暖通设计规范与民用建筑节能设计标准的差异认识

1暖规采暖设计热负荷指标计算方法

日常实际设计工作中,常常在按暖规计算出建筑冬季采暖通风系统的热负荷后,计算采暖设计热负荷指标q（W/）.采暖设计热负荷指标是指在采暖室外计算温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其它供热设施供给的热量.采暖设计热负荷指标q计算公式如下：

q等于Q/Ao（1）

式中Q、Ao分别为冬季采暖通风系统的热负荷（W）和建筑面积（）,且Q值应根据建筑物下列散失和获得的热量确定：

1）围护结构的耗热量,包括基本耗热量和附加耗热量,且围护结构的基本耗热量应按下式计算：

Q1等于αFK（tn-twn）（2）

式中Q1、α、F、K、tn、twn分别表示围护结构的基本耗热量（W）、温差修正系数、面积（）、传热系数[W/（K）]、冬季采暖室内设计温度（℃）及采暖室外计算温度（℃）.

围护结构的附加耗热量应按其占基本耗热量的百分率确定,包括朝向附加、风力附加、外门附加、高度附加和间歇附加.

2）加热由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量,计算公式为：

Q2等于0.28cpρwnL（tn-twn）（3）

式中Q2表示由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量（W）、cp表示空气的定压比热容[kJ/（kgK）]、ρwn表示采暖室外计算温度下的空气密度（kg/m3）、tn和twn与上同,L表示渗透冷空气量（m3/h）、其计算公式如下：

L等于L0l1mb（4）

式中L0表示在单纯风压作用下,不考虑朝向修正和建筑物内部隔断情况时,通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透冷空气量[m3/（mh）]、l1表示外门窗缝隙的长度（m）、m表示在风压与热压共同作用下,考虑建筑体型、内部隔断和空气流通等因素后,不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数、b表示门窗缝隙渗风指数,当无实测数据时,取b等于0.67.

3）加热由外门开启时经外门进入室内的冷空气耗热量；

4）通风耗热量；

5）通过其他途径散失或获得的热量；

2.2节能标准建筑物耗热量指标计算方法

建筑物耗热量指标qH（W/）.建筑物耗热量指标是指在计算采暖期室外平均温度条件下,为保持室内设计计算温度,单位建筑面积在单位时间内消耗的需由室内采暖设备供给的热量.其计算公式如下：

qH等于qHT+qINF-qIH（5）

1）qHT为折合到单位建筑面积上单位时间内通过建筑围护结构的传热量,应分别按折合到单位建筑面积上单位时间内通过外墙、屋面、地面、门窗、非采暖封闭阳台等的传热量分项计算后汇总,且计算公式如下：

qHT等于qHq+qHw+qHd+qHmc+qHy（6）

式中,qHq、qHw、qHd、qHmc、qHy分别表示折合到单位建筑面积上单位时间内通过外墙、屋面、地面、门窗、非采暖封闭阳台的传热量,其计算公式及含义在此就不再一一列举.

2）qINF为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物空气渗透耗热量（W/）,且计算公式如下：

qINF等于（tn-te）（CpρNV）/A0（7）

式中CP、ρ、N、V分别是空气的比热容（取0.28Wh/kg.K）、空气的密度（kg/m3）、换气次数（取0.5h-1）和换气体积（m3）.

3）qIH为折合到单位建筑面积上单位时间内建筑物内部得热量（W/）,包括炊事、照明、家电和人体等的散热所得热量,本标准居住建筑取3.8W/.

3暖规与节能标准差异比较及分析

3.1概念差异

1）采暖设计热负荷指标和建筑物耗热量指标是不完全相同的两个概念.前者是在建筑物室内外设计计算温度条件下的能耗量,其值是按暖规计算得到的为确定最不利工况时达到室内温度所必须选型、设计的采暖设备的依据,中华人民共和国地方标准《采暖居住建筑节能设计标准》DB62/T25-3033-2006规定,甘肃兰州地区其值不应超过32.6W/、白银地区不应超过33.4W/；后者是在采暖期内、在建筑物室外平均温度条件下的耗热量,是全部采暖期间内耗热量的平均值,其值按节能标准计算得到,可用以计算全年采暖能耗量,节能标准规定甘肃兰州地区（4～8）层建筑不应超过14.4W/、≤3层不应超过16.5W/.

2）在计算围护结构的耗热量、冷风渗透耗热量和建筑物耗热量时,暖规中都用到了室内外最大温差（tn-twn）,而节能标准中都用到了平均温差（tn-te）,二者的差异是很大的.如在甘肃兰州地区,前者一般为27℃（采暖室内设计温度取主要房间18℃）,后者为18.6℃（室内计算温度取18℃）,前者约为后者的1.452倍.

3）暖规是从纯渗透的角度出发（卫生间除外）计算确定由门窗缝隙渗入室内的冷空气渗透耗热量,而节能标准是从空气换气的角度出发计算确定建筑物空气渗透耗热量.

3.2方法差异

1）暖规是对每个房间分别进行热负荷计算,然后汇总得到整栋建筑的采暖热负荷；而节能标准是按室外平均温度、外墙平均传热系数等参数的平均值对整栋建筑围护结构耗热量、空气渗透耗热量和建筑内部得热量分别计算,然后汇总得到整栋建筑的耗热量.

2）暖规与节能标准中围护结构耗热量的计算公式是类似的,但修正系数的选取方法不同；由于计算分类不同,面积的选取也不同,但从整体上讲,计算所用的面积基本一致.

3）在计算围护结构传热耗热量时,节能标准中对护结构各部分的传热系数都有上限值要求；而实际工作中按设暖规计算选用的传热系数有时比按节能标准计算时规定的传热系数限值要大一点,此时就需要设计时采取合适的节能措施以降低传热系数,直至符合节能标准的规定.

4结论

1）采暖设计热负荷指标和节能标准中建筑物耗热量指标是有本质判别的两个概念,计算方法也不尽相同,且节能标准对各参数、指标的要求更为严格一些.

2）暖规与节能标准在计算围护结构传热耗热量时温差和传热系数的差异是最主要的原因,而修正系数、计算公式等的不同引起的差异则是相对次要的原因.

3）按暖规与节能标准的分别计算的建筑物空气渗透总耗热量和围护结构总耗热量的百分比差别不大,在一般情况下,与传统的渗透耗热量占30%的比例基本上是一致的.

作者简介：刘健,男,生于1970年8月,靖远煤业工程勘察设计有限公司,暖通工程师,主要从事暖通设计.