建筑供暖的温度控制与节能

下面是鲁班乐标给大家带来关于建筑供暖的温度控制与节能的相关内容，以供参考。

供暖建筑的室内温度是根据热舒适性、经济性、生产工艺等因素确定的，各类不同的建筑都规定了相应的室内温度，一般民用建筑的主要房间，其室内温度在16～20℃之间。当室内温度低于规定的温度时，不能满足热舒适性、生产工艺等方面的要求；当高于规定的温度时，热舒适性提高了，但耗热量增大，不利于建筑节能。因此，供暖建筑的室内温度是评价供暖品质和节能的重要参数。

建筑供暖是为了满足人、生产及其它特殊的需要，当人们在室内工作、生活时，需要保持稳定、舒适的室内温度；当人们停止了工作，人去楼空时，应将室内温度降低至最低水平，即值班温度。因此，建筑供暖的室内温度应根据建筑的使用情况，进行随机调节，有利于建筑的节能。

1室温调节的原理

在通常的供暖情况下，不论房间是否有人，室温都保持规定的温度tn，房间内墙、地板、设备的温度也为tn，与室内空气不进行热交换，房间通过外墙向室外的传热量为Qw，散热器的散热量为Qs，近似认为二者相同。

Qw=Qs=K(tn-tw)F(1)

式中K为外墙传热系数，F为外墙传热面积，tw为室外计算温度。

当房间无人时，进行室温调节供暖，将室内温度tn降至值班温度tz，近似认为室温瞬间由tn降至tz。由于墙体的热惰性，内墙温度不可能在瞬间由tn降至tz，需要经历一个降温期。设所需时间为h，例如：240mm砖墙，当两侧空气温度从18℃降至10℃时，墙中心温度需要经过58h才能从18℃降至10℃。在降温期，外墙的传热量为Qw1，散热器的散热量为Qs1，内墙向室内放热，传热量为Qn。

Qw1=Qs1Qn=K(tz-tw)F(2)

经过降温期后，室内空气温度与内墙、地板、设备的温度趋向一致，达到值班温度tz，停止了热交换，进入值班期，设值班期经历的时间为Δh，此时，外墙的传热量为Qw2，散热器的散热量为Qs2，二者应相等。

当房间有人时，室内升温过程与上述过程类似。此时，外墙的传热量为Qw3，散热器的散热量为Qs3，内墙的吸热量为Qn。

Qw3=Qs3-Qn=K(tn-tw)F(3)

这样，经过降温期、值班期、预热期所需的时间为(2hΔh)，消耗的热能为：

K(tz-tw)FΔh(4)

而采用恒温供暖时，经过(2hΔh)消耗的热能为：

Ew=K(tn-tw)F(2hΔh)

=2K(tn-tw)Fh

K(tn-tw)FΔh(5)

因为tn＞tz，tn＞(tntz)/2，E＜Ew，因此，调节室温的供暖方式是节能的，当tz越小、Δh越大，节能效果越显著。

降温期、预热期所需的时间h取决于内墙的热物理特性，墙体的导热性能越差，h越大。由于房间内墙、地板、设备的h值不同，计算较为困难。在实际的调节过程中，可采用如下方法，例如办公楼，使用时间为18：00～8：00，共14h，由于240mm砖墙从18℃降至10℃时，需要经过58h，而14h是不能够满足需要的，为此，降温和预热时间h各取使用间隔时间的一半，即7h，从18：00～1：00为降温期，从1：00～8：00为预热期，中间无值班期。当经过7h的降温后，内墙的温度也许达不到值班温度，再经过7h的预热后，内墙的温度将恢复到原来的室内温度。因此，只要预热时间≥降温时间，室内温度能够恢复到原来的温度。

以上室温调节过程需要经历一个预热期，如果缩短预热期(预热时间小于降温时间)，或者取消预热期，要将室内温度很快恢复到使用温度，必须增加供热负荷，例如：提高热媒的温度和流量，或者在设计供暖系统时，放大管径、增大散热器的面积。虽然增加了供热负荷，但缩短了预热期，仍具有节能效果。其缺点是：设备的初投资增加；由于室内温度不能快速恢复到使用温度，人们进入房间后的短时间内会有冷的感觉。

2室温调节的方法

2.1调节热媒的温度

保持热媒的流量G不变，调节锅炉或者换热器的热媒出口温度。即

例如：当tn=18℃，tz=10℃，tw=-9℃时

式中c为水的比热容。

降低热媒温度，使供回水温差较原来降低30%，即可将室内温度降至10℃。

2.2调节热媒的流量

保持热媒的供回水温差不变，调节热媒的流量，即：

式中Gn，Gz分别为调节前、后热媒的流量。

例如：当tn=18℃，tz=5℃，tw=-9℃时

减少热媒流量48%，即可将室内温度降至5℃。

通过调节锅炉房、单体建筑供暖干管入口处的供暖系统阀门，可以调节整个供暖小区、单体建筑内所有房间的温度，但由于使用规律不同，在夜间及节假日不使用的建筑物中，尚有些房间需要使用，采用系统调节时，不能满足这些房间的温度要求，使用电暖器也很不方便，对此可利用恒温阀解决。

在供暖系统的所有散热器上装恒温阀(单管系统应设旁通管)，下班时，将温度调至值班温度，而供暖系统的热媒温度保持不变，流量可适当减小，这样，当个别房间需要使用时，仍可满足其温度要求。

还有一种方法是在散热器上安装电磁阀。这种电磁阀有两种状态，一种是全开状态，此时不限制热媒的流量，室温达到使用温度；另一种状态为半开状态，此时限制热媒的流量，室温降至值班温度。电磁阀的开关设在办公楼的走廊中，如果人们下班后忘记操作，值班人员可检查一遍，使电磁阀处于半开状态，室温降至值班温度。这种电磁阀有两种形式，一种是直通阀，用于双管供暖系统；另一种是三通阀，用于单管供暖系统。

3结语

调节室温的供暖方式适用于间歇使用的建筑，如办公楼、礼堂，而不适用于连续使用的建筑，如医院病房。当建筑物的每个房间使用规律相同时，可调节供暖系统的热媒温度和流量；否则，可设恒温阀或电磁阀，以满足个别房间的特殊需求。

应根据建筑的类型及其供暖设备的情况，确定适宜的值班温度，尽量保持较低的值班温度，但不宜低于5℃，以防止建筑发生冻害。

当建筑的使用时间小于降温和预热时间之和时，在调温过程中，不存在值班期，降温和预热时间应相同，各取使用时间的一半，预热时间不能小于降温时间，否则，内墙温度低于室内空气温度，达不到应有的供暖效果。

值班期的时间取决于建筑的类型，对于一些不经常使用的建筑，如礼堂、体育馆，其使用间隔较长，更适合于调温供暖。