低温地板辐射供暖室内温度参数分析

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1、低温地板辐射供暖室内温度参数分析摘要分析了低温地板辐射供暖房间热负荷计算、设备散热量计算和热环境评价中涉及的室内温度参数，分别建立了这三种计算中涉及的室内温度参数与室内空气温度的联系。关键词辐射换热室内空气温度平均辐射温度中图分类码：TU832.02文献标识码：A0供暖工程设计的目的在于通过供暖系统提供与热负荷对应的散热量，达到室内热环境要求。对流供暖房间热负荷计算、设备散热量计算和热环境评价的室内温度参数都可近似地统一为室内空气温度。而在低温辐射地板供暖中，这三种计算都涉及房间各内表面温度，不能简单地以室内空气温度作为计算依据。其中地板散热量计算涉及地

2、板以外的其他内表面温度；外围护结构传热量计算涉及外围护结构内表面温度和地板温度；室内温度评价涉及室内所有内表面的辐射温度。若要在计算中全面地考虑辐射和对流两种热作用，不但计算复杂，还存在三种计算表面辐射温度不统一的问题。为了便于低温地板辐射供暖设计计算，需要建立三种计算中涉及的室内温度参数之间的联系，使设计计算过程参数与室内热环境控制目标参数统一起来。1供暖建筑室内热环境评价温度指标影响室内热环境的主要因素包括六个：室内空气平均温度、气流速度、空气湿度、平均辐射温度、人体活动水平和衣着因素，其中前四个为环境因素，后两个为人体因素。目前能将此六项全部考虑入

3、内的热舒适指标是标准有效温度。若只考虑四个环境因素，则一般采用新有效温度。在住宅供暖房间室内气流速度和空气湿度相对稳定，其对人体热舒适的影响可认为相对恒定，因此影响热舒适的主要环境因素为空气平均温度和平均辐射温度。这两个因素可以综合成一个温度指标，即操作温度to，定义如下：（1）式中，、：分别为平均辐射温度和空气温度，℃；、：人体与周围表面的辐射换热系数和对流换热系数，根据文献[1]提供的计算式，≈3.9W/(m2·℃)，≈3.8W/(m2·℃)。其中，平均辐射温度的计算涉及各内表面温度和人体与室内各表面的角系数。6（2）式2可简化为：（3）式中：室内各

4、表面温度，℃；：人体与室内各表面的角系数。根据B.W.Olesen[2]的研究，式2对工程应用已有足够的精度。以上计算中的值与人体表面积、人在室内的位置、各可见内表面的面积等有关，L.N.Kalisperis[3]给出了对应的计算图表，但计算仍很复杂。为进一步简化，有人也用所有内表面的面积加权平均温度代替平均辐射温度。（4）式中，Fi：室内各可见内表面面积，m2。在对流散热供暖建筑中，散热设备主要影响室内空气温度，人体热舒适主要受室内空气与人体对流换热影响，操作温度的变化主要由室内空气温度决定。因此在对流供暖系统设计中采用室内空气温度为设计参数和评价参数

5、是可行的。在辐射供暖建筑中，对流、辐射两种作用都存在，应采用操作温度作为热环境评价指标，因此需要确定室内空气温度和平均辐射温度两个参数。2供暖设计中的室内温度参数2.1热负荷计算中的室内温度参数供暖房间热负荷包括通过围护结构本体的传热和通过洞口、缝隙的换热。其中，无论是对流供暖还是辐射供暖，影响通过洞口、缝隙的换热的室内温度因素都是室内空气温度，可采用室内空气温度作为供暖热负荷计算室内热环境指标。通过外围护结构本体的传热量与外围护结构面积、外围护结构传热系数和室内、外供暖计算温度有关。在对流供暖设计中，一般把外围护结构内表面上的对流换热和辐射换热都综合到

6、内表面换热系数中，因外围护结构按稳定传热考虑，各内围护结构表面温度与室内空气温度相等，室内供暖计算温度可统一取室内空气温度。文献[4]指出：在同等舒适条件下，地板辐射供暖热负荷计算时室内计算温度应比对流供暖低2℃，热负荷仍可按对流供暖计算；或取对流供暖热设计负荷的90%～95%。此处提到的室内计算温度为室内空气温度。实际上，地板辐射供暖的地板温度明显高于其他内围护结构，而热负荷仍室内空气温度按计算，将少计入地板与外围护结构内表面的附加辐射换热增量：（5）式中，Td、Twn：地板平均温度和外围护结构内表面温度，℃；：地板对外围护结构内表面的辐射角系数。2.

7、2地板散热量计算中的室内温度参数6对流供暖散热设备面积较小且多有遮挡，其向室内散热以对流换热为主，其室内温度计算参数可采用室内空气温度，即室内供暖计算温度。在低温地板辐射供暖中，地板向室内散热包括对流和辐射两部分。文献[4]指出：对流换热部分室内温度参数采用室内供暖计算温度；辐射换热部分按下式计算：（6）式中，Tr：非加热表面的面积加权平均温度，K，可按下式计算：（7）式中，Fj、Tj：室内各非加热表面面积和温度，m2、K。在有些研究中也称Tr为平均辐射温度。但应指出，此处的Tr与不同，前者是室内非加热表面的面积对地板的平均辐射温度，后者为包括地板在内的

8、所有表面对人体的平均辐射温度。可见，利用文献[4]的计算方法计算地板散热量，必须