間歇供暖在地板輻射采暖房間的應(yīng)用研究

李選平，劉 蓮，王 玉，陳永燁，鄭文科，姜益強(qiáng)

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院，黑龍江，哈爾濱 150001；2.寒地城鄉(xiāng)人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150001；3.中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610041)

人類(lèi)的日常生活都在建筑之中，能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可少的資源.查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，在任何國(guó)家，建筑能耗占總能耗比例較大，截止到2016年，我國(guó)建筑能耗占到總能源耗費(fèi)的20 %，并且有逐漸上升的趨勢(shì)[1].所以，在保證室內(nèi)熱環(huán)境舒適和基本利益的前提下，將超低能耗、近零能耗、零能耗應(yīng)用于建筑，改善能源的使用效率，減少建筑能耗獲得了全球廣泛關(guān)注.而在供暖需求較短的建筑中，間歇供暖相比于連續(xù)供暖能夠有效的節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，因此廣泛的應(yīng)用間歇供暖有助于降低建筑能耗達(dá)到建筑節(jié)能的目的.

首先，關(guān)于建筑蓄熱性國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都在這一方向進(jìn)行了研究.Ogoli[2]通過(guò)建立不同材料的建筑模型，研究了材料的蓄熱性能對(duì)房間熱環(huán)境的影響；陳濱[3]對(duì)建筑進(jìn)行了實(shí)際運(yùn)行的控制和監(jiān)測(cè)，并通過(guò)理論分析，總結(jié)出地板輻射間歇供暖形式室內(nèi)熱環(huán)境與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄放熱特性的關(guān)系.王厚華[4]建立了物理數(shù)學(xué)模型，采用Fluent模擬計(jì)算得出外保溫墻體比內(nèi)保溫墻體對(duì)溫度的延遲時(shí)間更長(zhǎng)的結(jié)論.

關(guān)于建筑間歇供暖方面，國(guó)內(nèi)也有不少學(xué)者在該領(lǐng)域進(jìn)行了研究.袁麗婷[5]等提出了有效能耗的概念，并對(duì)間歇供暖房間的室內(nèi)空氣溫度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度和房間能耗進(jìn)行實(shí)測(cè)和分析.胡文舉[6]等采用Trnsys軟件，對(duì)3種供暖模式下的室內(nèi)熱環(huán)境和建筑能耗的影響進(jìn)行模擬研究.陳玲[7]等采用DeST-h軟件對(duì)不同地區(qū)、建筑的連續(xù)和間歇供暖進(jìn)行模擬計(jì)算，并分析間歇供暖熱負(fù)荷的變化規(guī)律.

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析可知，目前對(duì)于間歇供暖在近零能耗建筑上應(yīng)用的研究相對(duì)較少；外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫形式對(duì)間歇供暖運(yùn)行模式的影響尚不明確；系統(tǒng)短期內(nèi)過(guò)量/欠量供暖對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境及建筑能耗影響有待研究.因此，本文利用模擬軟件研究地板輻射采暖房間過(guò)量/欠量供暖條件下，外保溫的一面、兩面外墻與內(nèi)保溫的一面、兩面外墻的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式對(duì)系統(tǒng)能耗和室內(nèi)熱環(huán)境的影響以及供暖量對(duì)房間供暖效率和建筑能耗的影響，為間歇供暖在近零能耗建筑上的應(yīng)用提供參考.

1 模型建立與網(wǎng)格劃分

1.1 數(shù)學(xué)模型建立

1.1.1 基本假設(shè)

建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，需要對(duì)實(shí)際物理模型的影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)化，并做出以下基本假設(shè)：

(1)本模型為自然對(duì)流問(wèn)題，空氣密度是溫度的函數(shù)；

(2)假設(shè)室內(nèi)空氣為輻射透明介質(zhì)；

(3)忽略了人體、照明等對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響；

(4)忽略了冷風(fēng)滲透和冷風(fēng)侵入的耗熱量.

1.1.2 控制方程

在對(duì)房間內(nèi)地板輻射采暖性能進(jìn)行模擬研究時(shí)，通過(guò)對(duì)連續(xù)性方程、動(dòng)量方程以及能量方程進(jìn)行求解，從而獲得流場(chǎng)中各參數(shù)時(shí)間、空間的變化情況.

(1)連續(xù)性方程

(1)

公式中：ρ為密度，kg/m3；ui、uj、uk為速度矢量在i、j、k方向上的分量，m/s；xi、xj、xk為微元體坐標(biāo)，m.

(2)動(dòng)量方程

(2)

公式中：p為微元體上的壓力，Pa；τij為粘滯力，Pa·s；Fi為作用于微元上的外力的沖量，N/m.

(3)能量方程

(3)

公式中：T為溫度，K；λ為導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·K)；cp為流體的定壓比熱，J/(kg·K)；ST表示能源項(xiàng)，W/m3.

1.1.3 湍流模型

仿真過(guò)程中的守恒方程需要用湍流方程進(jìn)行封閉，工程應(yīng)用中湍流數(shù)值模擬主要分為三大類(lèi)：直接數(shù)值模擬(DNS)、大渦模擬(LES)及基于雷諾平均方程組(RANS)的湍流模型.本文采用雷諾平均方程組模型中的渦黏性模型.渦黏性模型中二方程模型是常用的模型，對(duì)于本研究選擇k-ω模型作為湍流模型，如下式所示：

(4)

公式中：k為湍動(dòng)能；ω為湍動(dòng)耗散率；Pk為湍動(dòng)能的生成項(xiàng)；Cu，Cω1，Cω2為有效系數(shù)。

1.1.4 輻射模型

本文研究的是地板輻射采暖對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響，因此在仿真過(guò)程中需要引入輻射模型，此時(shí)能量方程中的能源源項(xiàng)按公式(5)計(jì)算：

ST=a(4σT4-G)，

(5)

公式中：a為吸收系數(shù)，1/m；σ為斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)；G為入射輻射強(qiáng)度，W/m2.

本研究中的輻射模型為DO模型，其為FLUENT中的常用輻射模型，具體形式如公式(6)所示：

(6)

1.2 物理模型與邊界條件

本文建立了近零能耗建筑房間的幾何模型，房間外部尺寸為5.1 m×3.9 m×3 m，內(nèi)部尺寸為4.5 m×3.6 m×2.8 m.考慮房間方位不同的影響，分別建立一面、兩面外墻的模型，并引入外圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱特性的傳熱計(jì)算。為了研究不同保溫形式的影響，建立了外墻外保溫和內(nèi)保溫兩種形式.房間幾何模型如圖1所示.由于所研究的模型較為規(guī)整，因此本文采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格.

圖1 房間幾何模型圖2 網(wǎng)格劃分結(jié)果

該房間的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)由加氣混凝土和XPS保溫板組成，其中加氣混凝土厚度為200 mm，XPS保溫板的厚度為250 mm.內(nèi)墻為加氣混凝土，樓板為鋼筋混凝土.墻體材料的物性參數(shù)如表1所示.

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料物性參數(shù)

仿真過(guò)程中，因?yàn)槭覂?nèi)空氣流動(dòng)為自然對(duì)流，因此引入密度變化模型，令空氣密度為溫度的函數(shù).地板向室內(nèi)供熱，采用壁面定熱流邊界條件；內(nèi)墻采用絕熱壁面條件；外墻及外窗與室外空氣直接接觸，因此采用第三類(lèi)邊界條件，給定對(duì)流換熱系數(shù)，考慮建筑方位、太陽(yáng)輻射以及風(fēng)速的影響，空氣溫度取室外綜合溫度，如圖3所示.

圖3 室外綜合溫度

1.3 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證

在仿真計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮計(jì)算效率與計(jì)算準(zhǔn)確度的要求，即在保證仿真計(jì)算準(zhǔn)確性的前提下應(yīng)盡量減少網(wǎng)格數(shù)量.選取網(wǎng)格數(shù)量為3.5萬(wàn)、9.5萬(wàn)、22萬(wàn)、35萬(wàn)的網(wǎng)格對(duì)室內(nèi)溫度、外墻內(nèi)表面溫度和外墻外表面溫度進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證.

根據(jù)圖4可知，隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加，空氣溫度與外墻內(nèi)表面溫度無(wú)明顯變化，但外墻外表面溫度減小.當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量大于22萬(wàn)時(shí)，外墻外表面溫度變化較小，可知22萬(wàn)的網(wǎng)格數(shù)量對(duì)滿(mǎn)足計(jì)算效率與計(jì)算準(zhǔn)確度的需要，因此選擇22萬(wàn)網(wǎng)格數(shù)量為計(jì)算網(wǎng)格.

圖4 不同網(wǎng)格數(shù)各點(diǎn)溫度變化

2 外保溫房間過(guò)量/欠量供暖溫度變化特征

2.1 一面外墻房間溫度變化規(guī)律

首先對(duì)外保溫房間的間歇供暖性能開(kāi)展研究，房間初始溫度為18 ℃，室外空氣溫度為室外綜合溫度.將該類(lèi)型房間的基礎(chǔ)供熱量定義為室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為20 ℃的外保溫一面外墻房間的設(shè)計(jì)負(fù)荷.經(jīng)計(jì)算，該類(lèi)型房間基礎(chǔ)供熱量為143 W.給房間提供n倍供熱量，即為對(duì)給房間的供熱量為基礎(chǔ)供熱量的n倍.對(duì)外保溫一面外墻的房間進(jìn)行過(guò)量/欠量供暖數(shù)值的模擬，如圖5～圖7所示，同時(shí)比較分析了不同供熱量工況下房間升降溫曲線(xiàn).房間在室內(nèi)溫度為18 ℃時(shí)開(kāi)始供暖，在室內(nèi)溫度達(dá)到26 ℃時(shí)停止供暖，停止供暖后待室內(nèi)空氣溫度再次下降到18 ℃以下，將此過(guò)程記為一個(gè)供停暖周期.

圖5 3倍供熱量時(shí)外保溫一面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

外保溫一面外墻房間在3倍供熱量時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖5所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃升至26 ℃使用了大約110.5 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供152.8 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.室外溫度的變化影響到室內(nèi)溫度存在小幅度的波動(dòng).供暖時(shí)間是供停暖周期的42%.

圖6 5倍供熱量時(shí)外保溫一面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

外保溫一面外墻房間在5倍供熱量時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖6所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃升至26 ℃使用了大約18.5 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供109.8 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的14.4%.

圖7 8倍供熱量時(shí)外保溫一面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

外保溫一面外墻房間在8倍供熱量時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖7所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃升至26 ℃使用了大約4.5 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供70.5 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的6.4%.

對(duì)比分析圖5～圖7得知，供暖初期，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面溫度顯著上升，外墻內(nèi)表面的溫升速率小于室內(nèi)溫升速率；隨著供熱量的增加，室內(nèi)空氣溫升速率顯著增加，停止供暖后室內(nèi)空氣溫度下降速率也更迅速且供暖時(shí)間占整個(gè)供停暖周期的比例也逐漸降低；由于升溫過(guò)程中，地板不斷向室內(nèi)散熱，而外墻與外窗不斷向室外散熱，由于室內(nèi)空氣溫度升高導(dǎo)致窗戶(hù)附近的冷熱空氣溫差增大，自然對(duì)流增強(qiáng)，空氣的湍動(dòng)程度增大，因此通過(guò)窗戶(hù)的對(duì)流換熱量增加，此時(shí)升溫過(guò)程呈非線(xiàn)性。當(dāng)停止供暖以后，室內(nèi)通過(guò)窗戶(hù)向外的散熱量仍然很大，室內(nèi)溫度呈非線(xiàn)性下降。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，室內(nèi)溫度下降到一定程度，外窗與室內(nèi)空氣溫度差減小，自然對(duì)流強(qiáng)度下降，室內(nèi)空氣湍動(dòng)程度下降，通過(guò)外窗向室外的散熱量變化較小，室內(nèi)溫度的下降趨勢(shì)呈平滑下降狀態(tài)。不同供熱量具有不同的供暖周期是因?yàn)椴煌崃可镣粶囟?，停止供暖后都降至同一溫度，即該過(guò)程是以溫度為上下限，因此不同供熱量具有不同的供暖周期.

2.2 兩面外墻房間溫度變化規(guī)律

將兩面外墻房間的基礎(chǔ)供熱量定義為室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為20 ℃的外保溫兩面外墻房間的設(shè)計(jì)負(fù)荷，經(jīng)計(jì)算，該類(lèi)型房間基礎(chǔ)供熱量為217 W.對(duì)外保溫兩面外墻的房間進(jìn)行過(guò)量/欠量供暖數(shù)值的模擬，如圖8～圖10所示，同時(shí)比較分析了不同供熱量工況下房間升降溫曲線(xiàn).

外保溫兩面外墻房間在3倍供熱量時(shí)，室內(nèi)溫度和外墻保溫層內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖8所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃上升到26 ℃使用了大約37.2 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供79.7 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的31.8%.

圖8 3倍供熱量時(shí)外保溫兩面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

外保溫兩面外墻房間在5倍供熱量時(shí)，室內(nèi)溫度和外墻保溫層內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖9所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃上升到26 ℃使用了大約9 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供56.3 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的13.8%.

圖9 5倍供熱量時(shí)外保溫兩面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

外保溫兩面外墻房間在8倍供熱量時(shí)，室內(nèi)溫度和外墻保溫層內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖10所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃上升到26 ℃使用了大約1.2 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供22.7 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的5%.

對(duì)比分析圖8～圖10得知，供暖初期，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面顯著上升，外墻內(nèi)表面溫升速率要小于室內(nèi)溫升速率；北外墻與西外墻溫度變化趨勢(shì)相似，其原因在于本文采用的是地板輻射供暖的方式.隨著供熱量的增加，室內(nèi)空氣溫升速率顯著增加，停止供暖后室內(nèi)空氣溫度下降速率也更迅速且供暖時(shí)間占整個(gè)供停暖周期的比例也逐漸降低.

3 內(nèi)保溫房間過(guò)量/欠量供暖溫度變化特征

3.1 一面外墻房間溫度變化規(guī)律

對(duì)內(nèi)保溫房間內(nèi)間歇供暖的影響開(kāi)展研究.將一面外墻房間的基礎(chǔ)供熱量定義為室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為20 ℃的房間的設(shè)計(jì)負(fù)荷.經(jīng)計(jì)算，該類(lèi)型房間基礎(chǔ)供熱量為216 W.對(duì)內(nèi)保溫一面外墻的房間進(jìn)行過(guò)量/欠量供暖數(shù)值的模擬，如圖11～圖12所示，同時(shí)比較分析了不同供熱量工況下房間升降溫曲線(xiàn).

圖11 3倍供熱量?jī)?nèi)保溫一面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

內(nèi)保溫一面外墻房間在3倍供熱量時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖11所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃升至26 ℃使用了大約35.5 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供78.5 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的31.1%.

圖12 5倍供熱量?jī)?nèi)保溫一面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

內(nèi)保溫一面外墻房間在5倍供熱量時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖12所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃升至26 ℃使用了大約8 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供54.8 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的12.7%.

對(duì)比分析圖5、圖6、圖7、圖11、圖12得知，在供熱量以及墻體數(shù)量一致的情況下，內(nèi)保溫房間與外保溫房間相比，內(nèi)保溫的室內(nèi)空氣溫升速率更快，停止供暖后室內(nèi)溫度下降速率也更快且供暖時(shí)間占整個(gè)供停暖周期的比例也相對(duì)較低.

3.2 兩面外墻房間溫度變化規(guī)律

將內(nèi)保溫兩面外墻房間的基礎(chǔ)供熱量定義為室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為20 ℃的房間的設(shè)計(jì)負(fù)荷.經(jīng)計(jì)算，該類(lèi)型房間基礎(chǔ)供熱量為318 W.對(duì)內(nèi)保溫兩面外墻的房間進(jìn)行過(guò)量/欠量供暖數(shù)值的模擬，如圖13～圖14所示，同時(shí)比較分析了不同供熱量工況下房間升降溫曲線(xiàn).

圖13 3倍供熱量?jī)?nèi)保溫兩面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

內(nèi)保溫兩面外墻房間在3倍供熱量時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖13所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃升至26 ℃使用了大約18.3 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供36.5 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的33.4%.

圖14 5倍供熱量?jī)?nèi)保溫兩面外墻房間升降溫曲線(xiàn)

內(nèi)保溫兩面外墻房間在5倍供熱量時(shí)，室內(nèi)空氣溫度和外墻內(nèi)表面溫度的變化規(guī)律，如圖14所示.室內(nèi)空氣溫度從18 ℃升至26 ℃使用了大約1.7 h；室內(nèi)空氣溫度上升至上限時(shí)停止供暖，停供12 h后室內(nèi)空氣溫度小于溫度下限.供暖時(shí)間是供停暖周期的12.4%.

對(duì)比分析圖11～圖14得知，在供熱量以及保溫形式相同的前提下，兩面外墻與一面外墻相比，兩面外墻的室內(nèi)空氣溫升速率更快，停止供暖后室內(nèi)溫度下降速率也更快.但墻體數(shù)量對(duì)供暖時(shí)間占整個(gè)供停暖周期的比例沒(méi)有太大影響.

4 過(guò)量/欠量供暖房間能耗分析

4.1 房間供暖效率分析

供暖時(shí)長(zhǎng)百分比為在一個(gè)供暖周期中，供暖時(shí)長(zhǎng)占整個(gè)供暖周期的百分比，以此來(lái)表征供暖效率的大小，即

(5)

公式中：n為供暖時(shí)間比例；tg為供停暖周期的供暖時(shí)長(zhǎng)，h；t為供停暖周期的總時(shí)長(zhǎng)，h.

圖15 不同供暖模式下供停暖時(shí)間比例

供暖效率與供暖時(shí)長(zhǎng)百分比呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，通過(guò)計(jì)算不同外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和供暖模式下的供暖時(shí)長(zhǎng)百分比，從而得出供暖效率的變化規(guī)律.計(jì)算得出各種條件下的供暖時(shí)長(zhǎng)百分比如圖15所示.

不同工況下供暖時(shí)長(zhǎng)百分比如圖15所示.外保溫一面外墻房間的供暖時(shí)間比例從3倍供熱量到10倍供熱量減小了91.4%；內(nèi)保溫一面內(nèi)墻房間的供暖時(shí)間比例從3倍供熱量到8倍供熱量減小了84.2%；外保溫兩面外墻房間的供暖時(shí)間比例從3倍供熱量到8倍供熱量減小了84.3%；內(nèi)保溫兩面外墻房間的供暖時(shí)間比例從3倍供熱量到5倍供熱量減小了62.9%.因此可知，隨著供熱量逐步提高，供暖時(shí)長(zhǎng)百分比逐漸下降.

4.2 不同供暖模式能耗分析

在整個(gè)供停暖周期內(nèi)不同類(lèi)型供暖房間能耗的平均值為平均能耗.增加一個(gè)連續(xù)供暖形式并能夠維持室內(nèi)溫度為20 ℃的新工況，并計(jì)算出供停暖周期內(nèi)不同外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和供暖工況時(shí)的平均能耗，如圖16所示.

圖16 不同供暖模式平均能耗

不同供暖模式的平均能耗，觀察到連續(xù)供暖模式比過(guò)量/欠量供暖模式能耗大，且供熱量與房間平均能耗呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，如圖16所示.將圖16(b)和圖16(d)進(jìn)行對(duì)比分析，內(nèi)保溫兩面外墻房間平均能耗與外保溫兩面外墻房間平均能耗相比，在3倍、4倍、5倍供熱量下，內(nèi)保溫房間要比外保溫房間分別增加了54.1%、50.3%、32.3%.可得知內(nèi)保溫房間平均能耗相對(duì)于外保溫房間的平均能耗有顯著增加.其主要原因?yàn)橥獗貕w相對(duì)內(nèi)保溫墻體具有更好的蓄熱性能，可以有效的減少?gòu)耐獯昂纳⒌臒崃?對(duì)比圖16(a)和圖16(b)，在3倍～6倍和8倍供熱量下，外保溫兩面外墻房間比外保溫一面外墻房間分別增加了28.9%、30.8%、30.9%、29.3%、16.5%.可得知兩面外墻房間平均能耗均大于一面外墻的平均能耗，是因?yàn)閮擅嫱鈮Φ姆块g向外散熱的圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積大，散熱更快.不同的供暖模式平均能耗差異大是因?yàn)椴煌┡Ｊ疆a(chǎn)生的熱量在空氣與墻體中的分配不同，房間內(nèi)的空氣溫度變化過(guò)程又顯著差異，因此導(dǎo)致不同供暖模式下的平均能耗有所區(qū)別。

5 結(jié) 論

(1)在供熱量及外墻數(shù)量相同的情況下，內(nèi)保溫比外保溫房間空氣溫升速率快，室內(nèi)空氣溫度升至上限的時(shí)間更短，停止供暖后室內(nèi)空氣溫度降至下限的時(shí)間也更短，供熱效率更高.

(2)相同的保溫形式和外墻數(shù)量情況下，隨著供熱量的增加，空氣溫升速率加快，供暖時(shí)間占整個(gè)供暖周期的比例越小，停止供暖后室內(nèi)空氣溫度下降到下限的時(shí)間也越短，供熱效率越高.

(3)在其他條件一致的情況下，過(guò)量/欠量供暖模式比連續(xù)供暖模式的平均能耗小且供熱量與平均能耗呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；內(nèi)保溫房間與外保溫房間相比，內(nèi)保溫房間的平均能耗較高；兩面外墻的平均能耗大于一面外墻的平均能耗.