閆小林，王 剛

(河北聯(lián)合大學冶金與能源學院，河北唐山 063009)

0 引言

供暖分戶計量是建筑節(jié)能中的重要環(huán)節(jié)之一。供暖分戶計量中“溫度法”是一種采用“等舒適度等熱費”的方式，通過直接測量用戶室內(nèi)溫度間接計算得到用戶的用熱情況的一種計量手段［1］。溫度法熱計量需長期對室內(nèi)溫度進行測量，而測溫的高精確度要求是必要的。目前，住宅室內(nèi)溫度測量方法一般都是以室內(nèi)墻體為測點參照物，距墻體1m、地面1.4m以上和窗戶1.5m的室內(nèi)范圍對1點或多點的平均溫度測量并認定為室內(nèi)溫度［2］。但用此方法進行室內(nèi)長期測溫時，要求測溫儀器懸掛于室內(nèi)幾何中心點周圍的位置，嚴重影響了用戶的正常生活起居，所以此法并不適用于長期室內(nèi)溫度監(jiān)測。針對這一缺陷，筆者探索選用室內(nèi)側墻體作為測溫點，分別對不同的室內(nèi)房間進行測量，選擇合理的測溫位置，目的是在不影響居民生活起居的同時減小一些難以消除的干擾因素以提高測量精度，為此還要對測量值進行溫度修正，本文通過大量實測數(shù)據(jù)分析總結給出了室內(nèi)溫度測量修正系數(shù)參考值。

1 室內(nèi)溫度測量點的選取

根據(jù)室內(nèi)長期監(jiān)測的精度要求，需將測溫儀器在不影響人們正常生活的條件下固定于室內(nèi)高于地面1.4 m的某個位置，還要盡量避免陽光直射或其它冷、熱源干擾。為此測溫選取2011年新建樓房第4層(共6層)作為測溫戶型，為盡量避免樓層布局對室內(nèi)溫度的影響，選取3個具有代表性房間進行測量，分別為陽面臥室、陰面臥室、客廳，每個模型內(nèi)測量4～7個測溫點，距離門、室內(nèi)冷熱源位置不少于1 m，距離窗戶位置不少于1.5 m，且避免陽光直射，距離地面1.7 m～2.0 m的位置。由于室外環(huán)境對溫度影響因素較多，不利于測溫的穩(wěn)定性和準確性，因此選取測溫點時未選取與室外環(huán)境相鄰的墻體作為測溫墻體。墻體測溫區(qū)域和測溫位置如下所示:

圖1 墻體測溫區(qū)域圖

表1 測溫房間及測溫位置描述

2 實測數(shù)據(jù)分析

測溫之前關閉室內(nèi)除暖氣之外的其它冷熱源，盡量避免人員走動，使室內(nèi)溫度達到相對穩(wěn)定狀態(tài)。測溫時每隔5分鐘測量一次，具體數(shù)據(jù)如下圖所示:

圖2 每個房間各測點溫度圖

由圖2所示:A2、B2、C1和C3四個點溫度與室內(nèi)溫度 TA、TB、TC相比溫差范圍在0.5～2.5 ℃之間，偏差范圍較大。而其它各點與室內(nèi)溫度的溫差范圍在－0.5～1℃之間。原因分析:(1)與室內(nèi)溫度偏差較大的點均為戶鄰墻測溫點，由于各個用戶對房間內(nèi)的舒適要求程度不同，散熱器閥門開關大小不一樣，室溫差引起戶間傳熱現(xiàn)象明顯。(2)同一戶內(nèi)戶主對各個室內(nèi)溫度舒適要求基本一致，且戶內(nèi)各個房間通常不關門，空氣相互流通，熱量分布相對均勻，通過墻體熱傳遞現(xiàn)象不明顯。由于戶鄰墻實測溫值偏差較大且受其它因素干擾，使長期室內(nèi)溫度測量的不確定性因素增多，所以戶鄰墻不適合作為長期室內(nèi)溫度測溫點的選取位置。

3 溫度修正系數(shù)的確定

綜上所述，戶鄰墻體并不適合用于進行長期室內(nèi)溫度測量。因此，改變測量區(qū)域再次進行測量，每個房間選取兩個測溫點，選取時除滿足第1節(jié)所述的測溫條件之外，只選取內(nèi)墻做為測溫墻體。測試結果如下圖所示:

圖3 各房間內(nèi)墻測溫點溫度圖

由圖3中數(shù)據(jù)可知:陽面臥室和客廳的壁溫與其室內(nèi)溫度相比時高時低，而陰面臥室的壁溫始終高于室內(nèi)溫度。原因分析:(1)由于陽面臥室和客廳直接受到太陽輻射的影響，盡管測溫點避免了陽光直射，但太陽輻射進室內(nèi)的熱量經(jīng)過熱擴散還是會對測溫點產(chǎn)生影響，而且房間接收太陽輻射熱量的多少受到大氣濕度、陰晴程度等因素的干擾而隨時變化，所以陽面房間的壁溫與其室溫相比出現(xiàn)不規(guī)律性波動。(2)陰面臥室不直接受太陽輻射的影響，而且陰面臥室內(nèi)溫度與室外溫度差值要大于陽面房間與室外溫度的差值，所以陰面房間向外界散熱要強于陽面房間，陰面臥室室內(nèi)相對溫度偏低，房間之間傳熱始終是正向傳熱(向房間內(nèi)傳熱)。因此，在計算溫度修正系數(shù)時應將陰面房間和陽面房間分開考慮［3～4］。

對數(shù)據(jù)進行整理，以下式定義溫度修正系數(shù):

式中:a—溫度修正系數(shù);

T室—室內(nèi)實際溫度，℃;

T墻—室內(nèi)墻體溫度，℃。

計算得到各房間溫度修正系數(shù)如表2所示，由表中可以看出，陰面臥室溫度修正系數(shù)均小于1，平均值為0.96。陽面臥室與客廳的溫度修正系數(shù)在1左右波動，平均值為1.0。

表2 測量期內(nèi)各房間溫度修正系數(shù)

為驗證陽面房間修正溫度系數(shù)的準確性，本文選取2012年10份完工的某小區(qū)內(nèi)3#14層1401內(nèi)房間再多次進行測量，房間剛裝修完成一個月，內(nèi)部無家具、家電，有利于測量準確性。房間位置為樓體東南側，全天采光，面積13.7 m2，在室內(nèi)內(nèi)墻1.8m處選取一個測溫點，每隔10 min測量一次，具體數(shù)據(jù)如圖4所示，對數(shù)據(jù)進行整理計算得出該房間的溫度修正系數(shù)平均值為1.00，與表2中所計算的陽面溫度修正系數(shù)相同。

圖4 1401臥室測溫點與室內(nèi)溫度圖

經(jīng)過對實測數(shù)據(jù)的研究與分析總結可以看出:對于新建樓房室內(nèi)長期溫度監(jiān)測，測溫墻體選擇內(nèi)墻壁時，其陰面房間應該考慮溫度修正，溫度修正系數(shù)為0.96。而陽面房間測量值與實際室內(nèi)溫度相差不大，可以以測量值做為室內(nèi)溫度參考值。

4 結論

(1)溫度法室內(nèi)測溫點位置在外墻或戶鄰墻上時受干擾因素影響較大，不利于室內(nèi)測溫的準確性，應盡量放置在影響因素較小的內(nèi)墻上。

(2)雖然測量時盡量避免了太陽輻射的影響，但在實際過程中，完全避免是不可能的，測量值會間接受其影響。

(3)本文針對室內(nèi)測溫位置的選取和溫度修正范圍的研究為初步研究成果，意在為供暖分戶計量“溫度法”在我國實際測試和實施中給出參考意見。

［1］方修睦，姜永成，王學等.溫度法供暖熱計量分配系統(tǒng)的研究［J］.暖通空調(diào)，2005，35(5):112-115.

［2］住宅采暖室內(nèi)空氣溫度測量方法［S］.DB 11/T 745-2010.

［3］毛明強，祁躍利，徐同英等.分戶熱計量用戶熱量位置修正系數(shù)的分析計算［J］.暖通空調(diào)，2012，42(2):18-21.

［4］董重成，趙立華，姜順姬等.封閉陽臺溫差修正系數(shù)的實驗研究［C］.//全國暖通空調(diào)制冷2002年學術文集.2002:1907-1912.