民用建筑供熱設施現狀與節能改造的探討

李 群

(寶雞市土木建筑勘察設計院,陜西 寶雞 721001)

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·綠色環保·建筑節能·

民用建筑供熱設施現狀與節能改造的探討

李 群

(寶雞市土木建筑勘察設計院,陜西 寶雞 721001)

結合民用建筑供熱設施與方式滯后的現狀，闡述了供熱設施主要類型與改造的基本方法，并實行了分級供熱和對用戶實行分戶計量、需熱面積、建筑面積三元化供熱方式，對供熱節能減排、提高熱源受益率、減輕居民和單位熱費負擔都具有必要性和實效性。

民用建筑，供熱設施，節能改造，熱源

進入21世紀后，國家實行城鎮化戰略，到21世紀20年代末，常住人口城鎮化率達60%，民用住宅需量將逐年遞增，供熱面積逐年擴大，能源消耗量逐年上升。供暖省區涉及用熱城鎮民用住宅達數千萬戶和數十萬個單位，供熱面積極大,供熱持續時間長，消耗能源量比重大,減能節排不容樂觀,改進民用住宅及單位辦公供熱方式和改造供熱設施滯后現狀刻不容緩。

1 熱暖設施類型與弊端

由于城鎮居民住宅建造于不同年代，建筑的新舊年期不同，結構類型不同，用熱管網布局也不同。目前居民住戶用熱方式可大體分為：分戶控制式和分單元控制式單管串聯、雙管并聯三種類型。在供熱省區由于部分新建民用住宅節能未能達標，或入戶管網用熱計量表和室內暖氣設施調控閥等缺裝，實行的是按建筑面積用熱及收費；對老舊式的建筑住宅，因初設安裝的是分單元控制式的單管串聯、雙管并聯用熱設施，也均實行按建筑面積用熱計費。加之熱源流量、室內溫度由供熱單位調控，住戶暖氣設施無自行調控裝置，享受的是供熱單位燒的“大鍋煤”、送的“大鍋熱”、收的“大鍋費”待遇，無疑造成以下諸多弊端。

1.1 熱溫外排，熱源浪費嚴重

城鎮居民住宅常居有老、中、青、少(幼)不同年齡的成員,對室溫舒適性和需求不盡相同，許多住戶在室溫過高時大開門窗降溫；室溫較高時小開窗戶降溫；室外溫度升高常時開窗降溫,使得大量的熱溫排出室外，具體熱溫排外量尚無法估算，造成能源無形浪費令人痛惜。由于室溫過高，與室外溫差較大，易致使人體抗病毒免疫力下降，熱寒感冒多發，造成用戶醫療費用負擔。

1.2 住戶人員減少，熱受益率低

城鎮居民住戶常住人員逐年遞減情況較多，在供暖區普遍存在。其原因一是子女高考到外地上學，畢業后在外地工作創業；二是子女出嫁或結婚，組建小家購置新房，或異地就業安家；三是老人因年高病故或喪偶，雙居老人變為獨居老人。據對三個小區210戶居民住宅(戶均面積120 m2)調查測算；常居4人約占10%；3人約占24%；2人約占63%；1人約占3%，室內空置用熱面積戶均約38.6 m2，合計空置面積約8 100 m2，空置率約達32%。由于用戶常居受熱人員少，室內使用空間減少，無需用熱房間增多，加之供熱方式和用熱設施滯后，又未按用戶實地需熱面積供熱，使熱源受益率低，造成能源無效浪費。

1.3 頂層與底層溫差較大，供熱不均問題突出

20世紀80年代前期與后期，因國家財力有限，老舊式民用住宅在設計與建筑時，只考慮節時、節材和節費，未考慮室溫不均的問題，特別是單管串聯式用熱設施，熱源是由頂層住戶向底層住戶由上至下回流，使頂層與底層住戶室溫相差2 ℃～3 ℃，頂層室溫過高時，只能開窗通風排熱降溫；底層室溫過低時只能受涼，也有的住戶用空調或電暖器增加熱溫。對此，底層住戶對室溫過低、熱溫不均和熱費同收的問題反響強烈。

1.4 停熱及開熱需審批，拆除與重安設施費用大

實行單元控制式單管串聯、雙管并聯的用熱住戶，因常居人員減少，需用熱空間變小，或人員外出去異地，需停用熱一個或兩個供暖期以上的，須經住戶申請、單位(小區)初審、供熱單位審批，方可拆除室內全部暖氣片，并經專人到住戶檢查后停用熱源；住戶需用熱時，再經申請逐級審批后，重新安裝取暖設施，予以恢復用暖。據對100多戶住戶調查：拆除室內取暖設施約15%，僅一個住戶拆除室內6組～8組暖氣設施，人工費、材料費約700元～800元；重啟用熱還需再付安裝費600元～700元。不但加大了住戶費用支出，又使一些住戶在寒冬期未能享受到溫暖。

1.5 用熱設施滲漏水多發，造成用戶經濟損失

居民住宅是由不同等級設計、施工單位建設的，用熱設施安裝技術和管材(管件)、暖氣片材型與質量不盡相同，許多老舊式住宅用熱管件及暖氣片，已使用到質保、安用年限(一般質保期限為10年～15年)的中后期，近年用暖設施跑、冒、滴、漏問題頻發，用戶無法防范。由于住戶室內用暖設施均無安裝調控功能,不能及時關閥控制，造成污氣飄蕩戶內，污黑水漫流全室地面，無人住戶滲漏時間長，滲漏污水量更大，地面黑水油污清除難度大，瓷磚地面有的還留有黑色污跡，復合地板浸泡發脹，實木地板浸泡變形。近5年之內，室內熱暖設施滲漏率約達19%，既影響到單元或整棟樓住戶用熱，也給住戶造成了經濟損失。

2 熱暖設施改造與節源

由于民用住宅建筑結構類型、用熱設施安裝現狀不相同,實施改造應因樓、因戶、因費施策。對老舊式建筑樓外體(樓頂)實施保溫(隔熱)節能改造和對室內用熱管網設施改裝,實施綜合改造工期長，施工難度大,造價費用高(每平米費用約360元～420元)，并對室內毀壞范圍大，再次修繕費用大。應據住宅建筑后期使用壽命和住戶意愿、費用承受能力酌定。要本著“簡化易改、工期短、用材少、造價費用低,節能效果好”的原則，采用以下方式實施用熱設施的改造(以下三類用熱設施改造,均以室內設安8組～9組暖氣片為實例)。

2.1 分戶控制式改造

從2005年后期新建民用住宅，約80%住宅屬于節能建筑，分戶控制用熱計量等設施安裝齊備。但有些住宅屬于非節能建筑，分戶控制式入戶分管計量、調控等設施還不完備(見圖1a))，實施改造相對省工、省時、易改，工時及材料費約1 300元～1 600元。

改造方法是(見圖1b))：1)對入戶進熱、回水管的改造，在進戶熱管調控閥前端新安裝熱源過濾器、計量表；2)對進戶分管需新安裝計量表等配件，由供熱單位指定購置、安裝調試；3)對室內用熱設施的改造(未改與改造示意圖略)，在室內各組取暖器的進熱口前端(原未安裝調控閥的),均新安裝調控球閥，可分別調控室、廳、衛等房間需熱溫度，停用熱時可自行關閉。回水管出口處新安裝止回閥，防止回水管回流壓力過大時，造成室內熱暖設施管件接口、暖氣片滲漏水發生。

調控方法：1)室內全停用熱時，進戶調控閥關閉；啟用熱時調控閥開啟；2)室內各房間用熱溫度，分別用暖取器調控閥調控。

2.2 單管串聯式改造

老舊建筑住宅實行單元控制式單管串聯供熱設施，均設計安裝一根分熱管從樓頂層貫通到樓底層住戶，各房間取暖器分別串接在分熱管上，熱源是由上至下逐戶層單程串流(見圖2a))，此類用熱方式弊端多，但對室內用熱管路改造難度小、改造工時短、費用少(工時及材料費約900元～1 100元)。

改造的方法是(見圖2b))：1)拆除原裝取暖器和進熱管、回水管；2)在上戶與下戶貫通立熱分管上，分別在出熱口與回水口處新安裝三通管件，并用活接頭連通上下供熱分管；3)輸熱管三通出口與取暖器進熱橫管前端，新安裝調控球閥，其作用是調控室溫或關閉用熱；4)在橫分管回水三通管件端口與取暖器前端新裝止回閥，其作用是回水壓力過大時，防止造成管件接口或取暖器滲、漏水；5)對改造需新用安管材、配件質量好，且耐腐久用，應選購用球閥，對調控狀態具有直觀性，可防止錯調或誤關。

調控方法：1)用熱時開啟取暖器進熱調控閥，并關閉下流熱管調控閥；2)調溫時開啟下流熱源調控閥，只調節取暖器上進熱調控閥，可調大或調小熱源流入量(均不影響下樓住戶熱源流量)；3)可將兩個調控閥全開啟，熱源停流入取暖器，由于熱源具有傳導效應，可使取暖器散熱量降低約20%～30%，也能降低房間溫度；4)停熱時關閉取暖器進熱調控閥，須開啟下流熱源調控閥。

2.3 雙管并聯式改造

雙管并聯式亦屬于分單元控制供熱類型，住戶室內分管走向、熱源流向、調控方式、改造的難易程度等，與單管串聯式基本類同，其不同的是原設計安裝有輸熱、回水兩根分管，取暖器進熱口連接在輸熱立分管，回水口連接在回水立分管，即是用并聯方式連接的(見圖3a))，改造需新安管材、配件、調控閥用量少，工時及材料費約850元～1 000元。

改造方法是(見圖3b))：1)拆除原裝取暖器和連結的進熱橫管、回水橫管。2)在取暖器前端橫管上新安調控閥，與輸熱分管連接(可用活接管件連接)。3)在取暖器回水橫管上需新安止回閥，并與回水下流分管連接(可用活接管件連接)，回水壓力過大時，可逆上回水反向倒流，防止管件接口和取暖器滲漏水。改造需新安管件、調控閥的類型和質量要求等，與單管串聯式基本類同。

調控方法：并聯式調控易操作，只用進熱調控閥操作調控，室溫過高時，將調節閥關小；室溫過低時，可將調節閥開大；停熱時可關閉調控閥，用熱時可開啟調節閥。

對上述三類用熱設施改造后，使用熱戶具備自行調控室溫、停熱關閉和用熱開啟的功能，對逐步實行分戶控制計量、需用熱面積、建筑面積供熱開拓了新的方式，并對降低能源消耗，減少大氣污染，提高熱源受益率，以滿足用戶所需室溫，其效果將是良好的、顯著的。

3 改進供熱方式與節能

據對部分民用住宅和單位辦公用熱調查，在供熱方式上，實行的是集中供熱，由供熱單位直接供熱到用戶，熱源調控直到用戶，用熱計量、面積核定直到用戶，目前仍按分戶計量和建筑面積二元供熱模式，許多用熱戶享受“大鍋飯”的待遇，節能意愿無法實現，熱源浪費問題突出，取暖費負擔加重，對此，應進行供熱方式改進和節能設施改造。

3.1 改單級供熱與核算模式

首先，對用熱單位(小區)進熱、回水支管實施改造。在進入單位(小區)支管端口處新安裝用熱計量表、調控閥等配件設施，將供熱直到用戶變為供熱到單位(小區)，供熱量、供熱面積和供熱費由供熱方與單位(小區)核算結辦；其次，對住戶用熱面積、用熱量、用熱費用，由單位(小區)與住戶核算結辦；再次,單位(小區)結合實際,擬訂本單位(小區)《用熱管理與核定結算辦法》等，便于操作實施。實行這一舉措，使供熱方由直接管理變為間接管理；直接供熱變為間接供熱；直接調控室溫變為用戶自行調控；直接核算收費變為間接核算收費。既能極大的發揮單位(小區)的監管作用，隨時就近了解掌握本轄區住戶基本情況，能客觀、及時地解決供熱、用熱中存在困難與問題，又能使用熱核算結辦達到客觀準確。

3.2 改供熱二元化為三元化

許多供暖省區實行分戶計量、建筑面積二元化供熱方式，存在弊端諸多，熱源浪費等問題突出，大力推行分戶控制計量供熱為主的前提下，應把傳統的分戶計量、建筑面積二元化供熱方式，變為分戶計量用熱、實需用熱面積用熱、建筑面積用熱三元化供熱，以達到供熱方式的靈活性、多樣性和節能性。

實行按實需用熱面積用熱節能潛力極大。對未實行分戶計量用熱戶均按建筑面積供熱，由于住戶人員增減較為普遍，無論常居人員遞減多與少，無論不需用熱的室內空間大與小，供熱方均按原核定面積供熱和收費。對此，對用熱設施已實施改造，且暖氣設施調控功能具備的用戶，對需停熱一個或兩個以上房間(停熱時間在一個取暖期以上)的，經單位(小區)同意，并由專管人員對取暖氣進熱調控閥關閉，予以鉛封或紙封后方可停熱；用戶需重啟用熱，報批啟封開熱與停熱程序相同。具體停熱面積、用熱面積和用熱時間及費用，由用熱戶與單位(小區)核算結辦。實行按需熱面積供熱，既可減少能源無效浪費，又可提高熱源受益率，還可達到用戶節能和節費的意愿。例如：用熱面積130 m2(三室兩廳兩衛)住戶，常居減到2人或1人，實行按需用熱面積供熱，可減少室內無需用熱面積35 m2～45 m2，一個取暖期節約熱源34.5%～58.5%,減少熱費支出790元～1 000元左右。由此推算，在供暖省區實行需用熱面積供熱，對減少用戶熱費負擔、節約能源的效益十分可觀。

3.3 改持續供熱為分時段控熱

供熱省區的機關、事業、企業、醫院、院(學)校等用熱單位約達數十萬個，用熱單位之多，熱源用量之大，節約能源潛力也大，無受益消耗熱源時間和空間的問題也十分的突出，節能減排也不容忽略。例如：西部關中在實行8 h工作制的單位、部門(科室)，一個供取暖期4個月約122 d，其中上班約86 d，在工作時段內有效用熱約計688 h，約占法定取暖時間的23.5%；下班后無人用熱每天約16 h，加上節假日36 d(夜)，合計無效用熱時間約2 816 h，約占法定取暖時間的76.5%，無效供熱的時間之長，能源無效浪費也是驚人的。經測算：一棟公用辦公樓建筑面積6 800 m2,實行分樓控制式單管串聯用熱，下班之后與節假日時段內人離室空率95%。若實行用熱設施節能改造，分時段調溫控熱,一個取暖期節約熱源率可達75%以上，減少熱費支出約14.3萬元。對此，應改變用熱方式和用熱設施的改造，改變工作8 h之外和節假日用熱失控狀況，使用熱節能減排擴延到每一個用熱單位，每一個用熱部門(科室)，每一個用熱賓館等場所，以改變公有單位和民企單位用熱“大鍋飯”的問題。

4 結語

實施供熱設施改造和改進供熱方式，是實行分戶計量用熱、按需熱面積用熱和建筑面積用熱三元化供熱的基礎工程，也是利國、利企、利民的民心工程。對此，在供熱省區應實行多種供暖方式并舉，設立專改機構，深研供熱現狀，擬定實施方案，規范改造標準，確保改造質量，保障改造工作正常實施。此項改造工程全面實施后，將降低能源消耗，提高供熱源使用率，減輕環境污染，提高生態質量，保障人民群眾的健康，必將產生極大的經濟和社會效益。

On heating facilities of civil buildings and energy-saving reconstruction

Li Qun

(Baoji Civil Architectural Survey and Design Institute, Baoji 721001, China)

Combining with the heating facility and lagged means of the civil buildings, illustrates the basic methods for the main types and reconstruction of the heating facilities, and indicates the triple heating means with the individual household meter, heated coverage, and architectural coverage, so it is necessary and effective for the heating, energy-saving and emission reduction, improvement of heat return ratio, and relieving the heat cost of the residents and parties.

civil building, heat facilities, energy-saving reconstruction, heat source

1009-6825(2017)08-0185-03

2017-01-08

李 群(1981- )，男，工程師

TU201.5

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