长江流域冬季室内环境调研及热需求分析.pdf

《长江流域冬季室内环境调研及热需求分析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长江流域冬季室内环境调研及热需求分析.pdf（33页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、长江流域冬季室内环境调研及热需求分析 报 告 人：同济大学 张旭 博士 教授 研究团队：同济大学 周翔 张淇淇 张静思 杨德润 清华大学 罗茂辉 曹彬 朱颖心 3/31/2013 主要内容 长江流域采暖的热点话题 上海地区住宅采暖能耗调查 上海地区居民采暖行为调查 上海地区住宅室内热环境调查 行业机遇与新型产业链 结论和探讨 集中采暖集中采暖 VSVS 分散采暖分散采暖 过渡地区典型城市 累年日平均温度低于或等于5 的日数 邻近过渡地区的集中采暖地区城市 累年日平均温度低于或等于5 的日数 重庆 48 济南 106 成都 32 郑州 102 武汉 67 徐州 97 长沙 45 亳州 95 南京

2、 83 洛阳 95 上海 62 连云港 105 杭州 61 西安 101 合肥 75 兖州 103 南昌 38 潍坊 118 计划经济时代造成是否应设置集中供暖的结果 目前我国北方集中采暖以时间段为启停依据的做法并不科学，应逐步改进到以室内温度为依据的个性化调节系统 采暖是人类的基本需求 Maslows Hierarchy of Needs Theory John Shaw Billings(1838-1913)was instrumental in the establishment of the first comprehensive national medical library an

3、d provided much of the ideas and innovations that made the medical school of Johns Hopkins University the foremost learning center of its kind.Billings,noted Frank B.Rogers in a memorial essay that appeared in John Shaw Billings Centennial,did more to advance American medical education than any othe

4、r individual of his generation.Max von Pettenkofer,1818-1901,German chemist and hygienist.He studied medicine at Munich.Pettenkofer is considered a founder of epidemiology and is known for his researches in the ventilation of dwellings,sewage disposal,and the spread of cholera.He developed a reactio

5、n for the detection of bile acids and a method for the quantitative determination of carbon dioxide.长江流域冬季供暖热点话题 长江流域冬季供暖主要指的什么类型建筑（住宅）住宅是否应该供暖的依据？（政策、标准、金融）冬季供暖配套建筑节能技术体系（墙体保温、窗、气密性）热源集中或分散（基础设施）用电、燃气或煤油那个更合理 合理的末端形式（对流、辐射）如何构建针对该气候区供暖产业链 长江流域采暖能耗调查 清华大学、上海建科院、重庆大学等机构在长江流域的调研结果表明，长江流域城镇住宅采暖年平均单位面积年

6、耗电量约为56kWh/m2；而在气候相近的法国中南部地区，其年采暖耗电量达到2060kWh/m2 数据来源：清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能2008年度发展研究报告 0102030405060708090100HeatingCoolingKWh/KWh/.a.a North ChinaYangziRiver BasinSouthFranceElectricity consumption 051015202515913172125293337414549535761656973778185899397101105109113117121125129133137141145149153157

7、161165169173177181185189193197201205209213217221单位面积采暖电耗单位面积采暖电耗kwh/mkwh/m2 2 住户住户 （I）上海地区住宅采暖能耗调查 2011-2012冬采暖电耗(上海住宅生活用电为31kwh/year）调查266户，扣除使用电热水器用户，剩余224户 均值4kwh/year 12、1、2、3月为采暖季，4、5、10、11为过渡季 （II）上海地区居民采暖行为调查 2009年冬，785 户居民 超过90%居民使用空气源热泵供暖，使用燃气壁挂炉用户1%No AC,8%1 AC,45%2 AC,24%3 AC,14%4 AC,7%5

8、AC,2%燃气壁挂炉,1%*数据来源：清华大学、同济大学、上海大学 城镇居民生活方式与节能状况调查（II）上海地区居民采暖行为调查 较多居民采用电加热辐射器、电暖风机、电热毯作为辅助取暖设备 26%19%46%0%10%20%30%40%50%电加热辐射器 电暖风机 电热毯 百分比百分比（II）上海地区居民行为调查 居民即使在冬季也非常喜爱开窗通风，日均通风时间 9.4 h 69%居民选择先增加衣服，而不是开启采暖设备，采暖设备的实际使用频率不高 采暖设备使用频率 基本上总是开着,43.8 只要室外天气好就开窗通风,25.2 有固定的开窗通风时间（如早晨起床时,26 觉得室内空气不好时才开窗,

9、3.8 基本上不开窗,1.3 30 天,27%居民日常开窗通风频律 Part time&Part space 部分时间&部分空间 95%5%0%Feel coldAt homeAlways开启相关问题开启相关问题 88%11%0%Sleeping orunoccupiedNot at homeNever关闭相关问题关闭相关问题 采暖低能耗的重要原因（II）上海地区居民行为调查 采暖设备开启方式 84%16%1%One roomOccupiedroomEvery room空间相关问题空间相关问题 有人的房间都开 家人在一个房间里才开 所有房间都开 觉得冷才开 进房间就开 不在房间也开 睡前关或睡

10、前定时关 开着空调/壁挂炉睡觉 从不关（III）上海地区住宅室内热环境调查 Date:2011.12-2013.3 10户住宅 测量数据 逐时房间的温湿度 空调器电耗 热感觉、热舒适问卷（一周一次）使用热泵型空调器采暖住宅 服装热阻和房间温度的关系（III）上海地区住宅室内热环境调查 2.5 外套+羽绒背心+毛衣+冬装长裤+长袖内衣裤+毛线裤/棉裤 1.5 羽绒服+毛衣+冬装长裤+长袖内衣裤 1.2 外套+毛衣+冬装长裤+长袖内衣裤 1.0 外套+长裤+长袖衬衣 0.6 长裤+长袖衬衣 y=-0.0129x+1.70120.511.522.538111417202326服服装装热热阻阻温度温度

11、 服装热阻线性(服装热阻)居民经常在不同温度环境 穿行，服装热阻变化较少（III）上海地区住宅室内热环境调查 室内环境参数 2011年12月到2012年3月&2012年12月到2013年3月每隔1小时取一个数据（III）上海地区住宅室内热环境调查 对流供暖方式，室内温度梯度偏大，舒适度较低 889092949698100102020040060080010001200140016001800电耗（电耗（kWhkWh）功率（功率（W W）功率 电耗（III）上海地区住宅室内热环境调查 典型住户卧室热环境及空调开启情况 010203040506070809002468101214161820湿度（

12、湿度（%）温度（温度（）温度 湿度 卧室空调开启时刻19:30左右，持续时间25小时 卧室温度为（未开空调时）810，开启空调后为1618 住户开空调时温度的累积百分比 房间温度低于9时，83%住户选择开启空调（III）上海地区住宅室内热环境调查 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%67891011121314151617181920房间温度房间温度-5-4-3-2-10128101214161820222426PMV/TSV温度（温度（）PMVTSV线性(PMV)线性(TSV)-4-3-2-101238101214161820222426PMV/TSV温度（温度

13、（）PMVTSV线性(PMV)线性(TSV)PMV、TSV 住户未开空调时，热感觉较低，可接受下限温度17 开空调行为和热舒适间的权衡 开启空调的行为改善了住户热感觉（III）上海地区住宅室内热环境调查 开启空调 未开空调 开空调的时间分布 不同的住宅空间开启空调规律不同（III）上海地区住宅室内热环境调查 0%2%4%6%8%10%12%14%7911131517192123时间（时间（h h）书房书房 0%2%4%6%8%10%12%14%16%1357911131517192123时间（时间（h h）卧室卧室 开空调的持续时间 （III）上海地区住宅室内热环境调查 0%5%10%15%2

14、0%25%012345678910时间（时间（h h）书房书房 0%10%20%30%40%50%012345678910时间（时间（h h）卧室卧室 （III）上海地区住宅室内热环境调查 Date:2012.12-2013.3 10户住宅 测量数据 逐时房间的温度 热感觉、热舒适问卷（一周一次）全年燃气费用 使用壁挂炉+地暖住宅（III）上海地区住宅室内热环境调查 服装热阻和房间温度的关系 y=-0.1217x+3.608200.511.522.5316171819202122服装热阻服装热阻温度温度 地板采暖地板采暖服装热阻线性(服装热阻)地板采暖各房间温度比较均一，房间温度高后，服装热阻

15、调节明显 y=-0.0129x+1.70120.511.522.538111417202326服服装装热热阻阻温度温度 服装热阻线性(服装热阻)空调采暖（III）上海地区住宅室内热环境调查 PMV,TSV 空气温度 PMV/TSVPMV/TSV -4-3-2-10121516171819202122PMVTSV线性(PMV)线性(TSV)14.94 13.07 13.48 8.47 16.31 19.38 8.50 28.75 0510152025303512345678（III）上海地区住宅室内热环境调查 燃气用量 单位面积年燃气费用 平均：15.36 元/(y)（III）上海地区住宅室内热

16、环境调查 按2011年上海住宅面积5.5亿平方米计，上海居民若采用壁挂炉分散采暖仅采暖用天然气，将需要增加5-35亿立方米,若采用空气源热泵，电力将增加20-90亿kwh 05000010000015000020000025000030000035000040000020%40%60%80%100%供暖耗气量万供暖耗气量万m m3 3 使用壁挂燃气炉供热住宅占总住宅面积的百分比使用壁挂燃气炉供热住宅占总住宅面积的百分比 020000040000060000080000010000001200000140000016000001800000020%40%60%80%100%供暖耗电量万供暖耗电量

17、万kwhkwh 使用空气源热泵热水器供热住宅占总住宅面积的百分比使用空气源热泵热水器供热住宅占总住宅面积的百分比 目前住宅天然气使用量8.5亿m3 目前住宅生活总用电量174亿kwh 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50736-2012 供暖室内设计参数 严寒和寒冷地区主要房间应采用1824 夏热冬冷地区主要房间宜采用1622 工业企业设计卫生标准 GBZ 1-2010 讨论 采暖环境舒适限值 冬季采暖室内温度设计值 体力劳动强度级别体力劳动强度级别 采暖温度（采暖温度（）I I 18 IIII 16 IIIIII 14 IVIV 12 注：注：体力劳动强度分级见体力劳动强度分级见GB

18、ZGBZ2 2.2 2，其中其中I I级代表轻劳级代表轻劳动动，IIII级代表中等劳动级代表中等劳动，IIIIII级代表重劳动级代表重劳动，IVIV级代级代表极重劳动表极重劳动。表1 冬季工作地点采暖温度 表2冬季辅助用室的采暖温度 辅助用室名称辅助用室名称 气温（气温（）办公室、休息室、就餐场所办公室、休息室、就餐场所 18 浴室、更衣室、妇女卫生室浴室、更衣室、妇女卫生室 25 厕所、盥洗室厕所、盥洗室 14 注：工业企业辅助建筑，风速不宜注：工业企业辅助建筑，风速不宜0.3m/s0.3m/s。目前该地区冬季室内热环境并不舒适，需进行冬季采暖；同时热水供应是国际上普遍的需求，也是生活品质提

19、高的需求。有可能形成的供暖产业链 高性能窗户 墙体保温体系 建筑围护结构体系 热源及末端设备 家用空调 热泵热水器 辐射地暖 散热器 设计 施工 咨询 壁挂炉 户间传热 建筑设计施工 计量控制 能源政策 咨询 房间气密性 通风模式 冬夏季外墙、外窗传热系数变化对能耗的影响 外墙 外墙 外窗 外窗 夏季 冬季 通过通过加强围护结构保温降低建筑基准能耗加强围护结构保温降低建筑基准能耗 围护结构的保温性能对冬季能耗影响要大于对夏季能耗影响围护结构的保温性能对冬季能耗影响要大于对夏季能耗影响 若要供暖，则先要完善建筑保温体系 热桥冷凝区冬季工况 外保温 内保温 在长江流域，若要保温，则应外保温 结论和探讨 上海地区目前住宅采暖能耗仍维持在很低的水平:1.部分时间、部分空间的采暖模式 2.冬季室内环境并不舒适 3.居民能够通过开空调的调节行为实现室内的热舒适 长江流域室内环境水平提高是发展趋势:1.提高室内环境温度（供暖）是人生活的基本需求 2.随着供暖水平的提高，供暖能耗（费用）将逐渐上升 3.供暖将逐渐改变该地区居民的适应性（如衣着、冷耐受性），同时带来产业发展的机遇和挑战 谢 谢