住宅采暖能耗與住戶調(diào)節(jié)行為關(guān)系探討

馬曉嬌 王達(dá)斌

(1.遼寧省鐵嶺市建筑設(shè)計院項目管理中心，遼寧 鐵嶺 112608;2.中核二三有限公司寧德項目部，福建 福鼎 355209)

我國現(xiàn)階段通過制定以及更新完善居住建筑的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，實行三步節(jié)能的方法，確保通過增強(qiáng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能來降低建筑采暖能耗。另外，隨著我國改革供熱收費制度，通過具體的文件對新建住宅中集中熱水采暖系統(tǒng)提出新的要求，必須要設(shè)置室溫控制裝置和分戶熱計量。通過經(jīng)濟(jì)杠桿所具備的調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)用戶進(jìn)行行為節(jié)能，避免和減少能源浪費，促使采暖能耗能夠不斷降低。

一 住宅采暖能耗的要求

從2004年的7月1日起，我國就全面推行建設(shè)節(jié)能設(shè)計的新標(biāo)準(zhǔn)，要求我國今后的新建住宅都能夠在原有基礎(chǔ)上降低65%的能耗，同時也要求住宅的耗熱量指標(biāo)能夠小于14.65W每平米。北京成為第一個試點城市。對于很多問題而言，目前還沒有具體而明確的答案，例如，對于符合節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)并且安裝分戶熱計量的住宅而言，其實際采暖耗能情況是怎樣的?對于采暖管網(wǎng)系統(tǒng)以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取一系列措施后所產(chǎn)生的具體節(jié)能效果是怎樣的?在哪幾個方面還存在著節(jié)能潛力?所以，我們對實際情況進(jìn)行研究，通過逐周采集一定數(shù)量住戶其冬季采暖的耗熱量以及采暖系統(tǒng)的熱水流量的相關(guān)數(shù)據(jù)，掌握符合我國節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的住宅實際能耗情況和室內(nèi)熱狀況所具備的變化特點，分析和研究新建住宅的采暖節(jié)能能力，促進(jìn)我國降低采暖能耗的進(jìn)一步實現(xiàn)。

二 分析和研究節(jié)能潛力

要想降低住宅的采暖能耗，必須要進(jìn)行影響住戶采暖耗熱量因素的分析和研究。不同的住戶，其實際采暖耗熱量的差別較大，并且住戶的實際采暖耗熱量不能呈現(xiàn)隨著房間樓層的位置變化以及所在單元的位置變化的特點?？偠灾?，住戶實際的采暖耗熱量都會受外墻面積、外墻朝向以及樓層位置的影響。

采暖系統(tǒng)的熱水內(nèi)循環(huán)流動，是以輻射散熱和對流的形式對室內(nèi)熱環(huán)境產(chǎn)生影響的。所以，在一定條件的散熱器結(jié)構(gòu)形式下，住戶所使用的采暖耗熱量與采暖系統(tǒng)循環(huán)水量相關(guān)。對住宅房間散熱器安裝溫控閥，住戶可以依據(jù)自己本身的熱感受，通過調(diào)節(jié)溫控閥來實現(xiàn)系統(tǒng)水流量的調(diào)節(jié)，從而控制室內(nèi)溫度，對住戶采暖耗熱量產(chǎn)生影響。

因為住戶對于溫控閥的控制以及調(diào)節(jié)，不管是某時間的瞬時流量還是累積流量，各住戶的流量分布是不會表現(xiàn)出采暖系統(tǒng)低樓層的水流量小、高樓層的水流量大的變化特點。

通過對控溫閥的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)室溫的控制。是不是房間溫度越高，其實際采暖耗熱量就越大呢?通過測試我們可以得知，采暖能耗和房間的平均溫度不是呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。對于采暖能耗越大的房間，其室溫卻是最低的。這類房間因為設(shè)備間沒有采暖，由房間向設(shè)備間的散熱量相對較大，從而降低室溫，這表明臨室的熱狀況對于采暖能耗有著較大的影響。

這些分析和研究表明鄰舍熱狀況對于住宅的采暖能耗有非常重要的影響作用。

三 分析和研究采暖能耗和室內(nèi)熱舒適情況

我們可以將兩棟住宅樓的對比研究為例，通過對其數(shù)據(jù)的采集，可以計算出兩棟樓的住戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集期內(nèi)的實際平均采暖耗熱量。調(diào)差結(jié)果顯示，其中一棟住宅樓中只有很少一部分的用戶其實際耗熱量小于14.65W每平米，其它大部分用戶其實際耗熱量都在20－35W每平米的范圍之內(nèi)，最高的達(dá)到60W每平米;然而，另一棟住宅樓的平均實際耗熱量都超過30W每平米，最高的達(dá)到80W每平米。兩棟住宅樓的實際平均耗熱量是39.5W每平米和25.7W每平米。

我們再將兩棟樓的室溫進(jìn)行測試，測試的房間客廳都是朝南，其中測試的房間一個是位于底層，一個位于頂層，其余的都是位于中間樓層。測試結(jié)果顯示，住宅房間內(nèi)的熱舒適度得到明顯的提高，室溫都超過18度，最高的達(dá)到30度，其它的主要是集中在21度與27度之間，在測試期內(nèi)，一棟的平均室溫是23度，另一棟的平均室溫是25度。

把整棟住宅樓的平均室溫的近似值用樓內(nèi)測試房間的實際平均氣溫代替，在這期間，室外氣溫的平均溫度是4.6度，將兩棟樓的實際平均采暖耗熱量進(jìn)行折算成為室內(nèi)設(shè)計溫度是16度、室外設(shè)計的計算溫度是－1.6度，其耗熱量分別是24.6W每平米與33.3W每平米，這比建筑節(jié)能設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的限值14.65W每平米分別高出68%以及128%。

這個公式中，Q是通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的散熱量;W、K是圍護(hù)機(jī)構(gòu)的傳熱系數(shù);F是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面積;t－t1是室內(nèi)和室外的溫差。

雖然調(diào)查的房間熱舒適度有所提高，但是，從實際耗能和折算能耗的角度看，調(diào)查對象沒有達(dá)到我們預(yù)期的節(jié)能采暖要求。

四 結(jié)語

實踐表明，對于安裝分戶熱計量以及室溫控制裝置的新建住宅，室內(nèi)的熱舒適度得到較為明顯的提升，但是，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能增強(qiáng)以及分戶熱計量裝置的增加并沒有取得預(yù)計的節(jié)能效果，其進(jìn)行折算后的耗熱量仍然超過國家節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的數(shù)值。因此，我國應(yīng)該加強(qiáng)對熱計量的合理收費，以此來確保住戶采暖行為節(jié)能的實現(xiàn)。

[1]宋靜.太原市國家機(jī)關(guān)辦公建筑采暖能耗統(tǒng)計分析報告[J].山西建筑，2012(36)

[2]簡毅文，白貞.住宅采暖能耗與住戶調(diào)節(jié)行為關(guān)系的分析研究[J].建筑科學(xué)，2010(4)

[3]周進(jìn)，文遠(yuǎn)高.熱島強(qiáng)度對辦公樓空調(diào)采暖能耗的影響[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2012(10)