導(dǎo)語(yǔ)：封閉陽(yáng)臺(tái)溫差修正管理論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》和有關(guān)資料中均沒(méi)有給出在耗熱量計(jì)算中對(duì)于封閉陽(yáng)臺(tái)的溫差修正系數(shù)。這給設(shè)計(jì)帶來(lái)不便。為了給設(shè)計(jì)提供參考的數(shù)值，本文在該方面進(jìn)行了試驗(yàn)研究，提出了按陽(yáng)臺(tái)朝向不同，取不同溫差修正系數(shù)的方法。通過(guò)對(duì)兩地區(qū)三套住宅單元的有關(guān)參數(shù)測(cè)試，整理分析后給出了可用于供暖設(shè)計(jì)參考封閉陽(yáng)臺(tái)的溫差修正系數(shù)。該研究結(jié)果也為編制修訂有關(guān)技術(shù)文件提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：封閉陽(yáng)臺(tái)溫差修正系數(shù)朝向測(cè)試

近幾年采暖民用住宅的陽(yáng)臺(tái)已普遍做成封閉型。尤其在嚴(yán)寒地區(qū)更是如此。這就使各一陽(yáng)臺(tái)之間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計(jì)算必須也引入一個(gè)溫差修正系數(shù)，但是由于這是近幾年出現(xiàn)的新的情況，因此在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)資料中均沒(méi)有規(guī)定或給出供設(shè)計(jì)使用的計(jì)算值。因此研究該問(wèn)題，并給出供設(shè)計(jì)參考的修正系數(shù)就使得非常必要。

1目前供暖設(shè)計(jì)中對(duì)該問(wèn)題的作法

由于沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于該方面的計(jì)算目前有兩種方法：

一種方法是對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量計(jì)算公式，Q=aFK(tn-tw)中的溫差修正系數(shù)a近似取GBJ19-89中表3.1.4-1中有外門(mén)窗非采暖房間相鄰的隔墻時(shí)的a=0.70。

另一種方法是利用熱平衡原理求出陽(yáng)臺(tái)的溫度。其具體過(guò)程認(rèn)為從室內(nèi)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入陽(yáng)臺(tái)的熱量Q等于陽(yáng)臺(tái)傳出室外的熱量Q′，在忽略室內(nèi)與陽(yáng)臺(tái)之間滲透換熱量時(shí)，即有下列熱平衡式成立。

Q=Q′=∑KF(tn-ty)=∑K′F′(tn-ty)+cρV(ty-tw)（1）

式中：Q----室內(nèi)傳入陽(yáng)臺(tái)的熱量，W；

Q′----陽(yáng)臺(tái)傳出室外的熱量，W；

K----室內(nèi)與陽(yáng)臺(tái)間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）；

F----室內(nèi)與陽(yáng)臺(tái)間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積，m2；

K′----陽(yáng)臺(tái)圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)W/（m2·℃）；

F′----陽(yáng)臺(tái)圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱面積，m2；

tn----室內(nèi)計(jì)算溫度，℃

tw----室外計(jì)算溫度，℃

ty----陽(yáng)臺(tái)空氣溫度，℃

ρ----空氣密度，kg/m3；

c----空氣比熱，J/（kg·℃）

V----封閉陽(yáng)臺(tái)的空氣滲透量，m3。

以上的兩種方法在實(shí)際運(yùn)用中第一種方法雖然簡(jiǎn)單，但缺少實(shí)測(cè)驗(yàn)證與實(shí)際情況可能有較大差別。第二種方法考慮的因素較多，雖然嚴(yán)謹(jǐn)，但較繁瑣，使用時(shí)不方便。

由平衡式分析可知：當(dāng)室內(nèi)外計(jì)算溫度不變時(shí)，陽(yáng)臺(tái)溫度受以下三個(gè)方面影響：

1．1陽(yáng)臺(tái)封閉圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和傳熱面積

即當(dāng)傳熱系數(shù)和面積增大時(shí)，則使陽(yáng)臺(tái)內(nèi)的溫度降低。由此可知：在其他條件相同時(shí)，頂層和底層封閉陽(yáng)臺(tái)內(nèi)的溫度低于中間各層。

1．2室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)之間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)和傳熱面積

由于陽(yáng)臺(tái)內(nèi)的熱量是由室內(nèi)透過(guò)該結(jié)構(gòu)傳入陽(yáng)臺(tái)內(nèi)，因此陽(yáng)臺(tái)內(nèi)溫度的高低主要取決地該部分的傳熱量。當(dāng)該部分圍護(hù)采用熱阻小的材料時(shí)，則陽(yáng)臺(tái)內(nèi)溫度較高。

1．3封閉陽(yáng)臺(tái)的密閉性

從平衡式可知冷風(fēng)滲透量影響了陽(yáng)臺(tái)溫度。這就便得用密閉不好的鋼窗封閉陽(yáng)臺(tái)，其陽(yáng)臺(tái)溫度低于塑鋼窗封閉陽(yáng)臺(tái)的原因之一。由于冷風(fēng)滲透量受風(fēng)向、風(fēng)速等多種因素影響，因此計(jì)算復(fù)雜。

2測(cè)試目的和條件

目的：針對(duì)以上的情況，為給設(shè)計(jì)提供方便和準(zhǔn)確的溫差修正系數(shù)a。我們進(jìn)行了實(shí)際住宅的陽(yáng)臺(tái)溫度、室內(nèi)、外溫度的測(cè)試。以期得到封閉陽(yáng)臺(tái)的溫差修正系數(shù)a的值。

測(cè)試條件：針對(duì)目前陽(yáng)臺(tái)封閉多選用塑鋼窗的情況，我們?cè)诖髴c、哈爾濱兩個(gè)地區(qū)選擇了三幢住宅樓，并各挑選了一套住宅進(jìn)行了測(cè)試。

哈爾濱的測(cè)試是在一幢八層住宅樓中的五層住房，使用面積為60.74m2，南北向各一個(gè)陽(yáng)臺(tái)，南向陽(yáng)臺(tái)對(duì)應(yīng)的是客廳，北向陽(yáng)臺(tái)對(duì)應(yīng)的是廚房。測(cè)試進(jìn)行了半個(gè)采暖季，是用美國(guó)生產(chǎn)的HOBO自記溫度器，對(duì)室外溫度和陽(yáng)臺(tái)溫度進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試住宅平面見(jiàn)圖1（a）。大慶測(cè)試是在新建的大慶大學(xué)生活區(qū)進(jìn)行，我們?cè)趦纱弊≌瑯堑娜龢歉鬟x一套住房并安裝了美國(guó)生產(chǎn)的HOBO自記溫度計(jì)。南向的陽(yáng)臺(tái)對(duì)應(yīng)的是居室，北向的陽(yáng)臺(tái)對(duì)應(yīng)的是廚房。測(cè)試進(jìn)行了三個(gè)星期。測(cè)試住宅平面見(jiàn)圖1中（a）、（b）、（c）。

圖1測(cè)試住宅平面圖

以上測(cè)試的住宅均在工程竣工后處于正常供暖，但無(wú)人居住的情況下進(jìn)行。因此，人為的干擾因素幾乎不存在。這雖然與有人居住時(shí)情況有所不同，但符合設(shè)計(jì)情況。目前陽(yáng)臺(tái)的種類較多，以透明部分區(qū)分有落地窗陽(yáng)臺(tái)和半透明陽(yáng)臺(tái)，以位置區(qū)分有外露陽(yáng)臺(tái)和內(nèi)置陽(yáng)臺(tái)的不同。由于條件限制，僅進(jìn)行了目前較普遍的外置陽(yáng)臺(tái)，上部發(fā)近2/3為塑鋼窗。下部分近1/3處為中磚混結(jié)構(gòu)的形式。

3測(cè)試數(shù)據(jù)

對(duì)室內(nèi)、外溫度和陽(yáng)臺(tái)溫度進(jìn)行測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行日平均處理后，分別給出了如圖2的各有關(guān)曲線。同時(shí)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了如下整理：

計(jì)算室內(nèi)日平均溫度tn與室外日平均溫度tw的日平均溫度差Δtnw=tn-tw；

計(jì)算室內(nèi)日平均溫度tn與陽(yáng)臺(tái)對(duì)應(yīng)內(nèi)日平均溫度差ty的日平均溫度的溫差Δtny=tn-ty；

計(jì)算出了溫差修正系數(shù)a=Δtny/Δtnw，對(duì)所測(cè)試的各個(gè)陽(yáng)臺(tái)所整理a值部分列于表2；

圖3給出了測(cè)試住宅陽(yáng)臺(tái)的封閉陽(yáng)臺(tái)曲；圖4給出了室外日平均溫度不同的溫差修正系數(shù)曲線。4整理數(shù)據(jù)分析

設(shè)計(jì)中關(guān)心的溫差修正系數(shù)反映了溫度不同所產(chǎn)生的差別。在《在采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ19-87）表3.1.8-1所給出的溫差修正系數(shù)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征基本與朝向無(wú)關(guān)因此，不必考慮朝向問(wèn)題。而對(duì)封閉陽(yáng)臺(tái)的情況則有所不同，封閉陽(yáng)臺(tái)為垂直結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)耗熱量計(jì)算應(yīng)考慮其朝向的問(wèn)題。因此，在確定封閉陽(yáng)臺(tái)的溫差修正系數(shù)時(shí)，連同朝向修正一起考慮是合理的。尤其是測(cè)試其南向陽(yáng)臺(tái)內(nèi)的溫度時(shí)，已包含了太陽(yáng)輻射熱量所造成的溫度高于北向陽(yáng)臺(tái)內(nèi)溫度。其值更是真實(shí)的說(shuō)明了太陽(yáng)輻射熱對(duì)不同朝向陽(yáng)臺(tái)所產(chǎn)生的差別。

由測(cè)試數(shù)據(jù)圖2可知：在相同的室外溫度下，南北向陽(yáng)臺(tái)內(nèi)的溫度不同。這顯然是由太陽(yáng)輻射造成的。因此，若南北向陽(yáng)臺(tái)采用同一個(gè)溫差修正系數(shù)a，還要對(duì)此部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)考慮朝向修正。這顯然又將增加一步計(jì)算過(guò)程。若給出溫差修正系數(shù)，事先考慮太陽(yáng)輻射熱使陽(yáng)臺(tái)內(nèi)溫度升高的因素，則對(duì)采用了此溫差修正部分就不必再考慮朝向修正。因此，本文在整理數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)南北陽(yáng)臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分別的整理。并對(duì)不同朝向的陽(yáng)臺(tái)給出了不同的溫差修正系數(shù)。

從表1、表2中可知北向陽(yáng)臺(tái)與南向陽(yáng)臺(tái)的a值差別較大。

大慶住宅測(cè)試期間的部分溫差修正系數(shù)表1

日期1-121-131-141-151-161-171-181-191-201-211-221-231-24

b住宅南向0.510.550.460.440.550.580.500.520.500.600.570.550.54

b住宅北向0.670.710.600.610.730.770.700.710.660.700.740.760.77

c住宅南向0.430.460.560.410.470.490.430.480.490.550.460.420.42

c住宅北向0.590.620.710.620.670.670.610.620.610.590.610.650.71

哈爾濱住宅測(cè)試期間的部分溫差修正系數(shù)表2

日期2-12-22-32-42-52-62-72-82-92-102-112-122-13

北向陽(yáng)臺(tái)0.490.450.480.500.540.470.490.540.540.530.510.530.49

南向陽(yáng)臺(tái)0.760.760.790.790.820.810.800.830.810.780.770.780.76

從表3中可以看出：測(cè)試的南向陽(yáng)臺(tái)修正系數(shù)較一致，而北向陽(yáng)臺(tái)哈爾濱房間的值較大，其原因是陰面陽(yáng)臺(tái)所處的位置，由于周?chē)ㄖ挠绊懶纬闪溯^大的風(fēng)速。因此，不完全代表普遍性。

整個(gè)測(cè)試期間溫差修正系數(shù)的平均值表3

大慶住宅b大慶住宅c哈爾濱住宅平均

南向陽(yáng)臺(tái)0.530.470.500.50

北向陽(yáng)臺(tái)0.700.640.790.71

從圖4的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)看有波動(dòng)，其原因我們認(rèn)為是測(cè)試中風(fēng)向、風(fēng)速變化所引起的，因?yàn)闇y(cè)試條件限制沒(méi)有測(cè)試風(fēng)向、風(fēng)速的參數(shù)。圖中，沿著修正系數(shù)隨室外溫度降低變化不大，因此，測(cè)試雖然沒(méi)有在達(dá)到室外計(jì)算溫度情況下進(jìn)行，但所得到測(cè)試結(jié)果仍適用于耗熱量的計(jì)算。

由于條件限制，東、西向陽(yáng)臺(tái)沒(méi)有進(jìn)行測(cè)試。在不考慮風(fēng)向的影響時(shí)，主要是太陽(yáng)輻射熱的影響，因此，可參照太陽(yáng)輻射的朝向修正，采用南北向陽(yáng)臺(tái)溫差修正系數(shù)的平均值作為東西向陽(yáng)臺(tái)的溫差修正系數(shù)。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果表3的數(shù)據(jù)，通過(guò)分析我們認(rèn)為，封閉陽(yáng)臺(tái)溫差修正系數(shù)推薦采用以下數(shù)值：

南向取a=0.50

北向取a=0.70

東西向取a=0.60

5結(jié)論

由以上的測(cè)試數(shù)據(jù)和整理分析，可得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

5．1對(duì)于有封閉陽(yáng)臺(tái)部分的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱計(jì)算，仍以溫差修正系數(shù)的方法進(jìn)行處理，較簡(jiǎn)便易行，也可滿足設(shè)計(jì)要求。

5．2封閉陽(yáng)臺(tái)的溫差修正系數(shù)應(yīng)按不同朝向給出，并不再考慮該部分的朝向修正。但嚴(yán)格講，不同地區(qū)由于日照率不

同，該值也有所不同。

5.3文中給出的推薦值，雖然有一定的局限性，但仍可供設(shè)計(jì)參考。該問(wèn)題的分析，雖然是一個(gè)傳熱的問(wèn)題，但涉及的變量因素較多，且各地也有差異。因此，作深入的研究也有一定的難度。

5．4本文的內(nèi)容為初步研究結(jié)果，意在給出方便設(shè)計(jì)的參考值。

參考文獻(xiàn)

1中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ19-87），北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1989