影响暖通设计中限额供热系数β的主要因素探讨

影响暖通设计中限额供热系数β的主要因素探讨

孙林波

哈尔滨物业供热集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150010

摘要：在供热系统中，对于无备用系统，一旦系统的一部分失效，将导致整个系统失效。例如，单支路网络的来源，如果热源出水管故障，将导致系统停止加热，如果一个主管部门的网络组件故障也将导致相关的热影响区，下游的停止加热系统。以一个设计合理的环状管网为例，如果环上的某个地方的故障，由于管网结构本身的特点，反能在短时间内实现减少供热量，延长用户的房间因为事故影响冷却时间故障的影响，可以减少整个供热系统的局部构件。

关键词：暖通设计；限额供热系数；供热系统

1前言

供热管网可靠性研究的目的是保证供热系统功能的实现，降低供热系统的故障率，提高供热质量。可靠性直接关系到经济。供热管网的备用容量高，相应的投资也大，备用容量低，不能满足可靠性要求。因此，热网的可靠性研究需要综合考虑技术经济问题，保证经济条件下供热管网的可靠性水平最大化。针对新的热网，进行了可靠性规划和设计，指出了现有热网的薄弱环节，并从薄弱环节有效地提高了热网的可靠性。中国在设计阶段网络的不可靠性设计，对多热源供热系统的系统规划、方案的选择体现不满足可靠性要求的前提下，往往在实际操作中最大限度地发挥其资源优势。因此，我国现有的热网结构不够合理，存在许多缺陷和隐患。为了改善这一现状，迫切需要采用先进的可靠性技术对供热管网的可靠性进行分析，找出热网的薄弱环节，消除潜在事故，提高供热系统的可靠性水平。

2暖通空调

2.1耗能的主要特点

通常暖通空调系统的设计、选型等的不恰当会使能量使用效率下降，而且使室内空气环境适宜程度较低并呈现出季节性，所以如果有条件将可能使用太阳能、废热等。此外，在暖通空调中一般通过交换形式对冷热量进行处理，对此通过冷热回收能使系统的能耗大大降低。

2.2节能的重要性和可行性

在社会发展过程中，建筑能耗在总能耗中的比重逐渐增多，在有些发达国家会高达40%，其中暖通空调能耗在建筑能耗中所占的比重几乎可以达到一半，而且呈上升的趋势，人均建筑面积在逐渐增大，暖通空调系统的应用也日益广泛，所以其能耗将呈上升趋势，能源供需的矛盾会进一步激化，除此之外，当前的暖通空调系统的能源大多不可再生，对其大量使用，将使资源不断匮乏，环境问题日益突出，制约社会的可持续发展。

3房间最低允许冷却温度的确定

为了计算极限加热系数，确定了房间的允许温度降。建筑物的热存储能力的条件下，以热水温度非均匀性补偿的需求，使室内温度波动±1.5℃，然后在标准条件下的居住建筑的最低温度是16.5度。如果室内允许的最低温度较低，所需的加热系数越高，则加热系统的可靠性越高。但这将增加整个供热系统的初始投资和运营成本，并增加成本。同时，如果最低室内温度较低，可以避免以前条件的缺点。然而，根据舒适测试的结果，很明显，当室温低于10-12度时，人们会感到不舒服。因此，这个参数应该得到充分和充分的考虑。本文在考虑了闲置经济和室内驾乘舒适因素后，选择12度作为室内最低允许温度。

4地区性因素

影响定额系数的主要因素是：事故网络所在城市室外计算温度、城市典型建筑物的蓄热系数。

4.1不同城市室外温度的计算

从有限加热系数β的计算公式可以看出，有限的加热系数随室外计算温度的降低而增大，且城市温度极限加热系数越大，温度越低。这一趋势符合我国现行供热设计标准的规定

式中：β为事故工况下的限额供热系数；Qβ为限额供热量，MW；Q0为设计工况下的供热量，MW；V为建筑物的外围体积，m3；q0为建筑物的供热体积热指标，MW/m3·℃；t″n为房间冷却后的温度，℃；tw为故障发生时的室外温度，℃；twj为当地室外计算温度，℃；tnj为当地室内计算温度，℃。

4.2城市典型建筑蓄热系数的确定

建筑温度的逐渐降低与围护结构的蓄热系数密切相关。同时，由于我国幅员辽阔，北方只有采暖区分为寒冷地区和寒冷地区，不同地区的建筑物在围护结构上存在一定的差异。这给建筑蓄热系数的选择带来了一定的困难。

5暖通空调设计

5.1参数

通常商业建筑内的温度要满足顾客以及工作人员的共同需求。例如，在夏季的时候，因为顾客进出商业建筑的频率很高，所以可以将商业建筑内的温度调得低一些，然而温度过低会影响工作人员的健康，因此可以通过将温度适量调高、适量降低来解决这一矛盾。在冬季的时候，顾客往往会穿戴保暖衣物，但是工作人员因为要长时间在室内工作，不适合穿得太多，所以可以把商业建筑的室内温度调得相对高些，这是因为在冬季人体往往散发相对较多的潜热，就不需要加湿了。

5.2负荷计算

维护结构传热、人体、设备、日照、照明、新风等都属于商业建筑的夏季负荷。而维护结构传热、冷风侵入、新风等都属于商业建筑的冬季负荷。商业建筑的大小、形状、具体功能、结构、地区等都会影响其暖通空调负荷，所以在进行具体设计时要对其冷热负荷予以详细计算。

5.3冷热源选择

往复式制冷机组、螺杆式制冷机组、吸收式制冷机组、离心式制冷机组是商业建筑所最常选择的冷源类型。而城市热网、空气源热泵、锅炉则是商业建筑中最为常见的热源。对于商业建筑来说集中设计冷热源比较恰当，不同功能区域的冷热源需要分开设置，这样有助于进行运营管理。其中冷源比较适合使用水冷机组，而城市热网则是热源所优先选择的，如果没有城市热网，也可以使用热水锅炉。对于运营时间存在差异的区域则可以设置独立的冷热泵机组。距离负荷中心近的区域是冷热源机房的最佳位置，各区域都存在一定商业价值，所以当前的很多商业建筑会在地下室设置冷热源。对于冷热源要采取必要的减震以及隔声措施，也要适当进行设备检修、运输、管理。按照工程条件对冷却塔予以恰当布置，通常将其布置在裙楼屋，此外也不能忽视冷却塔对商业建筑、周边建筑的作用。

6房间冷却时间与限额供热系数的关系

限额供热系数β的计算公式中z的物理意义为房间的冷却时间。这是可以理解的，加热系统的失效时间也可以是非常理解为室温计算室内温度允许的最小的房间温度的计算时间，即房间的允许的冷却时间是仙人掌。对以下两种情况下的定额供热系数的影响进行了讨论。

供热管网的故障时间，即事故单元的维修时间。包括故障查找时间、放水时间、维护时间和充注时间。它主要取决于维修部门的设备、功能和技术水平。该部门的能力越强，工作组织越好，维修时间越短，备用热管道运输的附加投资越少。同时，事故维修部门设备水平越高，需要额外的费用。维修时间的计算应根据维修部门的技术可行性和整体经济优化的问题。同时，这个时间也关系到中央供暖系统的热源。由于功率决定了热网的最大管径，从而间接决定了事故管段的维护时间。

目前网络抢修时间的方法主要是通过统计分析过去的维修记录。但由于对中国目前的供热系统运行管理中的故障原因及维修记录不完善，没有积累足够的可用于我国管道维修时间计算公式的统计分析。对于房间的允许冷却时间，主要与建筑面积和选定的采暖系数有关。其中，区域因素决定了室外温度、室外温度和建筑蓄热系数T，而有限的采暖系数决定了房间内的热量。

7结束语

通过同俄罗斯1998年颁布实施的《城市热力网设计规范》中有关限额供热系数和提高可靠性措施的相关条文规定了比较，对我国现行规范中对于限额供热系数规定的不完善之处进行了探讨，为今后的研究完善提供了依据。

参考文献：

[1]刘祥.影响暖通设计中限额供热系数β的主要因素探讨[J].科技信息.2011(09)

[2]薛勇.商业建筑暖通空调设计的相关影响因素[J].工程建设与设计.2017(03)