地板采暖分户计量建筑不同用热模式室温与耗热量试验研究.docx

题 目：邢台地区地板采暖分户计量建筑不同用热模式室温与耗热量试验研究

毕业设计论文中文摘要

题目：邢台地区地板采暖分户计量建筑不同用热模式室温与耗热量试验研究

摘要：
热计量设备和通断时间面积法的应用给了热用户自主调节室内温度的可能，由于室内热舒适性、经济条件、节能减排、家庭结构等因素热用户自主设定室内温度，因而衍生出不同的用热模式，进而使各热用户以及整个建筑的耗热量均与未分户计量前发生明显的变化。那么不同的用热模式室内温度怎样变化，各种用热模式耗热量相差多大，能有多大节能空间，是否影响热用户的室内热舒适性，这些均是我国热计量工作推广应用中需要明确的问题。低温地板辐射采暖建筑其蓄热性不同于散热器辐射采暖建筑，由于其舒适节能特性使该种采暖方式得到广泛应用，本文主要针对邢台地区低温地板辐射采暖分户计量建筑热用户不同用热模式室温和耗热量的规律进行试验研究，并根据试验结果归纳总结邢台地区室温变化规律和耗热量特性。

关键词：

毕业设计论文外文摘要

Title: Xingtai floor heating household metering building heating mode at room temperature and heat consumption Experimental Study

Abstract:
Household heat metering device and the off time of the application area method to heat the user the possibility of self-adjust the indoor temperature, the indoor thermal comfort, economic conditions, energy conservation, family structure and other factors heat users set their own indoor temperature, thus derived from different heat mode, thereby enabling the user as well as the thermal heat consumption of the building were measured with and without splitting occurs prior to significant changes. So different indoor temperature with a hot model how changes in a variety of modes of heat consumption with hot big difference, to have much energy space, whether affecting the thermal indoor thermal comfort of users, these are our work to promote the application of heat metering requires clear problem. Radiant floor heating floor construction is different from that of its regenerative radiant heating radiator building, because of its energy-saving features make this kind of comfortable heating methods are widely used, this paper focuses Xingtai temperature radiant floor heating household metering building thermal heat patterns of different users temperature and heat consumption of a pilot study law, and according to test results summarized Xingtai room temperature variation and heat loss characteristics.

Keywords: Heat load heat mode the heat consumption of household heat metering off time area method indoor temperature thermal comfort test

目 次

1 绪论 1
1.1 地板采暖分户计量系统与散热器采暖系统 1
1.1.1 地板采暖分户热计量系统 1
1.1.2 散热器采暖系统 1
1.1.3 地板采暖与散热器采暖室内温度随室外环境的变化 2
1.2 国内外分户热计量的发展现状 2
1.2.1 国内的分户热计量与建筑节能 2
1.2.2国外的分户热计量与建筑节能 4
1.3 研究内容与技术路线 5
1.4 课题的研究目的和意义 5
2 邢台地区各热用户用热情况现场调查 6
2.1 引言 6
2.2 现场调查情况 6
2.2.1 邢台地区建筑概况 7
2.2.2 邢台地区热用户家庭情况 8
2.2.3 邢台地区热用户热计量情况 9
2.2.4 邢台地区热用户装热量表前后热舒适感觉 10
2.2.5 邢台地区热用户室内温控阀调节初衷 10
2.2.6 邢台地区热用户计量收费情况接受情况 11
2.3 本章小结 11
3 建筑不同用热模式与耗热量的试验研究 11
3．1 引言 11
3．2 锦绣中华园小区典型用户三种用热模式具体试验方案 12
3.2.1 试验仪器 12
3.2.2 试验期间温控阀的调节 12
3.2.3 固定模式的试验过程 13
3.2.4 工作模式的试验过程 14
3.2.5 随机模式的试验过程 14
3.3 锦绣中华园小区典型用户不同用热模式下的热负荷 15
3.3.1 典型位置的确定 15
3.3.2 典型用户固定模式日热负荷 17
3.3.3 典型用户工作模式日热负荷 17
3.3.4 典型用户随机模式日热负荷 18
3.4 本章小结 19
4.1 引言 19
4.1.1 热负荷换算成室内设计温度原理 19
4.1.2 热负荷换算成室外设计温度原理 20
4.2 室内温度随室外环境温度的变化规律 20
4.3 室内外平均温度变化影响日热负荷变化规律分析 21
4.3.1 固定模式下室内外平均温度变化影响热负荷的变化规律 21
4.3.2 工作模式下室内外平均温度变化影响热负荷的变化规律 22
4.3.3 随机模式下室内外平均温度变化影响热负荷的变化规律 24
4.4 采暖季耗热量的预测和节能率分析 25
4.4.1 采暖季的耗热量预测 25
4.4.1 采暖季用户不同用热模式下的节能率分析 27
4.5 本章小结 28
5 结论和展望 28
5.1 结论 28
5.2 展望 29
参考文献 30
附录A 32
分户计量供热系统热用户用热问卷调查 32
致 谢 34

1 绪论
1.1 地板采暖分户计量系统与散热器采暖系统
1.1.1 地板采暖分户热计量系统
分户计量收费中最适合的是低温地板辐射采暖系统，它是供热方式中节约能源的采暖方式，经过近几年的不断完善和实践，已日趋成熟。
（一）地板采暖的节能特性
地板采暖的节能特性：降低了房间下部的温差,房间内温度垂直分布均匀，房间内无明显高温区，减少了房间无效热损失等，使用户的热舒适性有所提高；辐射换热比例大，在与散热器采暖相同热舒适感前提下，地板采暖房间设计温度可降低2～3℃，降低了室内外因对流引起的换热损失；用地板采暖系统供回水温度一般为60／50℃，大大降低了热媒输送过程中的无效热损失。
（二）地板采暖的适应性
地板采暖能够与集中供热热运行参数的采暖方式相适应，有利于充分有效利用低品位能源。目前低温地板辐射采暖设计温度一般为60／50℃。辐射采暖因为具有较为合理的平面分布和纵向温度场，所以在采暖初期及末期热网所能提供的最高50 ℃回水温度，及不足 8～10℃的温差，仍然可以满足室内温度的分布需求，能够满足用户的热舒适感，因此与其它形式采暖系统相比低温地板辐射采暖的温度要求更适应集中供热热网的实际运行工况。地板辐射采暖系统更容易实现分户热计量和控制。
（三）低温地板辐射采暖系统的管材
交联聚乙烯管是低温地板辐射采暖系统中使用最多的管材，这种管材具有抗老化、耐腐蚀、地下无接口、成本低、水阻力及膨胀系数小、不易结垢等优点。采用交联管既可以满足技术要求，也可以降低管材的价格，使系统费用大大降低。低温地板辐射采暖系统温差小，热媒温度低，低温地板辐射采暖系统热稳定性好，热容量大。
1.1.2 散热器采暖系统
散热器是最常见的室内供暖系统末端散热装置，其功能是将供暖系统的热媒所携带的热量，通过散热器壁面传给房间。随着经济的发展以及物质条件的改善，市场上的散热器种类很多。对于选择散热器的基本要求，主要从：热工性能方面的要求，安装、使用和生产工艺方面的要求，经济方面的要求，卫生和美观方面的要求，使用寿命的要求，目前国内外生产的散热器按制造材质分：铸铁、钢制散热器两类，按其构造形式分为柱型、翼型、平板型、管型等。
散热器采暖的不节能，房间内温度垂直分布不均匀，房间内有明显高温区，增加了房间无效热损失等，使用户的热舒适性有所降低；辐射换热比例小，在与地板辐射采暖相同热舒适感前提下，散热器采暖房间设计温度要提高2～3℃，增加了室内外因对流引起的换热损失；用散热器采暖系统供回水温度一般为95／70℃，增加了热媒输送过程中的无效热损失。
散热器采暖系统使用的最多是铸铁管，这种管材易老化、易腐蚀、易结垢等缺点。散热器采暖系统温差大，热媒温度高，系统稳定性不好。

1.1.3 地板采暖与散热器采暖室内温度随室外环境的变化

图1.1地板采暖与散热器采暖室内温度随室外环境的变化

通过图1.1可以看出在用户的朝向、用热面积、外围围护结构等条件相同的情况下，在同一典型工作日即室外环境温度相同，地板采暖的室内温度要比散热器采暖的室内温度高2～3℃，地板采暖比散热器采暖更具节能优势，地板采暖的室内温度在22℃左右，符合人体热舒适性的要求，地板采暖在热舒适性方面优于传统的散热器采暖系统。
1.2 国内外分户热计量的发展现状
众所周知，能源是一个国家经济发展和社会进步的重要物质基础和保障，经济发展的速度受能源开发和利用的效率的制约，能源的短缺和浪费势必将会严重制约经济的发展速度，而且目前人类使用的绝大多数多能源都是不可再生能源，所以，想方设法降低建筑能耗、科学合理的开发和利用能源、提高能源的使用效率、大力开发可再生能源等是解决能源短缺问题的根本。建筑节能主要包括两个方面的内容：一是建筑围护结构的节能，即改善房间的墙体、地面、屋顶、窗体，加强其保温隔热性能，减少通房间外围围护结构的热量损失。二是系统自身的节能，即提高集中供热系统的供热效率，减少在管道中流动过程中的能量耗散损失。针对我国华北地区而言，建筑集中供热系统主要指集中供热系统。　　
据有关部门的初步统计，我国2002年的建筑物使用能耗为1.79亿吨标准煤，占全国商品能源消费总量的15％，其中采暖能耗占得比例最大。因为分户热计量技术具有高效节能、提高热用户用热舒适感等特点，而且有节能减排的需求，所以，分户热计量在全国范围内得到了广泛的重视和发展应用。分户热计量系统在全国范围内被推广是解决降低建筑能耗的重要手段和方法，但是，目前分户热计量还有许多问题有待进一步研究和商榷。首先，是实现分户热计量后收费制度改革问题和集中供热系统的运行调节以及控制技术尚待解决。分户计量收费后，热用户能够实现自动调节供热量，集中供热系统由定流量运行模式转变为变流量运行的模式，系统的控制模式、供热参数、调节机制将发生很大的变化。其次，是分户热计量中热费计算还没有一个明确的、科学的、合理的理论计算方法。目前，国内对热费的构成因素和各因素的比例范围还没有统一的规定，不同地区、不同朝向、不同户型、不同楼层的热费修正系数等都还没有一个明确的研究结果，各地政府制定政策还没有现实可靠的依据。在此背景下，2002年河北工业大学提出了一种Q式通断时间面积法的供热模式，该系统适合我国集中供热系统的需要，成本较低，易于操作。通断时间面积法调控的供热系统的室内温度变化以及对热用户热舒适性的影响开展了研究，可知在该调节模式下，试验用户的采暖房间均对该模式下的热舒适性比较满足。给出了根据设定的室内温度控制阀门关闭或者开启状态的控制系统。通断式供热模式的热分摊技术进行了较为全面的试验研究，证明了通过控制阀门的开启时间（比）来对采暖费用进行分摊的技术是可行的。如图1.2为河北工业大学热计量研究通断时间面积法供热系统示意图。
本论文主要是对通断时间面积法产生的不同用热模式下耗热量与室内温度的关系的研究以及

1.4 课题的研究目的和意义
2.1通过对邢台地区典型通断时间面积法热计量建筑五个典型位置热用户在不同用热模式下的热负荷试验，得到三种模式下五个典型位置热用户的热负荷指标，并根据这些值对建筑整个采暖季以及整个地区热用户的热负荷值进行了分析和预测，结果说明热用户工作模式用热越少，相应的热负荷越低，并且整个采暖季热负荷值的分布曲线趋于直线,峰值也越低。此热负荷分布规律有利于提高热源的热效率和供热系统的稳定性。在实行分户热计量以前，建筑物热负荷指标是根据外扰并结合建筑物年龄、使用功能和类型来确定。而实行了分户热计量后，热用户可以根据自身的用热需求和热舒适感自行设定室内温度，在外扰和建筑使用功能基本等相同的情况下，建筑热负荷值则随着室内设定温度的变化而变化。尽管分户热计量建筑热负荷具有了这样随机变化的特点，但是对于某些特定地区的特定建筑，仍是具有相对准确和稳定的变化规律。在众多因素影响下寻求这种相对准确和稳定的变化规律是进行集中供热系统运行调节方案和决定热源运行模式的重要条件。
2.2
实验组多年来一直进行通断时间面积法热计量技术的研究，并在邢台地区建立了示范工程。本次现场试验选定邢台地区锦绣中华园小区内的典型建筑。热用户所处建筑位置和用热规律决定着用户热需求的大小，所以对不同典型位置的用户在不同用热规律情况下，开展现场试验研究。虽然用户用热规律随机多变，但是用户位置以及家庭成员相似的用户热用规律基本一致，根据实验组2012/2013采暖季对邢台地区实行通断时间面积法热计量用户用热模式的调查,总结出用户基础用热模式主要有三种: 即随机模式、工作模式和固定模式。随机模式的热用户根据自身热舒适性的需求自行设置室内温度，一天可能设置多次，这类用户较少。工作模式的热用户主要居家时间为晚上和周末，热用户不在家时将温控阀温度调低，待晚上下班后再调高，上班时间约为9:00至17:00。由于试验期间天气的影响，能够配合试验的可选取用户太少，所以建筑的不同典型位置只确定五种，即顶层端部位置、顶层中间位置、首层端部位置、其它层端部位置及其它层中部位置。对以上五种典型位置的热用户进行热负荷试验分析。实验组调在邢台地区共发放调查问卷50份，回收问卷50份，有效问卷50份。向实际热用户了解的内容主要分为三大方面，建筑概况、热用户家庭情况、热计量情况。热用户针对这三项主要内容反馈的具体内容如下。
2.邢台地区建筑概况
如下图1.4是根据邢台地区问查调卷总结归纳的数据并做成了柱状图，从图中显而易见邢台地区的建筑层数大部分是4-6层，7-9层稍次之，10层以上的建筑很少，这与邢台是中等城市，经济发展较落的现状相吻合。图1.5是根据问卷的数据总结归纳的数据做成的柱状图，从图中很明显的看出邢台地区居民居住的位置分为六种即一层端部、一层中部、顶层中部、顶层端部、其它层端部、其它层中部等位置，其中住在其它层中部的占得比重最大，其它层端部和一层中部的所占比例此致，其他位置的用户基本相。图1.6是根据问卷调查总结归纳的数据并做成了柱状图，从图中可以看出，邢台地区居民居住面积主要集中在120-150m2,其次是居住面积在150-180m2较多,居住面积为90-120m2和90m2以下的用户相对较少。

2.邢台地区热用户家庭情况

图1.7邢台地区热用户居家情况
知，工作日期间热用户居家时间主情况要分为两类，晚上在家和全天在家，全天在家的情况最多，主要是因为开展调研期间，将近春节，很多家庭老人搬来和子女一起生活，增加了家中一直有人的概率，并且很多家庭的孩童处于寒假假期，一般都会留在家中，因此在邢台地区家中全天有人的概率达到50%，还有15%的用户上午在家。由此通过对热用户生活工作习惯的调查，总结出热用户用热的基本模式。家中长期有人停留的热用户的用热模式可视为固定模式，当室内有人时，如果不是室温有明显冷热变化，热用户并不会主动去调节温控阀来改变室内温度，相反会一直保持温控阀接通的状态。另一种情况热用户家中晚上有人所占比例较高，这种情况可视为工作模式，即白天热用户家中人员出去工作，家中无人，晚上回家后重新设定温控阀温度。其他的情况，对于室内温度阀的调节，可以称之为随机模式，即室内热用户根据自身对于环境热舒适性的要求和室内温度来调室内温度，这种调节无任何规律性，没有时间限制，热用户自身完全根据自己用热需求来调节用热。

图1.8邢台地区热用户家庭月经济收入
图1.8是根据问查调卷总结归纳的数据会支撑的柱状图，从图中可以看出邢台地区月经济收入大部分家庭集中在2000-5000，月经济收入在5000-10000的家庭占20%的比例，月经济收入在10000-15000的 家庭所占比例不足10%。
2.邢台地区热用户热计量情况
热用户室内温控阀的调节对用户用热模式有着做决定性作用，热用户室内温控阀的调节情况如图1.9所示。

图1.9邢台地区热用户室内温控阀调节情况
如图1.9所示，邢台地区热用户调节室内温控阀的占65%，不调节室内温控阀的占35%，室内温控阀的调节决定了热用户的用热模式，同时对我们的试验有至关重要的影响。
2.2.4 邢台地区热用户装热量表前后热舒适感觉

图2.0热用户装热量表前后热舒适性 图2.1热用户装热量表前后满意度程度
实验期间通过问卷调查数据绘制了图2.0、图2.1，从图中可得，大部分热用户表示不冷不热对温控阀的调节表示满意，用户觉得和预期结果一样；还有较多的用户感觉稍暖表示对温控阀的调节感到十分满意，用户表示比预期效果要好；仅有很小一部分用户感觉热或者是稍凉，并表示温控阀的调节没有达到预想效果，可能和这些用户自己特点有关。
2.2.5 邢台地区热用户室内温控阀调节初衷

图2.2 用户室内温控阀调节初衷
试验期间对热用户对室内温控阀调节的初衷做了调查，结果如图2.2所示，绝大部分用户是为了拥有更好的室内热舒适性，一部分用户是为了节省生活开支，仅有很少的热用户是为了响应国家的节能减排政策，想通过自己的努力减少二氧化碳的排放量。这个调查让我们暖通专业人员感觉大用户为了追求更好的热舒适从而忽视了节能环保。我们要努力研究争取解决用户在追求热舒适的同时无法兼顾节能环保的矛盾。
2.2.6 邢台地区热用户计量收费情况接受情况

图2.3 热用户热计量收费情况
试验期间对热用户对分户热计量收费方式情况的接受情况调查如图2.3所示，大部分热用户对热计量收费中最关心的问题是用热舒适度和收费标准透明公开的问题，还有部分用户关心分户热计量是否对节能环起推动作用以及分户热计量的准确性。针对以上的调查，我认为明确分户计量的收费制度，合理调节室内温控阀温度在节能环保的情况下尽最大可能提高用热舒适度。
2.3 本章小结
本章通过对邢台地区现场调研主要得到了以下三方面的统计结果，建筑概况：建筑层数概况方面、居民居住面积概况、居民居住位置概况，家庭情况方面：家庭成员的居家情况、家庭月经济收入，热计量情况方面：用户室内温控阀是否调节、用户室内温控阀调节时间段等。这三方面的统计为下章探究热负荷指标的影响因素做了很好的准备工作。
3．1 引言本次现场试验选定邢台地区锦绣中华园小区内的典型建筑。热用户房间在建筑中所处位置和用热模式决定着用户热负荷指标的大小，所以选取不同典型位置、不同用热模式的热用户，展开现场试验研究。由于试验期间天气的影响，能够配合试验的可选取用户太少，所以建筑的不同典型位置只确定五种，即顶层端部位置、顶层中间位置、首层端部位置、其它层端部位置及其它层中部位置。在通过现场调研以后确定了4-1-101、4-1-201、4-1-601、4-2-102、4-2-402等五种典型位置的热用户进行试验分析不同用热模式下热负荷指标的影响因素。
3．2锦绣中华园小区典型用户三种用热模式具体试验方案
3.2.1 试验仪器
（1）温度记录仪
电子温度记录仪可以自行连续记录数据，记录时间间隔可以根据需要自行设定。在五个典型用户家中放置温度记录仪时，考虑其值的代表性和准确性，在各用户放置位置大致相同，并尽量避免阳光直射、散热设备等的干扰，其外形如图2.4所示。

图2.4电子温度记录仪 图2.5室内温度控制阀
（2）室内温度控制阀
室内温度控制阀，简称温控阀。其外形如图2.5所示。
3.2.2 试验期间温控阀的调节
热用户对室内温度控制阀进行调节的模式有两类：一是工作模式，另一个是随机模式，这两种模式下邢台地区锦绣中华园小区热用户调节时间段如表2.6所示。

如表2.6所示，当温控阀设定温度为12℃时，阀门断开，供热系统停止供热；当温控阀设定温度为25，阀门接通，供热系统继续供热。由于邻间传热和自由热的影响，短时间内热用户室内温度很难降到12℃以下，如果温控阀设定温度为12℃，可视为温控阀处于断开状态。在设计供热系统时，考虑热舒适性、房间围护结构的蓄热性能、经济性指标等，在无其它特殊要求的情况下，我国采暖室内温度一般约为18～22℃，因此即使温控阀设定温度为25℃，一般实际情况也很难达到25℃，在此设定温度下，温控阀始终处于接通状态。
3.2.3 固定模式的试验过程
根据对锦绣中华园实际热用户的走访，确定对锦绣中华园小区4号楼几个不同典型位置的热用户进行固定用热模式试验，具体情况见表2.7。

3.2.4 工作模式的试验过程
表2.8热用户工作模式试验过程
热用户
试验时间
热用户家庭情况及周围房间情况

顶层端部位置，长期有人。周边用户全部供暖。

顶层中间位置，长期有人。周边用户全部供暖。

首层端部用户，长期有人。周边用户全部供暖。

其它层中间位置，长期有人周边用户全部供暖。

首层中间用户，长期有人。周边用户全部供暖。

3.2.5 随机模式的试验过程

热用户
试验时间
热用户家庭情况及周围房间情况

顶层端部位置，长期有人。周边用户全部供暖。

顶层中间位置，长期有人。周边用户全部供暖。

首层端部用户，长期有人。周边用户全部供暖。

其它层中间位置，长期有人周边用户全部供暖。

首层中间用户，长期有人。周边用户全部供暖。

3.3锦绣中华园小区典型用户不同用热模式下的热负荷
3.3.1 典型位置的确定
锦绣中华园小区位于河北省邢台市桥西区中华大街，处于市区中心。 锦绣中华园4号楼共3梯，一梯两户小区内，为6层建筑，于07年竣工，属于国家“二步节能”建筑。
图3.0锦绣中华园小区4号楼
考虑到各锦绣中华园小区各楼用户众多，户型也不同，热用户的用热模式各不相同，受到现场试验条件的限制，不能对小区内所有用户开展试验。在外界气象条件相同和供热管网及设备正常工作的情况下，影响热用户耗热量的主要因素是房屋在建筑中的位置，这种观点广为人知的。究其根本原因，房屋整体围护结构中外围护结构与所占比例多少导致的。笔者根据用户房屋整体围护结构种外围护结构与所占比例不同的特点，将建筑划分成五类典型位置如图3.1所示 ，即首层端部位置A 、顶层中间位置B 、顶层端部位置C、其它层中部位置E及其它层端部位置D。

图3.1 锦绣中华园五种典型位置
确定典型位置后，在典型位置用户家中安放电子温度记录仪和温控阀，锦绣中华园小区4号楼安放仪器的具体热用户为4-1-101、4-1-201、4-1-601、4-2-102、4-2-402共计五户，开始记记录数据。然后用采暖耗热量管理软件得到累计耗热量。采暖耗热量管理软件系统运行主界面主要由功能导航条、窗口切换、状态栏和主操作区组成。采暖耗热量管理软件系统结构图如图3.2，软件主界面如图3.3所示。
3.3.2 典型用户固定模式日热负荷
表3.4固定模式典型用户热负荷
热用户
4-1-601
4-1-201
4-1-101
4-2-402
4-2-102
日耗热量（kWh）
125.59
107.09
121.11
135.00
135.65
热负荷指标（）
42.21
36.09
45.57
62.30
47.32
室外平均温度（℃）
4.9
4.9
4.9
4.9
4.9
室内平均温度（℃）
20.46
20.05
22.32
25.96
20.82
3.3.3典型用户工作模式日热负荷
表3.5 工作模式典型用户热负荷
热用户
4-1-601
4-1-201
4-1-101
4-2-402
4-2-102
日耗热量（kWh）
84.23
72.95
81.82
90.49
91.07
热负荷指标（）
29.04
25.15
29.95
39.89
31.32
室外平均温度（℃）
5.27
5.27
5.27
5.27
5.27
室内平均温度（℃）
20.78
20.78
21.74
24.82
20.52
3.3.4 典型用户随机模式日热负荷

热用户
4-1-601
4-1-201
4-1-101
4-2-402
4-2-102
日耗热量（kWh）
66.26
61.36
77.72
55.02
57.29
热负荷指标（）
34.54
31.98
49.19
39.90
28.35
室外平均温度（℃）
13.44
13.44
13.44
13.44
13.44
室内平均温度（℃）
21.84
21.84
23.64
24.96
21.30
3.4 本章小结
本章主要对建筑不同用热模式与耗热量的试验研究，以五种不同位置的典型热用户的不同用热模式下的用热情况和室内温度的变化为研究对象，分析得到了五种典型位置热用户在典型日的室内外平均温度、室内日耗热量及换算成室内设计温度为18℃时的热负荷指标，该指标也是对整个锦绣中华园小区开展热负荷分析研究的基础。通过现场试验得出五种典型位置热用户室内温度和耗热量变化的特点，总结出对热负荷指标的影响因素，包括房间围护结构在整体围护结构中所占比例、室内平均温度、室外平均温度、住户居住位置和周边用户用热行为等。

4 典型用户通断时间面积法热计量建筑负荷规律分析
4.1 引言
4.1.1 热负荷换算成室内设计温度原理
式中 ——试验日热用户平均负荷指标，w/m2 ；
——室内设计温度为18℃时的负荷指标，w/m2；
4.1.2 热负荷换算成室外设计温度原理
式中 ——试验日热用户平均负荷指标，w/m2 ；
——室外设计温度为-8℃时的负荷指标，w/m2；
4.2 室内温度随室外环境温度的变化规律
为了研究邢台地区锦绣中华园小区室内温度随室外环境的变化规律，选取了试验期间典型用户在典型日三种用热模式下的室内温度和室外环境温度变化规律如图3.8、图3.9、图4.0所示。

图3.8固定模式典型日室内温度随室外环境温度 图3.9固定模式典型日室内温度随室外环境温度 的变化规律 的变化规律

4.3 室内外平均温度变化影响日热负荷变化规律分析
4.3.1 固定模式下室内外平均温度变化影响热负荷的变化规律

图4.3 4-1-601热负荷指标随室内温度的变化曲线 图4.4 4-2-102热负荷指标随室内温度的变化曲线

图4.5 4-2-402热负荷指标随室内温度的变化曲线
如图4.1、图4.2、图4.3、图4.4、图4.5所示为五个典型用户在固定用热模式下分别换成室内设计温度18℃和室外设计温度-8℃情况下从2013年2月21日-2013年2月25日五天的热负荷指标。固定模式因为用户对室内温控阀不进行调节，所以室内温度仅受到室外平均温度的影响，室外平均温度越低，用户的耗热量越大，反之室外温度越高，用户的耗热量越小。五个图均能说明在其他条件基本相同的情况下，设定室内温度高低与热负荷指标的大小成正比即室内设定温度越高热负荷指标越大。在热用户其他条件相同的情况下，室外平均温度变化与热负荷指标的大小成反比即室外温度越高热负荷指标越小。固定模式不对温控阀进行调节就会出现用户在室外温度高的情况开窗散热的现象，这样造成了热量的大量浪费，不利于国家提倡节能减排战略。
4.3.2 工作模式下室内外平均温度变化影响热负荷的变化规律

图4.6 4-1-101热负荷指标随室内温度的变化曲线 图4.7 4-1-201热负荷指标随室内温度的变化曲线

图4.8 4-1-601热负荷指标随室内温度的变化曲线 图4.9 4-2-102热负荷指标随室内温度的变化曲线

图5.0 4-2-402热负荷指标随室内温度的变化曲线
如图4.6、图4.7、图4.8、图4.9、图5.0所示为五个典型用户在工作用热模式下分别换成室内设计温度18℃和室外设计温度-8℃情况下从2013年2月26日-2013年3月2日五天的热负荷指标。工作模式用户对室内温控阀白天热用户家中人员出去工作，家中无人，晚上回家后重新设定温控阀温度调节。所以室内温度仅受到室外平均温度的影响，室外平均温度越低，用户的耗热量越大，反之室外温度越高，用户的耗热量越小。五个图均能说明在其他条件基本相同的情况下，设定室内温度高低与热负荷指标的大小成正比即室内设定温度越高热负荷指标越大。在热用户其他条件相同的情况下，室外平均温度变化与热负荷指标的大小成反比即室外温度越高热负荷指标越小。工作模式对温控阀进行调节，室外平均温度高的时候调低室内温控阀温度，室外温度低的时候调高温控阀温度，就不会出现用户在室外温度高的情况开窗散热的现象，有利于国家提倡节能减排战略。
4.3.3 随机模式下室内外平均温度变化影响热负荷的变化规律

图5.1 4-1-101热负荷指标随室内温度的变化曲线 图5.2 4-1-201热负荷指标随室内温度的变化曲线

图5.3 4-1-601热负荷指标随室内温度的变化曲线 图5.4 4-2-102热负荷指标随室内温度的变化曲线

图5.5 4-2-402热负荷指标随室内温度的变化曲线
如图5.1、图5.2、图5.3、图5.4、图5.5所示为五个典型用户在随即用热模式下分别换成室内设计温度18℃和室外设计温度-8℃情况下从2013年3月4日-2013年3月8日五天的热负荷指标。随机模式的热用户依据自身热舒适性的要求自行调节室内温控阀温度，每天随即进行调节，没有规律可言。这类用户是较少。室内温度仅受到室外平均温度的影响，室外平均温度越低，用户的耗热量越大，反之室外温度越高，用户的耗热量越小。五个图均能说明在其他条件基本相同的情况下，设定室内温度高低与热负荷指标的大小成正比即室内设定温度越高热负荷指标越大。在热用户其他条件相同的情况下，室外平均温度变化与热负荷指标的大小成反比即室外温度越高热负荷指标越小。随即模式对温控阀进行调节，室外平均温度高的时候调低节温控阀温度，室外温度低的时候调高温控阀温度，就不会出现用户在室外温度高的情况开窗散热的现象，有利于国家提倡节能减排战略。
4.4 采暖季耗热量的预测和节能率分析
4.4.1 采暖季的耗热量预测
集中供热系统采暖季的耗热量是各类热用户在采暖期内耗热量的总和。采暖期耗热量计算如公式 （1-3）所示。
（1-3）
式中 为117天。利用公式（1-3）典型用户不同也热模式下的采暖季耗热量进行分析预测如表5.6、表5.7、表5.8。

表5.6典型用户固定模式下采暖季耗热量
固定模式下采暖季耗热量
房间号
供暖设计热负荷 Q'n kw
供暖天数N
供暖室内设计温度tn ℃
供暖室外设计温度t'w ℃
供暖室外平均温度tp.j ℃
采暖季耗热量Qn kwh
4-1-101
6.71
117
18
-8
-0.2
13189.18
4-1-201
5.31
117
18
-8
-0.2
10437.34
4-1-601
6.22
117
18
-8
-0.2
12226.03
4-2-102
6.87
117
18
-8
-0.2
13503.67
4-2-402
9.04
117
18
-8
-0.2
17769.02