不同居住建筑户间传热温差的**。
1110811005 崔晓蒙。
摘要： 本文采用非稳态传热数值求解法， 分析传统混住宅、钢筋混凝土住宅，外墙内保温住宅， 采用分室调节最低值时， 房间室温和与邻室的温差及围护结构温度分布的变化规律， 为住宅按户计算供暖热负荷，提供了计算依据， 也为按户计量收费和建筑保温，能源节约研究提供参考。
1.前言：随着我国能源结构的调整和供暖收费改革制度， 采用燃气、电能、太阳能、地热能、江河湖海等清洁能源的多种能源供暖方式代替传统燃煤锅炉房供暖已成为必然趋势， 这也是我国节约能源、保护环境， 实施可持续发展战略的重要措施之一。
无论采用哪种热源集中供暖， 按用热量收费必然促使用户按需分室调节。在进行住宅按户计量供暖设计时的热负荷确定中， 用户分室调节导致的户间传热计算， 成为工程设计与研究部门关注的热点问题， 其中， 分室调节时室温和户间传热温差及围护结构温度分布的变化规律， 是户间传热计算的关键依据。目前， 我国户间传热计算的关键性参数的确定尚处于**之中， 迫于工程设计急需， 采取先行界定、在过程中逐步完善的策略， 因而， 在一些地方的设计规程中对这些关键参数采取/暂定的方法。
目前我国户间传热的研究主要基于稳态传热分析， 而用户分室调节导致的户间传热， 是通过围护结构的非稳态传热。
本文分别以目前较为普遍的传统砖混住宅、钢筋混凝土住宅和外墙内保温结构的三种居住建筑为对象， 采用非稳态传热分析方法， 数值求解， 分别得出了三种住宅标准层和顶层的典型房间( 分别有一面外墙和有两面外墙) ,采用分室调节最低值时( 即停止采暖时) ,典型房间室温和与邻室的户间传热温差及围护结构温度分布的变化规律， 并进行分析比较。
2.房间非稳态传热的数学模型描述典型房间室温及围护结构温度变化规律的不稳态传热的数学模型， 由围护结构的非稳态导热微分方程式及其定解条件和房间热平衡方程组成。
2. 1 非稳态导热微分方程式围护结构的不稳态导热， 可视为平壁一维不稳态导热问题。其导热微分方程式为。
2. 2 定解条件假定在北京地区供暖室外计算温度t w 下， 外墙内保温住宅各房间控制室温为t n= 20℃, 其中典型房间突然停止采暖， 分析求解该房间室温t n = f (t) 和围护结构温度分布t = f( x,t) 变化规律。典型房间分别是：
1) 标准层只有一面外墙及外窗的北向房间；
2) 标准层有两面外墙及外窗的北向房间；
3) 顶层只有一面外墙及外窗的北向房间；
4) 顶层有两面外墙及外窗的北向房间。设典型房间突然停止采暖时刻为s= 0, 则定解条件为：
2.3 房间热平衡方程：当典型房间突然停止采暖后， 典型房间得失热量之和等于房间内能的变化。
3 房间非稳态传热问题的数值求解：采用有限差分法将上述数学模型转化为线性代数方程组， 对时间变量采用向后差分的隐式格式， 时间步长为1 h; 对几何变量， 分别采用长度不等的均匀网格， 二阶导数采用中心差分。将围护结构材料的物性参数及几何参数代入， 利用计算机进行求解， 便可得到任意时刻室内温度和任意时刻围护结构内温度分布。
围护结构材料及几何参数：对于砖混住宅， 外墙为370 mm 厚砖墙， 内抹灰20 mm厚； 内墙为120 mm 厚砖墙， 内外分别抹灰20 mm; 楼板厚110 mm。
对于钢筋混凝土住宅， 外墙厚250 mm, 内抹灰20 mm厚； 内墙厚120 mm, 内外分别抹灰20 mm; 楼板厚110 mm。
对于内保温住宅， 外墙为250 mm 厚钢筋混凝土， 墙内侧为含面层共60 mm 厚增强水泥聚苯复合保温板； 内墙为160 mm 厚陶粒混凝土， 双面抹灰10 mm; 楼板为110 mm 厚钢筋混凝土， 上下各抹面10 mm;
4 求解结果及分析。
对三种住宅的典型房间主要参数计算结果如表1。
5 结论。 1) 对于以上三种不同居住建筑， 当一个用户停止采暖，其室温降低到最低值所需时间各不相同。其中， 对于同一层典型房间， 内保温住宅所需时间最短， 钢筋混凝土住宅次之，砖混住宅所需时间最长， 并且三种住宅中， 有两面外墙时均比有一面外墙时所需要的时间长； 对于不同楼层典型房间，顶层房间比标准层房间所需时间长1 倍以上。
2) 对于三种不同住宅的标准层房间， 当一个用户停止采暖， 其室温降低的程度各不相同， 与邻室的温差或户间传热温差也不同。其中， 钢筋混凝土住宅温降最大， 户间传热温差可达4.6~ 10.
2 ℃;砖混住宅温降比钢筋混凝土住宅温降小1.3~ 2.6 ℃,户间传热温差3.
3~ 7.6 ℃;内保温住宅温降最小， 户间传热温差为2.1~ 5.
1 ℃ 比砖混住宅温降小1.2~ 2.5 ℃。
3) 对于同一住宅， 有两面外墙的房间比有一面外墙的房间温降大， 其户间传热温差也大， 且对不同住宅， 房间温降的差值不同。对于钢筋混凝土住宅， 有两面外墙的房间比有一面外墙的房间， 户间传热温差大5.6 ℃ 对于砖混住宅， 有两面外墙的房间比有一面外墙的房间， 户间传热温差大4.
3 ℃ 对于内保温住宅， 有两面外墙的房间比有一面外墙的房间， 户间传热温差大3 ℃。
4) 对于同一住宅， 顶层房间比标准层房间温降大， 其户间传热温差也大。就户间传热温差较小的内保温住宅看， 对于有一面外墙的房间， 顶层房间比标准层房间温降或户间传热温差大1.8 ℃;对于有两面外墙的房间， 顶层房间比标准层房间温降或户间传热温差大2.
7 ℃5) 对于三种不同居住建筑的八类典型房间， 当一个用户停止采暖后， 周围邻室内表面温降均符合小于规定的允许温差6 ℃ 的要求。
6) 对于内保温住宅， 外墙主体与保温层间的温度总是低于零下4 ℃,易引起结霜现象， 因而外保温结构更值得**。总之， 在进行分户计量供暖设计时， 应根据用户所在建筑物类型、房间位置和房型， 分别确定户间的传热温差， 计算户间的传热量， 保证用户采暖要求， 最大可能降低系统造价，并节约能源。
参考文献：01-605-2000 新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程。
2.任泽霈，编著。传热学，第三版。北京：建筑工业出版社 ，1995.
3.贺平，编著。供热工程，第三版。北京：建筑工业出版社，1998.
4.彦启森，赵庆珠，编著。建筑热过程。北京：建筑工业出版社，1998.
5.京93sj8 外墙内保温图集。
6.88j5 屋面建筑构造通用图集《建筑热能通风空调》2004
j, johnston w a, nicholson f j. fao fish technical ***** no.331[m].
fao rome ice in fisheries, 1992.
d, dost s. thermal diffusivities of geometrical objects subjected to cooling[j]. applied energy, 1995, 51:
111–118.
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