徐州住宅不同供暖方式下熱環(huán)境與舒適性調(diào)查分析

張麗娟+相里梅琴+趙敏+邵帥+呂坤+范蕭蕭

摘要：指出了目前市場上存在有多種供暖方式，不同的供暖方式，其室內(nèi)熱環(huán)境及舒適性也不盡相同。為比較不同供暖方式對室內(nèi)熱環(huán)境與用戶的熱舒適性的影響，選取徐州地區(qū)不同供暖方式的典型住宅小區(qū)，采用調(diào)查問卷與跟蹤實(shí)測兩種方法進(jìn)行了調(diào)研，并對調(diào)研結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析，根據(jù)分析結(jié)果提出了具有參考價(jià)值的建議。

關(guān)鍵詞：住宅；供暖方式；熱舒適性；熱環(huán)境；調(diào)查分析

中圖分類號：TU111.4+8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-9944（2016）22-0098-05

1引言

隨著人民生活水平的提高，人們對室內(nèi)居住環(huán)境舒適性的要求越來越高。目前，市場上存在有多種供暖方式，如分戶熱計(jì)量散熱器供暖、低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?。不同的供暖方式，其室?nèi)熱環(huán)境及舒適性也不盡相同。究竟哪種供暖方式更為舒適，目前尚無定論。

欲研究住宅室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性，通?？捎脤?shí)測調(diào)查、問卷調(diào)查和數(shù)值仿真等方法。近些年來，國內(nèi)外很多學(xué)者對室內(nèi)熱濕環(huán)境進(jìn)行了研究。如日本的松原等對室內(nèi)溫度、居住方式、生活行為以及熱舒適等的相關(guān)聯(lián)系進(jìn)行了研究；大連理工大學(xué)陳濱等針對大連的住宅，對冬季采暖期居住環(huán)境的熱濕環(huán)境狀況進(jìn)行了調(diào)查，并結(jié)合調(diào)查結(jié)果，分析了采暖方式、住戶行為等對室內(nèi)熱濕環(huán)境和熱舒適性的影響[1]。

徐州地區(qū)已建成使用的住宅小區(qū)中，已包括了散熱器供暖、低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?、燃?xì)獗趻鞝t供暖等系統(tǒng)，為調(diào)研提供了必要的條件，但尚缺少對這些供暖方式下室內(nèi)熱濕環(huán)境的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。此次調(diào)研主要從供暖方式、散熱設(shè)備安裝方式等，分析了這些因素對室內(nèi)熱環(huán)境和居住者熱舒適的影響，旨在為用戶、開發(fā)商和設(shè)計(jì)單位選擇適宜的供暖方式提供參考。

2采暖形式及現(xiàn)狀

2.1散熱器采暖

散熱器采暖因其安裝簡單方便、散熱效果好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于各種建筑。應(yīng)用于住宅的主要系統(tǒng)形式有：單管順流上供下回系統(tǒng)以及分戶熱計(jì)量系統(tǒng)。單管順流式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是施工方便、造價(jià)低、層高易保證等，但缺點(diǎn)是不能進(jìn)行分戶控制與分戶計(jì)量，因此目前已逐漸被住宅采暖系統(tǒng)所淘汰[2]。分戶熱計(jì)量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是用戶可以根據(jù)自己的需要調(diào)節(jié)室溫、控制熱量等，有利于實(shí)現(xiàn)公平收費(fèi)，因此目前被越來越多的用戶所采用，但由于管道多數(shù)采用埋地安裝的方式，因此層高受一定的影響[3]。目前，徐州地區(qū)采暖系統(tǒng)采用以上兩種系統(tǒng)的小區(qū)均有，詳見圖1和圖2。研究針對這兩種系統(tǒng)形式，分別選取了其中一個(gè)小區(qū)作為研究對象。

2.2低溫?zé)崴匕宸笤O(shè)采暖

低溫?zé)崴匕宸笤O(shè)采暖系統(tǒng)，簡稱地暖，因其自下而上的供暖方式，更符合人體溫足頂涼的養(yǎng)身理論，越來越多地被用戶所采用。地暖是以低溫?zé)崴疄闊崦?，以整個(gè)地面為散熱面，主要通過輻射散熱的方式向室內(nèi)供應(yīng)熱量[4]。其優(yōu)點(diǎn)是健康、舒適、節(jié)能、環(huán)保、節(jié)省室內(nèi)空間。因其熱媒溫度較低，因此可選的熱源種類也較散熱器采暖多，如小區(qū)集中熱交換站、太陽能、戶式壁掛爐、空氣源熱泵等，均可作為其熱源。目前，徐州住宅中較常用的是小區(qū)集中熱交換站和燃?xì)獗趻鞝t。針對這兩種熱源，分別選擇了徐州地區(qū)的兩個(gè)典型小區(qū)進(jìn)行分析，如圖3和圖4所示。

3熱舒適度調(diào)查分析

3.1調(diào)查概況

徐州近年來新建的住宅小區(qū)均設(shè)置了采暖系統(tǒng)。但鑒于各方面因素，不同的住宅小區(qū)采取的采暖方式不盡相同。那么，不同的采暖方式是否能帶給人們同樣的熱舒適感呢？這取決于多種因素，如建筑的自身、居住人員等的情況等，鑒于此，調(diào)查選取不同的小區(qū)、不同的建筑、不同的人員進(jìn)行了調(diào)研。

調(diào)查安排在2015年12月至2016年1月之間，這段時(shí)間正好處于徐州地區(qū)的集中供暖時(shí)期，有利于調(diào)研結(jié)果的準(zhǔn)確性。調(diào)查選取徐州市風(fēng)華園（單管上供下回式散熱器供暖）、永嘉太陽城（分戶熱計(jì)量散熱器供暖）、礦大小高層家屬公寓（低溫?zé)崴孛孑椛涔┡⑷缴趾＃ǚ謶羧細(xì)獗趻鞝t供暖和空調(diào)供暖）、江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院家屬區(qū)新建部分住宅（散熱器供暖）等幾個(gè)采用不同供暖方式的典型住宅的室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)和分析。之所以選擇這幾個(gè)小區(qū)，原因是：①這些小區(qū)在房屋結(jié)構(gòu)等方面基本相似，保證了比較分析的公平性；②據(jù)調(diào)研，這些小區(qū)的居住人群結(jié)構(gòu)非常相似，保證了調(diào)查樣本的相似性；③基于上述兩個(gè)共性的基礎(chǔ)上，這些小區(qū)的采暖方式各不相同，符合研究的條件，以保證調(diào)查的可行性。研究共發(fā)放調(diào)查問卷120份，回收有效調(diào)查問卷共114份，有效回收率95%。問卷調(diào)查內(nèi)容主要包括：住戶基本信息、住宅所屬層數(shù)及位置，室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式、熱舒適滿意度等，被調(diào)查人員統(tǒng)計(jì)表以及住宅狀況的統(tǒng)計(jì)詳見圖5～11。

3.2調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)

根據(jù)有效調(diào)查問卷，分別對不同采暖形式住戶熱舒適滿意度、不同樓層住戶熱舒適滿意度、不同位置住戶熱舒適滿意度、不同散熱器安裝方式住戶熱舒適滿意度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，得出了本次調(diào)查結(jié)果，詳見圖12～15。

3.3調(diào)查結(jié)果分析

由圖12可以看出，在5種不同形式的采暖方式中，用戶對低溫?zé)崴孛娣笤O(shè)集中供暖系統(tǒng)的滿意率最高74.1%，并且沒有人表示不滿意；究其原因，主要是集中地暖符合人體溫足頂涼的養(yǎng)身理論，更為舒適，且地暖不需要占用室內(nèi)空間，有利于家具的擺放，因此，用戶對其評價(jià)很高，地暖的市場占有份額也越來越重。分戶熱計(jì)量散熱器采暖系統(tǒng)次之，滿意率57.7%，有11.5%的用戶表示不滿意；分析其原因，絕大多數(shù)的用戶對分戶熱計(jì)量散熱器采暖表示滿意或比較滿意，主要是分戶熱計(jì)量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)分室控制溫度，可以實(shí)現(xiàn)分戶熱計(jì)量，且隨著目前散熱器的形式越來越輕便、美觀，因此博得了大多數(shù)用戶的認(rèn)可。但仍有部分用戶表示不滿意，分析調(diào)查結(jié)果，在表示不滿意的用戶中，有部分是年齡較大，因此對熱的要求稍高；另一部分是由于家裝時(shí)對散熱器進(jìn)行了隱蔽，影響了散熱效果；還有部分不滿意者表示雖然目前采用的是分戶熱計(jì)量，但是小區(qū)在收費(fèi)時(shí)仍然按面積收費(fèi)，這樣不合理。分戶燃?xì)獗趻鞝t采暖和單管上供下回式采暖系統(tǒng)分列三、四位，其滿意率分別為24%和19.2%，不滿意率分別為8%和23.1%；對分戶燃?xì)獗趻鞝t采暖，大多數(shù)用戶也表示比較滿意，原因是它擁有地暖的所有優(yōu)點(diǎn)，不滿意度比集中地暖高的原因主要是，用戶表示熱源采用分戶壁掛爐，需要全天開啟，一個(gè)供暖季的燃?xì)夂牧糠浅４?，費(fèi)用比集中供暖要高得多，如果間歇開啟，雖然燃?xì)夂牧靠梢越档?，但熱舒適度很差，需要開啟加熱數(shù)小時(shí)后，室內(nèi)溫度才能明顯回升。對于單管上供下回式采暖系統(tǒng)，用戶不滿意率較高，為23.1%，原因主要是不能實(shí)現(xiàn)分戶調(diào)節(jié)，無論家里有無人住，都必須開啟，并繳納暖氣費(fèi)，且不能按需調(diào)節(jié)室溫。滿意度最差的為空調(diào)采暖，其滿意率僅為10%，不滿意率為30%。滿意度差的主要原因有兩條，其一為空調(diào)采暖一般為間歇性采暖，因此在剛剛開啟空調(diào)的最初時(shí)間，室內(nèi)溫度仍達(dá)不到舒適的溫度，絕大多數(shù)用戶表示剛開啟時(shí)有明顯冷感；其二為空調(diào)采暖導(dǎo)致房間比較干燥，不利于健康。

由圖13可以看出，不同樓層的住戶對采暖熱舒適性的滿意度存在明顯差異，其中中間層用戶滿意度很高，而底層和頂層用戶滿意度稍低。分析其原因，主要是中間層用戶的上、下層鄰居家均采暖，這樣可以使得中間層的熱損失要小，因此舒適性較好。而底層用戶和頂層用戶由于地面和屋頂?shù)纳崃枯^大，因此房間溫度略低，舒適性略差。

由圖14可以看出，住戶位于建筑中的不同位置時(shí)，對采暖熱舒適性的滿意度也不同。其中，中間戶的滿意度要高于端戶。原因類似，端戶的外墻、外窗面積較中間戶要大得多，因此通過外墻和外窗的散熱量很大，導(dǎo)致房間溫度較低，影響住戶熱舒適性。

圖15表明，散熱器明裝的用戶熱舒適性要高于散熱器暗裝的用戶。原因是散熱器主要通過對流的方式傳熱，而將散熱器暗裝后，影響散熱器的對流傳熱，影響散熱效果，從而影響了用戶的熱舒適性。因此，散熱器應(yīng)盡量明裝。

4熱環(huán)境實(shí)測分析

項(xiàng)目組成員于2015年2月1日中午12時(shí)至2月2日中午12時(shí)對3個(gè)典型的住宅進(jìn)行了室溫測試。所選的這3個(gè)住宅建筑結(jié)構(gòu)、戶型、樓層、面積大致相同，但采用的采暖方式不同，分別為散熱器采暖（該用戶為分戶熱計(jì)量系統(tǒng)）、集中地暖（熱源為小區(qū)熱交換站）以及“壁掛爐+地暖”。

測試中所采用的測試儀器為TH10R型自動溫濕度記錄儀。測試的房間選擇為每戶的客廳，數(shù)據(jù)樣本間隔為5min。為了排除外界對室內(nèi)溫度的過度影響，整個(gè)測試時(shí)段內(nèi)，窗戶都關(guān)閉[5]。所測得的3種不同采暖方式典型住宅的室內(nèi)溫度分布圖詳見圖16。

由圖16可以看出，3種采暖方式的室內(nèi)溫度分布趨勢基本相同，在凌晨溫度較低，而在14∶00～15∶00最高，這主要與室外溫度的變化有關(guān)。3種采暖方式中，集中地暖的室溫變化幅度較小，且室溫也最高，因此，對于寒冷地區(qū)來說，用戶感受到的熱舒適性更好，這與調(diào)查結(jié)果圖12反應(yīng)的結(jié)果相符。其次是散熱器采暖，雖然室溫變化幅度較集中地暖要稍大，但溫度基本處于規(guī)范中的舒適溫度范圍，因此熱舒適性也相對較好。室溫變化幅度最大的是“壁掛爐+地暖”的采暖方式，結(jié)合調(diào)查分析，原因主要是由于壁掛爐全天開啟所耗燃?xì)饬枯^大，壁掛爐采用間歇開啟又是的室溫波動過大，因此大多數(shù)用戶選擇在凌晨時(shí)段，將溫度調(diào)低，能保持一定的室溫，也可以降低一部分燃?xì)夂牧?，因此使得這種采暖方式室內(nèi)溫度變化幅度稍大，但其熱舒適性也稍低。

5結(jié)語

項(xiàng)目小組選定徐州市具有代表性的住宅小區(qū)作為調(diào)研對象，通過對各小區(qū)用戶的現(xiàn)場調(diào)查問卷調(diào)研以及對典型用戶的室溫跟蹤實(shí)測，得出低溫?zé)崴孛娣笤O(shè)集中供暖系統(tǒng)的滿意率最高，分戶熱計(jì)量散熱器采暖系統(tǒng)次之，分戶燃?xì)獗趻鞝t采暖和單管上供下回式采暖系統(tǒng)分列三、四位，滿意度最差的為空調(diào)采暖；此外位于建筑中間層和中間位置的滿意度要高于底層、頂層和端戶的用戶，散熱器明裝用戶的熱舒適性要高于暗裝用戶。因此，用戶在選擇住宅時(shí)，從熱舒適性的角度，建議選擇中間層、中間戶，采暖方式可選擇低溫?zé)崴孛娣笤O(shè)集中供暖系統(tǒng)或分戶熱計(jì)量散熱器采暖系統(tǒng)，若為散熱器采暖時(shí)，散熱器應(yīng)盡量明裝。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳濱，彭菲菲，趙金玲，等.冬季民用住宅室內(nèi)熱濕環(huán)境的實(shí)測調(diào)查研究：采暖設(shè)備和居住者熱濕感覺、生活行為的關(guān)系[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2002（6）：22～25.

[2]劉強(qiáng)，劉偉.散熱器采暖與低溫輻射采暖的優(yōu)缺點(diǎn)比較分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（15）：58.

[3]孫繼紅.分戶熱計(jì)量的應(yīng)用和推廣中遇到的問題[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2008（34）：227～228.

[4]陳宏振.室內(nèi)采暖系統(tǒng)安裝[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2010：141～142.

[5]王磊.寒冷地區(qū)不同年代住宅建筑室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)查研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2015：58.