暖通設計規范與民用建筑節能設計標準的一些差異認識分析

1 暖規采暖設計熱負荷指標計算方法

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

q=Q/Ao （1）

式中Q、Ao分別為冬季采暖通風系統的熱負荷（W）和建筑面積（㎡），且Q值應根據建筑物下列散失和獲得的熱量確定：

1）圍護結構的耗熱量，包括基本耗熱量和附加耗熱量，且圍護結構的基本耗熱量應按下式計算：

Q1=αFK（tn-twn） （2）

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

圍護結構的附加耗熱量應按其占基本耗熱量的百分率確定，包括朝向附加、風力附加、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表示在單純風壓作用下，不考慮朝向修正和建筑物內部隔斷情況時，通過每米門窗縫隙進入室內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表示在風壓與熱壓共同作用下，考慮建筑體型、內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滲透壓差綜合修正系數、b表示門窗縫隙滲風指數，當無實測數據時，取b=0.67。

3）加熱由外門開啟時經外門進入室內的冷空氣耗熱量；

4）通風耗熱量；

5）通過其他途徑散失或獲得的熱量；

2.2 節能標準建筑物耗熱量指標計算方法

建筑物耗熱量指標qH（W/㎡）。建筑物耗熱量指標是指在計算采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內設計計算溫度，單位建筑面積在單位時間內消耗的需由室內采暖設備供給的熱量。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通過建筑圍護結構的傳熱量，應分別按折合到單位建筑面積上單位時間內通過外墻、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（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建筑物內部得熱量（W/㎡），包括炊事、照明、家電和人體等的散熱所得熱量，本標準居住建筑取3.8 W/㎡。

3 暖規與節能標準差異比較及分析

3.1 概念差異

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

2）在計算圍護結構的耗熱量、冷風滲透耗熱量和建筑物耗熱量時，暖規中都用到了室內外最大溫差（tn-twn），而節能標準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，前者一般為27℃（采暖室內設計溫度取主要房間18℃），后者為18.6℃（室內計算溫度取18℃），前者約為后者的1.452倍。

3）暖規是從純滲透的角度出發（衛生間除外）計算確定由門窗縫隙滲入室內的冷空氣滲透耗熱量，而節能標準是從空氣換氣的角度出發計算確定建筑物空氣滲透耗熱量。

3.2 方法差異

1）暖規是對每個房間分別進行熱負荷計算，然后匯總得到整棟建筑的采暖熱負荷；而節能標準是按室外平均溫度、外墻平均傳熱系數等參數的平均值對整棟建筑圍護結構耗熱量、空氣滲透耗熱量和建筑內部得熱量分別計算，然后匯總得到整棟建筑的耗熱量。

2）暖規與節能標準中圍護結構耗熱量的計算公式是類似的，但修正系數的選取方法不同；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）在計算圍護結構傳熱耗熱量時，節能標準中對外圍護結構各部分的傳熱系數都有上限值要求；而實際工作中按設暖規計算選用的傳熱系數有時比按節能標準計算時規定的傳熱系數限值要大一點，此時就需要設計時采取合適的節能措施以降低傳熱系數，直至符合節能標準的規定。

4 結論

1）采暖設計熱負荷指標和節能標準中建筑物耗熱量指標是有本質判別的兩個概念，計算方法也不盡相同，且節能標準對各參數、指標的要求更為嚴格一些。

2）暖規與節能標準在計算圍護結構傳熱耗熱量時溫差和傳熱系數的差異是最主要的原因，而修正系數、計算公式等的不同引起的差異則是相對次要的原因。

3）按暖規與節能標準的分別計算的建筑物空氣滲透總耗熱量和圍護結構總耗熱量的百分比差別不大，在一般情況下，與傳統的滲透耗熱量占30%的比例基本上是一致的。

作者簡介：劉健，男，生于1970年8月，靖遠煤業工程勘察設計有限公司，暖通工程師，主要從事暖通設計。