校园建筑分时供暖节能分析

前 言：学校类建筑的使用具有明显的分时段性，采用分时段供暖有很大的节能潜力。在满足冬季室内舒适性要求的前提下，对不同建筑物在无人停留时段采取分时采暖模式。以大连工业大学的一个教学楼为例，应用热量表统计其全年热量，结合大连市的气象参数，绘制了全天热负荷随时间变化图，将分时供暖与传统全天供暖所需热量做比较，分析了分时供暖的节能优点。分析表明：分时供暖的办法可取得明显的节能效果和经济效益。

关键词：学校建筑；分时供暖；热负荷；节能。

据统计我国各类高校3000所，分布在采暖地区的建筑面积约26亿平方米。以采暖费25元/平方米计，每年取暖费用高达650亿元。学校类建筑普遍存在以下特点：建筑物使用依据课时安排存在分时段性，绝大部分人员停留有固定性，如夜晚和假期学校的许多建筑无人。尤其在冬季我国北方院校采用集中式供热，供暖期内，所有建筑不分昼夜供暖。即使是节假日教室内无人停留，仍然按照室内采暖温度（18℃）。能源浪费现象十分严重。在集中供热中，普遍存在以下问题：外网系统水利不平衡，单栋建筑热力入口无调节装置，散热器布置过多，这样会使建筑之间供热分布不均。由此从经济效应、社会效益和环境效应，可见供暖节能势在必行。

1.1分时供暖

分时供暖即按照建筑物的使用规律使用分时供暖，在非假日供暖期内，分时供暖每天室内温度设定按时段划分（见图）：06：00、23：00室内温度设定为18℃；23：00/06：00室内温度设定为5℃

1.2基本耗热量百分比

基本耗热量计算公式

供暖室内计算温度取18℃，室外温度取大连市供暖室外计算温度（-11℃），则在设计工况下，分时供暖较传统供暖可节约的热量折算成百分数为

1.3热用户热负荷分析

现行供暖方法年度能耗计算可用下述公式计算，即：

Q =qf・F・N×24×3．6×10。GJ (1)

式中：Q 一建筑物全年供暖总能耗，GJ；

qf一建筑物供暖面积热指标W/m2，取50W／m2 ；

F―供暖建筑物的建筑面积， ；

N ―供暖期天数，大连地区150d

3.6×10-3――每小时3600秒

测定教学楼面积为31649m2带入（1）式，得到按现行供暖方式全年的总能耗

Q=50×31649×150×24×3.6×

=20509 (GJ)

2． 采用分时供暖建筑物年能耗计算

2．1 建筑物采用分时供暖能耗计算公式

寒假期间教学楼供暖年能耗计算公式为：

式中：Q‘-建筑物非寒假值班供暖年能耗，GJ；

-温差修正系数, =(t2-tpj)/(tn-tpj);

-分时供暖室内温度，取5℃ ；

-供暖期室外日平均温度，长春地区取-8℃；[2

-供暖室内设计温度，取18℃；

h-工作日每日工作小时数；h=17 3461.387GJ

其它符号意义同式(1)

50-寒假50天，d；

计算结果如下：

(1) 非寒假期间，用公式(1)计算，式中Ⅳ供暖天数在

此为150-50。

=50×31649×(150-50)×24 ×3．6× ‘

=9570.66KJ

(2) 寒假期间用公式(3)计算：

其分时供暖年能耗量为：9570.66 +3418.09=12988.75GJ

(GJ)

由上述计算可知，采用现行供暖方法，该建筑全年供暖能耗为20509GJ，而采用分时供暖方法，全年总能耗降为12988.75GJ。节省能耗7520.25GJ。相当于年节约标准煤257吨。

3 能耗其它问题的解决以及技术措施

首先在供热入口处将手动调节阀改为电动调节阀；其次在锅炉房设自控系统，实现分时供暖控制，即通过控制流量来达到对室内温度的控制。控制器根据室内设定温度与当前温度的对比反馈，自动控制螺旋阀门开关的开度，从而实现根据建筑实际用热量控制热水流量。

4 总结与前瞻

面对能源危机与环境污染，节能减排是目前世界的主流趋势。目前，建筑能耗已将占到全社会能好的30 。在响应国家能源发展“十一五”目标的同时。校园环保节能建设作为全社会节能减排的先驱，应对新环保节能技术的推广做出典范。笔者从基本耗热量百分比以及热负荷分析中不难看出分时供暖据有明显的节能效果。分时供暖适用于热量在时间上存在较大差异的工业企业、大专院校等集中供暖建筑群，其节能显著，也有利于环境保护。对于寒假时间较长的北方院校尤其适用。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。