1 暖規(guī)采暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)計算方法

日常實際設(shè)計工作中，常常在按暖規(guī)計算出建筑冬季采暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷后，計算采暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)q（W/㎡）。采暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)是指在采暖室外計算溫度條件下，為保持室內(nèi)計算溫度，單位建筑面積在單位時間內(nèi)需由鍋爐房或其它供熱設(shè)施供給的熱量。采暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)q計算公式如下：

q=Q/Ao （1）

式中Q、Ao分別為冬季采暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷（W）和建筑面積（㎡），且Q值應(yīng)根據(jù)建筑物下列散失和獲得的熱量確定：

1）圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量，包括基本耗熱量和附加耗熱量，且圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量應(yīng)按下式計算：

Q1=αFK（tn-twn） （2）

式中Q1、α、F、K、tn、twn分別表示圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量（W）、溫差修正系數(shù)、面積（㎡）、傳熱系數(shù)[W/（㎡·K）]、冬季采暖室內(nèi)設(shè)計溫度（℃）及采暖室外計算溫度（℃）。

圍護結(jié)構(gòu)的附加耗熱量應(yīng)按其占基本耗熱量的百分率確定，包括朝向附加、風(fēng)力附加、外門附加、高度附加和間歇附加。

2）加熱由外門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量，計算公式為：

Q2=0.28cpρwnL（tn-twn） （3）

式中Q2表示由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量（W）、cp表示空氣的定壓比熱容[kJ/（kg·K）]、ρwn表示采暖室外計算溫度下的空氣密度（kg/m3）、tn和twn與上同，L表示滲透冷空氣量（m3/h）、其計算公式如下：

L=L0l1mb （4）

式中L0表示在單純風(fēng)壓作用下，不考慮朝向修正和建筑物內(nèi)部隔斷情況時，通過每米門窗縫隙進入室內(nèi)的理論滲透冷空氣量[m3/（m·h）] 、l1表示外門窗縫隙的長度（m）、m表示在風(fēng)壓與熱壓共同作用下，考慮建筑體型、內(nèi)部隔斷和空氣流通等因素后，不同朝向、不同高度的門窗冷風(fēng)滲透壓差綜合修正系數(shù)、b表示門窗縫隙滲風(fēng)指數(shù)，當(dāng)無實測數(shù)據(jù)時，取b=0.67。

3）加熱由外門開啟時經(jīng)外門進入室內(nèi)的冷空氣耗熱量；

4）通風(fēng)耗熱量；

5）通過其他途徑散失或獲得的熱量；

2.2 節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建筑物耗熱量指標(biāo)計算方法

建筑物耗熱量指標(biāo)qH（W/㎡）。建筑物耗熱量指標(biāo)是指在計算采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)設(shè)計計算溫度，單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量。其計算公式如下：

qH = qHT + qINF-qIH （5）

1）qHT為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)通過建筑圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量，應(yīng)分別按折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)通過外墻、屋面、地面、門窗、非采暖封閉陽臺等的傳熱量分項計算后匯總，且計算公式如下：

qHT = qHq+ qHw+ qHd+ qHmc+ qHy （6）

式中，qHq、 qHw、 qHd、 qHmc、 qHy分別表示折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)通過外墻、屋面、地面、門窗、非采暖封閉陽臺的傳熱量，其計算公式及含義在此就不再一一列舉。

2）qINF為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)建筑物空氣滲透耗熱量（W/㎡），且計算公式如下：

qINF =（tn-te）（CpρNV）/A0 （7）

式中CP、ρ、N、V分別是空氣的比熱容（取0.28Wh/kg.K）、空氣的密度（kg/m3）、換氣次數(shù)（取0.5h-1）和換氣體積（m3）。

3）qIH為折合到單位建筑面積上單位時間內(nèi)建筑物內(nèi)部得熱量（W/㎡），包括炊事、照明、家電和人體等的散熱所得熱量，本標(biāo)準(zhǔn)居住建筑取3.8 W/㎡。

3 暖規(guī)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)差異比較及分析

3.1 概念差異

1）采暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)和建筑物耗熱量指標(biāo)是不完全相同的兩個概念。前者是在建筑物室內(nèi)外設(shè)計計算溫度條件下的能耗量，其值是按暖規(guī)計算得到的為確定最不利工況時達到室內(nèi)溫度所必須選型、設(shè)計的采暖設(shè)備的依據(jù)，中華人民共和國地方標(biāo)準(zhǔn)《采暖居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》DB62/T25-3033-2006規(guī)定，甘肅蘭州地區(qū)其值不應(yīng)超過32.6 W/㎡、白銀地區(qū)不應(yīng)超過33.4 W/㎡；后者是在采暖期內(nèi)、在建筑物室外平均溫度條件下的耗熱量，是全部采暖期間內(nèi)耗熱量的平均值，其值按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計算得到，可用以計算全年采暖能耗量，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定甘肅蘭州地區(qū)（4～8）層建筑不應(yīng)超過14.4 W/㎡、≤3層不應(yīng)超過16.5 W/㎡。

2）在計算圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量和建筑物耗熱量時，暖規(guī)中都用到了室內(nèi)外最大溫差（tn-twn），而節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中都用到了平均溫差（tn-te），二者的差異是很大的。如在甘肅蘭州地區(qū)，前者一般為27℃（采暖室內(nèi)設(shè)計溫度取主要房間18℃），后者為18.6℃（室內(nèi)計算溫度取18℃），前者約為后者的1.452倍。

3）暖規(guī)是從純滲透的角度出發(fā)（衛(wèi)生間除外）計算確定由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣滲透耗熱量，而節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)是從空氣換氣的角度出發(fā)計算確定建筑物空氣滲透耗熱量。

3.2 方法差異

1）暖規(guī)是對每個房間分別進行熱負(fù)荷計算，然后匯總得到整棟建筑的采暖熱負(fù)荷；而節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)是按室外平均溫度、外墻平均傳熱系數(shù)等參數(shù)的平均值對整棟建筑圍護結(jié)構(gòu)耗熱量、空氣滲透耗熱量和建筑內(nèi)部得熱量分別計算，然后匯總得到整棟建筑的耗熱量。

2）暖規(guī)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中圍護結(jié)構(gòu)耗熱量的計算公式是類似的，但修正系數(shù)的選取方法不同；由于計算分類不同，面積的選取也不同，但從整體上講，計算所用的面積基本一致。

3）在計算圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量時，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中對外圍護結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)都有上限值要求；而實際工作中按設(shè)暖規(guī)計算選用的傳熱系數(shù)有時比按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計算時規(guī)定的傳熱系數(shù)限值要大一點，此時就需要設(shè)計時采取合適的節(jié)能措施以降低傳熱系數(shù)，直至符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

4 結(jié)論

1）采暖設(shè)計熱負(fù)荷指標(biāo)和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中建筑物耗熱量指標(biāo)是有本質(zhì)判別的兩個概念，計算方法也不盡相同，且節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對各參數(shù)、指標(biāo)的要求更為嚴(yán)格一些。

2）暖規(guī)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)在計算圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量時溫差和傳熱系數(shù)的差異是最主要的原因，而修正系數(shù)、計算公式等的不同引起的差異則是相對次要的原因。

3）按暖規(guī)與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的分別計算的建筑物空氣滲透總耗熱量和圍護結(jié)構(gòu)總耗熱量的百分比差別不大，在一般情況下，與傳統(tǒng)的滲透耗熱量占30%的比例基本上是一致的。

作者簡介：劉健，男，生于1970年8月，靖遠(yuǎn)煤業(yè)工程勘察設(shè)計有限公司，暖通工程師，主要從事暖通設(shè)計。