住宅热用户采暖热量损失因素测试分析

赵岩（大庆油田矿区服务事业部）



住宅热用户采暖热量损失因素测试分析

赵岩（大庆油田矿区服务事业部）

随着国家对节能环保要求的不断提高，供热工作必须实施精细管理和技措挖潜，努力实现节能降耗、经济供热的目标。为了更深入分析栋楼内各因素对供热损失的影响程度，通过对建筑耗热量、过量供热损失率、保温损失、水温垂直失调等因素进行测试和计算分析，总结同类型建筑耗热量指标，通过实际数据对比，找出造成供热效果差的原因，进一步总结出可供同类型小区借鉴的经验，为减少热用户热量损失提供可参考性建议。

东湖三区过量供热损失率单位面积增耗热量

大庆油田矿区服务事业部总供热面积3373× 104m2，服务住宅小区186个，现有住宅5726栋，其他各类设施14841栋。随着逐年对老旧小区的改造以及新建小区的接管，油田矿区现有管网及住宅墙体保温种类存在多样化特点，保温性能由于设计、施工、维护以及自身老化等情况出现差异化特点。为了节能挖潜，对建筑耗热量、过量供热损失率、保温损失等情况进行测试，并进行对比分析。

1　楼区选择及测点布置

1.1选择楼区情况

选取供热效果不好的东湖三区作为测试点。东湖三区建筑形式主要为住宅，其余建筑包括活动室、幼儿园、小学教学楼、泵房、车棚及办公楼，总供热面积129744.13m2，住宅125519.3m2。建筑年代和围护结构水平相差不大，住宅建筑大都在1999年建成，相配套的教学楼、办公楼等建筑大都在1998年建成。建筑墙体为普通的砖墙，住宅最初建成时窗户均采用单层塑钢窗，大部分住户已将窗户改为双层塑钢窗。

1.2测点布置

通过对东湖三区各栋楼室温的分布以及楼内用户室温的分布情况，依据建筑端部、中央、顶部等具有典型意义的用户进行温度测点布置。每个供热支路上选择1～2栋建筑进行测试，东湖三区共选6栋住宅楼进行测试，每栋住宅楼分别布置在总进户供回水管线、单元阀组间供回水管线、住户室内5个测点，共30个温度测点，见图1。

图1　阀组间供、回水温度测点布置图

2　测试情况

2.1建筑耗热量

根据流量、平均室温、平均供回水温度求得楼内供热量及散热器的总传热系数。

选取2月18—25日的测试结果作为计算采暖的运行时段，该阶段室外平均温度-15.1℃。东湖三区各个栋楼的耗热量统计见图2。由图2可知，三区住宅楼的耗热量主要集中在30～50W/m2之间。

2.2用户室内平均温度

经过数据整理，去除无效和异常数据后，三区测试建筑室内平均温度见图3。图3中虚线表示要求达到的室温（18℃），可以看出，三区测试建筑有4户室温未达标，最低值为14.6℃。有16户室温达标甚至超过20℃，最高23.8℃。

图2　三区住宅楼室外计算温度下耗热量

图3　东湖三区测试建筑平均室内温度

通过调研发现，东湖三区建筑是按节能型住宅设计的，而实际建筑物未达到节能墙体保温标准，保温板厚度与墙体连接密实度均不达标。同时，前后阳台面积未在计算热负荷内。因此，散热器选型面积偏小，且采用圆形翅片结构，这是导致用户采暖效果不佳的一个主要因素。这些室温未达标的用户所在栋楼均位于各供热支路的中、远端，并且这些用户基本都位于靠山墙侧。且又以底层用户情况最为严重，如303-1-101和323-5-101住户。除了所处位置不利以外，部分用户出于美观需要，将客厅与阳台打通，使得室内采暖面积增加，也是导致室温偏低的原因。

2.3过量供热损失率

用户室内温度达到18℃即为满足供热要求，而用户室温超过18℃则为过量供热。过量供热损失率即为超过需求多供的热量与需求热量的比值，由于耗热量与室内外温差成正比，因此，过量供热损失率越大，系统热量损失越多。

数据统计时间为2012年12月29日—2013年2月25日，此期间室外平均温度为-15.3℃，根据测试可得出三区住宅建筑的最大过量供热率为16.9%。

2.4室温垂直失调

用户室温的垂直失调表现为同一建筑、同一单元的相同房间室内温度分布不均匀。由于三区的建筑均采用上供下回的供热方式，垂直失调表现为上层用户室温高，下层用户室温低（表1）。

从表1可以看出各测试栋楼均存在垂直失调情况，其中三区333号楼垂直失调情况最严重。201用户将阳台和客厅打通，使得室内采暖面积增加，室温偏低。由此可见，阳台和客厅打通和用户自行更换暖气片都将加剧楼内垂直失调，使得下层用户室温偏低。

2.5围护结构对耗热量影响

为了找出围护结构散热的薄弱环节，使用红外摄像仪对东湖三、四区住宅建筑的围护结构拍照，并就围护结构散热的薄弱环节进行分析。红外拍摄时间为2013年3月1日，当日的平均室外温度为-11.5℃。

2.5.1窗体结构

东湖三区住宅建筑原使用单层塑钢窗，目前大部分用户已经将单层塑钢窗更换为双层塑钢窗，对两种类型的窗户进行红外拍照。测试结果对比如表2所示。

表2　单层塑钢窗与双层塑钢窗耗热量对比

从表2的计算结果来看，单层塑钢窗的单位面积耗热量［1］比双层塑钢窗分别高出2.4倍和2.1倍，由此可见更换单层塑钢窗对于减少室内散热有着非常显著的作用。

2.5.2墙体裂纹

墙体裂纹也会造成室内热量的流失。由于墙体传热系数相同，耗热量与传热温差成正比，裂纹墙体与周围正常墙体的耗热量对比如表3所示。

表3　裂纹墙体与周围正常墙体的耗热量对比

从表3的计算结果可以看出，裂纹处周围墙体的温度比正常墙体的耗热量增加43.3%，因此，应及时修复有裂纹的墙体。

2.5.3墙体结合处

调研中发现客厅阳台和卧室外墙的结合处散热情况较外墙严重。由于墙体传热系数相同，耗热量与传热温差成正比，结合处外墙与非结合处外墙的耗热量对比如表4所示。

表4　结合处外墙与非结合处外墙耗热量对比

从表4的计算结果可以看出，外墙结合处墙体的耗热量比周围非结合处正常墙体的耗热量增加102.9%，因此，应重点对外墙结合处进行保温。

2.5.4一楼外墙

调研中以317住宅楼4单元为例，在室外平均气温-12℃时，相同供、回水温度（63℃/50℃）下，发现101（室温16.4℃）卧室的散热情况比201（18.8℃）卧室的散热情况严重。由于墙体传热系数相同，耗热量与传热温差成正比，选取一楼外墙与二楼外墙的耗热量对比如表5所示。

表5　一楼外墙与二楼外墙耗热量的对比

从表5的计算结果可以看出，一楼外墙比二楼外墙的耗热量分别增加40.4%和53.9%，因此，应重点对一楼外墙进行保温。

2.5.5楼板与山墙结合处、外窗周围墙体

调研中发现楼板与山墙结合处以及外窗四周墙体比周围外墙的散热情况严重。由于墙体传热系数相同，耗热量与传热温差成正比，楼板与山墙结合处以及窗户周围墙体的耗热量对比如表6所示。

表6　楼板与山墙结合处、窗户周围墙体的耗热量对比

从表6的计算结果可以看出，楼板与山墙结合处比周围正常墙体耗热量增加66%，窗户周围墙体比周围正常墙体耗热量增加74%，因此，应重点对楼板与山墙结合处以及窗户周围墙体进行保温。

2.5.6阳台情况

调研中发现部分用户将客厅和阳台打通，并将原本放在客厅的暖气片外挪至阳台，这使得客厅采暖面积增加，外墙的散热量明显增加。由于不同墙体传热系数步相同，耗热量与传热温差成正比，打通阳台和未打通阳台墙体的耗热量对比如表7所示。

表7　打通阳台和未打通阳台墙体的耗热量对比

从表7的计算结果可以看出，打通阳台使得墙体耗热量增加63.3%，因此，对于目前未打通阳台的住户应建议维持现状。

3　结论及建议

1）用户私改散热器：部分用户更换暖气片，将客厅与阳台或厨房打通，增加散热面积，加剧了垂直失调，使得下层用户室温偏低。应加强私改治理。

2）墙体结构的影响：采用单层钢窗结构，墙体未采用保温结构，墙体存在裂缝以及墙体结合处保温差均能大量增加耗热量，另外，把山墙及一层的住户的墙体保温也对耗热量影响较大。建议将单层塑钢窗改造为双层塑钢窗，对非保温墙体进行节能改造。

［1］中国建筑科学研究院.GB50176—1993民用建筑热工设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2012.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.09.020

2015-06-21）

赵岩，工程师，2010年毕业于东北石油大学（动力工程专业），从事供热、节能技术管理工作，E-mail：zhaoyanzy1979@ 163.com，地址：黑龙江省大庆市让胡路区西宾路456号，163453。