121%
2155
2363
110%
郑州
17.1
20.8
122%
3246
3478
107%
从计算结果来看，三个城市相差不大，均为增加10%左右。

极限情况的比较
本文还计算了在两种极限状态下的热工状况，结果见表4、表5：
本室供暖邻室全部不供暖房间的采暖负荷比较表4
最大供暖负荷(W/m2)
最大供暖负荷(W/m2)
无邻室传热
26.4
10332
有邻室传热
36.5
14928
由上表可以看出，当整个采暖季邻室均不供暖的情况下，累计供暖负荷要比基本负荷多40%以上，而最大供暖负荷也要高40%左右，当然这是一种极端状况，出现的概率较小。

在考虑本室不供暖的情况时，由于无法比较负荷情况一，本文统计了在无、有邻室传热两种情况下的室内温度情况到作比较，结果见表5：
本室不供暖邻室全部供暖刻意温度状况比较表5
最低温度（℃）
平均温度（℃）
无需供暖小时数
无邻室传热
4.6
12.1
43
有邻室传热
13.2
16.3
454
由表5，虽然本室不供暖，但由于邻室传热现象的存在，室内温度要大大高于无邻室传热时的温度，无需供暖的天数(＞18℃)的天数也有大幅度的增长，从这个角度看，邻室传热的影响还是很大的，但此房间的得热量是来自于周边各个房间，因此从得热和失热两个角度分析邻室传热的影响是有很大差别的。

五、结论
1、邻室传热现象的探讨不能只使用简单的稳态计算方法，在作细致的研究，尤其是针对收费等问题的研究时，应该进行动态的模拟计算。

2、对于本文所研究的建筑，从设计负荷的角度看，由邻室传热带来的附加负荷占基本负荷的10%-50%不等。

但从运行的角度来看，邻室传热的影响一般在10%以下，但在实际收费中也应予以考虑。

3、在极限的情况下，邻室传热的作用是非常大的，运行负荷可增加40%以上，而非供暖房间的室内温度也有较大的提升。

在实际中，如果出现类似的情况，如一栋楼入住率十分低的情况下，要增大设计负荷，并在收费中作出合理的调整。

4、对于不同地共的建筑，从模拟情况看，区别并不显著。