0 引言
在供热行业推广和应用“分户计量、分室调温”技术,可以促使用户按需合理用热,节约能源。传统的住宅采暖, 并不存在户与户之间的热传递, 但是当实行按用热量计量收费以后,部分房间因空置而不采暖、或部分用户降低采暖标准、或有的用户间断采暖时, 户与户间就会有较大温差从而发生传热。直接按照分户热量表所计量的数值收费,就不符合热量在户间转移的客观规律。所以户间传热问题的存在不容忽视。
1 户间传热的计算
1.1 户间传热量计算公式
户间传热量的大小取决于许多不确定因素,这些因素大致可分为人为因素和技术因素两方面。我们讨论技术因素。一般情况下我们用6℃的温差来计算,但6℃的温差不能针对所有情况,这只是权宜之计。我们从热传递的基本原理出发,可以得到以下公式:
Q得 = Q失
Q得 ——通过户间传热从邻户的得热量
Q失 ——通过内、外围护结构的失热量
Q失=(tn-tw)(0.278V0+KaAa+AbKb+…) ⑴
Q得=(tn-tb)(K1A1+K2A2+…) ⑵
根据Q得= Q失,可求得:
⑶
把⑶代入公式⑴、⑵得,
Q得 =
⑷
以上公式中
A1、A2……不供暖房间与供暖房间相邻的围护结构的传热面积,㎡;
Aa、Ab……不供暖房间与室外相邻的围护物的传热面积,㎡ ;
K1、K2……对应于A1、A2……的围护结构的传热系数,W/㎡.℃;
Ka、Kb……对应于Aa、Ab……的围护结构的传热系数,W/㎡.℃;
tb……不供暖房间的空气温度,℃;tn……供暖房间的室内温度,℃;
tw……室外空气计算温度,℃;Vo……由渗透及通风进入不供暖房间的室外空气量,m3/h;
0.278……冷风渗透系数(查自《供热工程》中国建筑工业出版社)。
由此可知,典型房间通过户间传热从邻户的得热量不仅与内、外围护结构的传热系数、传热面积有关,还与户间围护结构的传热系数、传热面积有关。在实际工程中,Ka、Aa、Kb、Ab、…K1、A1、K2、A2、…都不可能为零,因此户间传热量也不可能消失。
1.2 以克拉玛依居民建筑为例说明
根据文献1给出全国各地居住建筑的各部分围护结构传热系数限值(W/㎡.℃),我们从中选取克拉玛依的居住建筑为例来计算户间传热量。
表1 克拉玛依居住建筑各部分围护结构传热系数限值
采暖期室外
平均温度(℃)
屋顶
外墙
不采暖楼梯间
窗户含阳台门上部
阳台门下部门芯板
外门
地板
地面
隔墙
户门
接触室外
空气地板
不采暖地下
室上部地板
周边
地面
非周边
地面
-9.1~-10.0
0.50
0.52
/
/
2.50
1.35
2.50
0.30
0.50
0.30
0.30
以长13.5m宽8m面积108㎡、高2.8m的不供暖房间甲为研究对象,东面与乙房间相邻,楼上楼下分别与丙房间和丁房间相邻。其中乙、丙、丁房间都按18℃室温供暖。

其围护结构参数如下:
南外墙:13.5×2.8-2.0×1.5-1.5×1.5 = 32.6 (㎡)
北外墙:13.5×2.8-1.5×1.0-1.5×1.0 = 34.8(㎡)
西外墙:8.0×2.8-2.0×1.0 = 20.4(㎡)
东内墙:8.0×2.8 = 22.4(㎡)
西大门:2.0×1.0 =2.0(㎡)
窗户:2.0×1.5+1.5×1.5×3 = 9.8(㎡)
Vo=2.5 m3/h
根据公式(1)、(2)、(3)、(4)计算出甲房间:
Q得 = 1026 (W)
tb = 9.5(℃)
根据文献1给出的克拉玛依耗热量指标为21.8(W/㎡),可以计算出甲房间在不计户间传热的情况下的耗热量为2376(W),户间传热量占房间基本负荷比例为43.2%。
由以上计算数据表明户间传热量对分户热计量的影响是很大的。户间传热量的存在是集中供暖系统实施分户热计量和分户热收费的最大困扰。
2 解决户间传热的问题的措施
2.1 加固户间围护结构保温
对户间围护结构(楼板和户间墙)进行保温的意见。这种做法需增加投资和占用建筑空间, 对照十多年来建筑节能和墙体改革的艰难历程, 可能难以实施。目前,多数住宅外围护结构的保温水平还是较低, 用于户间保温的投资费用和空间, 如用来提高外围护结构的保温水平, 可得到更好的综合效益。例如以住宅楼栋单元为基本单位做外围护结构的保温加固工作,这样可以减少热量对室外空气热损失。虽然这样做不可以消除户间传热的影响,但可以大大降低户间传热量,削弱了户间传热的影响。
2.2 实施以楼栋计量为基础的三级计量
在楼栋总热费的基础上,分户计量只是为了提供各户之间供暖费分配比例的依据。考虑户间传热因素和所有用户对维持住宅建筑总体热环境的义务,全楼总热费在本楼户间的分配,应该是部分按建筑面积或使用面积,部分按分户计量热量。
在公寓式集合住宅中,通过户间隔墙和楼板的传热量相当可观。按照克拉玛依地区供暖条件分析和计算:维持室温5℃的供暖量,已达维持室温18℃供暖量的32%;维持室温8℃的供暖量,已达维持室温18℃供暖量的46%;维持室温12℃的供暖量,已达维持室温18℃供暖量的65%。经理论推算和实测证明,只要周边正常供暖, 停止供暖的用户还可以维持9℃甚至更高的室温。因此有理由认为,任何用户应为维持建筑的总体热环境, 负担基本采暖费用的60%~70%左右, 按建筑面积或使用面积的分配比例,不宜小于60%。如果按分户计量热量的分配比例只有30%,过于计较分户计量的精确性,就显得不那么重要了。如此热用户对户间传热的问题就不会很关注了。
所以应该调整对于分户热计量的观念,适当扩大按面积分配、缩小按热计量分配的比例。这对于缓解设计、运行和管理等方面由户间传热因素引起的复杂课题, 可能是较为现实和可行的途径。
2.3 集体节能
对于集中供热的集合住宅楼而言,淡化户间的传热因素最好的措施是大幅度地降低整个住宅建筑的总能耗。例如对热用户全面宣传采用“人走灯灭”方法进行采暖系统“行为节能”的观念,提高他们的采暖节能意识。这是集中供热采暖有条件维持住宅建筑总体良好热环境的优势。如果能达到这样的供热采暖条件,户间传热的对分户热计量的影响几乎可以消除。同时营造出全民节能的良好环境。
参考文献
[1] 民用建筑设计节能标准 JGJ26-95
[2] 供热工程 中国建筑工业出版社
[3] 集中供暖系统户间传热量的分析 范赟 李德
[4] 热力计量热价和收费政策前期研究 新疆石油管理局供热公司
作者 梁锋 新疆石油管理局供热公司 现从事热工仪表研究




