供暖系統按戶計熱與計量收費的探討

李春榮　田小慶

隨著經濟的不斷發展,人們對居住環境的要求也在不斷提高。供熱系統在民用住宅、商業性建筑中已被廣泛的應用。但供暖系統的運行及如何更加合理準確地收取各采暖用戶的取暖費用,是業內人士及物業管理一直探索的問題。早期由于供暖系統的設計大都為大系統循環的方式,因而供暖使用費用是按用戶供暖面積的大小來分攤,這種方式的優點是直接方便、成本低,但也是最不合理、最容易發生矛盾的方式。建設部76號令和北京市新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規定(下發技術規程)公布執行后,住宅供暖設計進入了一個新的歷史階段,起用多年的大系統循環的供暖方式,由于不能滿足分室控制和按戶計量的要求而退出了歷史舞臺。

分室控制按戶計量是建筑節能的一項有效措施,計量方法和所需儀表類型不同,對供暖系統形式的要求也不同,為了達到分室控制按戶計量的良好效果,供暖系統在設計時應既有和新建住宅建筑按戶計量的系統形式,同時也應考慮供暖系統的布置要求。下面就適合住宅按戶計量與控制的幾種供暖方式與大家進行探討。

一、適合住宅按戶計量與控制的幾種供暖方式

住宅的系統是以戶為單位,從而有一戶到多戶的不同組合,因此,適合單戶供暖的方式是多種多樣的。在目前能源多樣化的條件下,可行的方式也很多,并不限于集中熱水供熱供暖系統。但由于城市集中供熱目前以及今后仍是主流,所以,大量的問題是解決集中供熱供暖條件下的分戶計量,分戶計量就要求一戶一個熱力進口,一戶一個熱計量閥表。一戶一個熱力進口。大體有以下幾種形式:①直供式,戶內可為水平單管、水平雙管等各種形式,以保證運行、方便安裝為原則。對單元式住宅,供暖按單元設公用總立管,各住戶設一個熱力進口的共用立管的分戶獨立供暖系統。②間供式,一戶設一個小型的戶用型控熱器,器后為獨立(熱媒水不與戶外熱網相通)小系統。③地板輻射供暖,由于水溫一般要求不高于60度,所以,當戶外熱網水溫高于60度時,戶內應設控熱器,成為間供式。

二、單元式住宅中各戶供暖熱負荷及系統水力計算問題

1.負荷計算問題。單元式住宅中由于入住率不滿及各戶自身自主調節和控制,就可能出現兩個問題:一是鄰戶或本戶隔內墻傳熱問題;二是間歇供熱問題。這兩個問題不僅很可能出現,并且一旦出現就影響很大。戶間傳熱問題又受住宅檔次、入住情況、住戶情況等各方面的影響,不同工程的差別太大,難以用簡便的辦法來解決。目前較為一致的看法是應通過計算確定戶間傳熱量,但計算該戶間供熱量時應取多大溫差以及計算的方法等都缺乏理論及實踐上的可靠依據。出于設計的需要,有的地區作出了一些規定,戶間傳熱計算溫差,對于集中供熱采取散熱器采暖的房間取6度,對于地板供暖的房間取8度,單戶熱源(燃油、鍋爐等)取10度;戶間傳熱按50～70%(頂層樓按70～80%)的概率計算記間內圍護結構(內墻樓板)的傳熱,同時戶間供熱量不應超過房間常規熱負荷的80%,超出部分不再計入。方案階段也可采用負荷附加系數進行估算,該系數一般取1.2～1.5,外圍護結構較多者取小值,外圍護結構較少而內圍結構較多者取較大值。

2.水力計算問題。由于負荷計算過去常用的按連續供暖計算方法的不同,就使散熱器配置量大于按連續供熱所需的散熱器數量。由間歇供熱的調控,會在某些時段達最大值(間歇供熱所需)。這就使某一房間或某一住戶在這段時間內的供熱量激增。相應要求戶內的管道配置應能滿足間歇調控的需要,即按最大供熱量配置散熱器及管道,其它靠調控解決。而戶外的多戶共用立管,如果仍按各戶最大供熱量疊加,顯然會導致管徑過大,實際上也是不需要的。因為各戶所有房間都不可能同時達到最大供熱量,即存在一個同時使用系數,其數值需要經過實踐和分析后才能恰當取定。筆者認為,可按本立管在連續供暖計算所得水量的基礎上乘以1.1～1.2的附加系數即可,這樣就能保持一定的調控余地。至于室外管網,也應當分析其運行情況,充分滿足各樓、各戶調控的需要,避免調控時供熱不足。

三、按戶熱計量及收費的問題

1.目前進行按戶計量使用的方法基本有三種。計量方法一,直接測定用戶從供暖系統中用熱量。該方法需對入戶系統的流量及供、回水溫度進行測量。采用的儀表為熱量計量儀表,其儀表由流量、溫度傳感器和積算器組成。儀表安裝在系統的供水管上,并將溫度傳感器分別裝在供、回水管路上。該方法的特點是:原理上準確,但價格較貴,安裝復雜,并且在小溫差時,計量誤差較大,目前應用較少。計量方法二,測定用戶散熱設備的散熱量來確定用戶的用熱量。該方法是利用散熱器平均溫度與室內溫度差值的函數關系來確定散熱器的散熱量。該方法采用的儀表為熱量分配表,常用的有蒸發式和電子式兩種。計量方法三,測定用戶的熱負荷來確定用戶的用熱量。該方法是測定室內、外溫度,并對取暖季內的室內、外溫差累積求和,然后乘以房間常數(如體積熱指標等)來確定收費。

2.計量方法對系統形式的要求。無論采用哪種計量方法,均要求供暖系統的型式能滿足計量條件。而不同的計量方式對供暖系統型式要求不同。僅就計量而言,任何一種供暖系統型式均可滿足上述計量方法二和計量方法三的要求。①適合熱量計量表的供暖系統形式。由上述可知熱量計量表是測量供暖系統各戶的流量和供、回水溫度,因此要求供暖系統設計時每一戶要單獨布置成一個環路。只要滿足這一要求,對于戶內的系統采用何種型式則可由設計人員根據實際情況確定。對于多層和高層住宅建筑來說,若想每一戶自成一個環路,系統首先應具有與各戶環路連接的供回水立管,然后戶內可根據情況設計成單管水平串聯、雙管水平串聯、單管水平跨越式、雙管水平并聯式,上供下回式、上供上回等系統形式。②適合熱量分配表的供暖系統形式。由熱量分配表測試原理可知,無論任何供暖系統形式,其熱量分配表僅是對散熱器平均溫度和室內溫度的測量。因此熱量分配表可在各種供暖系統形式中進行按戶計量。但是,為節能和調控室內溫度,系統中需設置溫控閥,而有的系統不適合安裝散熱器溫控閥;所以不加跨越管的單順流式系統不適合按戶計量。

3.按戶計量對建筑的要求。①對建筑平面設計的要求。對于采用熱量計量表進行按戶計量時,平面應考慮供、回水立管的布置,為便于安裝維修和熱表讀值,應設置單獨的管道并,管道井可布置在樓梯間或戶內的廚房等處,此時應考慮加大樓梯間或廚房的尺寸。由于戶內單獨成為系統環路,因此管道增加,所以戶內各房間平面布置時應考慮使管道減少長度和散熱器布置方便,如系統管道減少過門、散熱設備相對靠近等。②管道的布置。按戶安裝熱表時,水平系統的管道過門處理比較困難,若能對過門管道在施工中預先埋設在地面內,將使系統的管道得到較好的布置。實施按戶熱表計量,室內管道增加,這既影響美觀也占用了有效使用面積,且不好布置家具,若能對供暖系統管道進行暗設,將解決這一問題。因此,建筑設計時,可能時應考慮管道暗設。③層高的要求。對按戶設熱量計量表的單獨環路,由于室內需設供、回水干管。因此以往的標準層高不利于管路的布置,需增加層高。至于層高的尺寸,可視室內供暖系統的具體形式確定。

根據我國目前的情況,較一致的看法是:新建住宅以采用熱量表(一戶一表)比較適宜,設于各戶的總熱力進口處(公用管井或專供熱表的部位);蒸發式和電子式熱分配表適合于舊供暖系統的改造。隨著管理水平的提高,還應輔以微機管理系統。

由于單元式住宅各戶所處的位置不同,會因為屋頂、山墻、地板及朝向的影響,使各戶的實耗熱量出現很大的差異,此外還有戶間傳熱的問題,所以,在正確的熱計量后,還會出現如何合理收費的問題。如有的采用“面積加熱表綜合收費法”,即按建筑面積收取20～30%的熱費作為基本費,其余按熱表計量數值收費。

隨著分戶計量技術的不斷提高完善,越來越多的被應用到建筑供暖系統中。按戶計量在我國還處于研究推廣階段。國內研制的計量儀表還需進一步完善。目前的重點放在如何進行按戶計量,但是計量僅是計量收費的前提,制定如何收費的方法仍需進一步探討研究。

按戶計量及控制是新的供暖技術,除暖通專業人員的努力外,更需建筑專業的配合。尤其新建的居住建筑更是如此,應避免建筑上的約束而使供暖系統的設計先天不足,使得供暖技術得不到應有的效果,使得供暖設計能更好的滿足按戶計量的需要。

(作者單位:陜西省軍工(集團)秦東化工有限責任公司)