小城鎮區域熱水供暖系統節能規劃技術研究

摘? ? 要：本文基于對國內北方地區某個規模較小的城鎮在供暖方面的實測結果，包括供暖建筑物室內溫度、供熱煤耗以及圍護結構實際的熱工性能等的測量結果，獲得有關該城鎮供暖系統環境相關信息，在此基礎上分析和研究本市供暖熱環境能耗損失的主要因素并從供暖熱源規劃、供暖方式以及圍護結構及門窗設備等的保溫性能幾個方面給出供暖系統相關節能規劃方案。

關鍵詞：熱水供暖;節能;小城鎮

1? 前言

近些年來，我國小城鎮的經濟同過去相比有了長足的發展，因此人們在日常生活中也有了更多的需求和滿足這些需求的可能，其中供暖需求的滿足是一個顯著的例子，我國北方城鎮對供暖的需求尤其顯著，供暖需求的攀升造成的結果是能耗的增加。國內北方地區傳統上采用煤作為供熱供暖活動的燃料，這種方式不光成本很高，而且對環境的污染也比較嚴重，因此在小城鎮地區的供暖活動中對供暖系統進行節能規劃在今天是非常必要的。

2? 北方某市供暖環境與煤耗概況

對北方某市20戶小城鎮住宅在供熱供暖期間的室內溫度以及供暖煤耗等情況進行調查，通過前期調研活動可知，這20戶中使用集中供暖方式的為5戶，利用家用燃煤設備方式的為3戶，使用土暖氣的家庭有12戶。

2.1? 室內供熱環境情況

對本地區的室內供暖供熱環境有關情況進行測量，利用溫度自記儀等測量儀器完成測量，測量方案為每小時自動執行數據記錄工作一次，相關規定要求冬季供暖期室內溫度需要達到下限16[℃]，上限24[℃]的標準，而實測獲得的數據顯示，所選取的20戶家庭里達到室內供熱溫度標準要求的只有4戶，剩余家庭皆沒有達最低標準，供暖溫度達標率極低，這些家庭的平均室溫度數據為12.8[℃]，低于最低標準3.2[℃]，從這些數據可以發現，國內北方較為寒冷地區中的小城鎮在供熱供暖方面并沒有達到比較令人滿意的室內熱環境。

2.2? 煤耗情況

在作為調研對象的用戶群體中，為那些使用家用燃煤設備以及土暖氣設備的用戶提供簡易稱，用來對他們每天用于供暖使用的煤耗進行計量，對于采用集中供暖方式的用戶，則根據區域內供暖鍋爐房所使用的煤耗以及住宅供熱面積通過計算出其具體的煤耗數據，測量總歷時14天，根據測量的結果可以知道，全部20戶家庭的供暖煤耗皆均超出規定的標準，超標率則達到90%以上，用戶中煤耗最高的一家甚至比標準高出5倍，因此用戶整體煤耗水平相當高。

3? 本市供暖熱環境能耗損失的主要因素

3.1? 熱源及供暖方式不夠合理

從目前的情況來看，我國小城鎮在供暖活動的熱源選擇上一般有土暖氣以及集中供暖兩類，它們各有長處和短處，集中供暖熱源形式能夠帶來比較好的室內環境空氣質量，同時可以以統一的方式完成排煙處理，因此對環境造成的污染比較小，不過這種熱源需要在具備較好規劃的居民區進行使用，但是小城鎮通常具有不同的居住建筑圍欄結構，因此即便是有同等面積的住宅也會面臨差異化的供熱熱負荷，這個時候如果以供熱面積為基準完成熱費的收取，不僅對一些用戶不公平，同時也會造成能耗上的浪費。土暖氣熱源也能夠締造比較高水平的供暖熱環境，在調節操作上也比較易于實現，而且可以在沒有統一供暖規劃的住宅中進行使用，不過土暖氣供暖所形成的燃燒排放物屬于低空排放，會對空氣造成一定的污染。所以必須對熱源進行合理的選擇和規劃才能充分起到“揚長補短”、“互為補充”的效果。另外，每一種熱源在供暖方式的配置上的合理程度也對供暖熱環境能耗形成重要的影響。作為本研究調查對象的某北方小城鎮供暖熱環境能耗損失的一個重要因素就是由于熱源選擇以及供暖方式配置不夠合理。

3.2? 圍護結構所具有的傳熱系數高于標準

該北方小城鎮供暖熱環境能耗損失的另一大因素在于圍護結構所具有的傳熱系數超過標準，這也是國內小城鎮存在供暖方面存在的一個典型關鍵問題。通過對本地居住用建筑的圍護結構開展熱工測量活動，有關人員發現建筑物圍護結構傳熱系數的實際值都要比標準值高，而且不同部位傳熱系數存在一定差異，例如屋頂部分傳熱系數比標準值高出1.3倍，墻體部分傳熱系數比標準值高出0.8倍，外窗部分的傳熱系數則比標準值高出0.6倍。這其中，外窗部分傳熱系數面臨的超標問題引發的能耗占比極高，由此可以知道，必須強化外窗部分保溫性能才能讓這一現象得到較好的緩解。

3.3? 門窗設備冷風滲透問題導致耗能

我國小城鎮中的大部分依舊使用傳統的木門窗設備，其中也包括北方地區的小城鎮，這類門窗滲風問題非常突出，現在有些人家開始嘗試鋁合金材料的門窗，這讓情況有了一些改善，不過由于門窗加工水平以及施工水平的限制，滲風問題并沒有得到根本的解決，這也構成了本市供暖熱環境能耗損失問題的第三大因素。

4? 供暖系統節能規劃方案

4.1? 對供暖熱源進行合理規劃

不管是使用集中供暖類型的熱源還是土暖氣類熱源，由于兩者都是使用煤這種燃料，因此對環境的負面影響是不可避免的，同時煤的成本比較高，所以必須探索更加具有環境友好性和成本效益的清潔能源才能從熱源的角度實現供暖系統的節能目標。例如，太陽能這種供熱熱源就是一種很好的替代。誠然，目前國內在相關的技術方面還需要進一步完善成熟才能讓太陽能供暖熱源得到普及，但是這種熱源所具有的前景是非常值得期待的。不過需要注意的是，太陽能熱源會受到氣候因素的影響，所以不適合作為唯一的熱源使用。沼氣等清潔能源也具有較大的供暖應用前景。

4.2? 優化供暖方式

供暖方式的優化也是北方小城鎮供暖系統節能規劃中的重要一環。例如，傳統的土暖氣往往使用單管串聯類供熱方式，而此種方式通常會導致水利失調問題的出現，該供暖方式之下，供熱環境中在高度方向上會形成比較高的溫度梯度，地板輻射供熱方式除了可以規避這種問題之外，還具有水溫要求較低等優點，如能利用地板輻射供熱方式取代傳統的供熱方式，就能讓這一問題得到很好的解決，讓供熱供暖活動的節能性更高，同時給居住者締造更加宜人健康的供暖環境。

4.3? 優化圍護結構及門窗設備等的保溫性能

在北方小城鎮供暖系統節能規劃活動中，對圍護結構及門窗設備等的保溫性能進行優化也是非常必要的。在圍護結構方面，可以對外墻部分增加保溫夾層結構，利用保溫材料填充墻體，應當根據外墻的具體朝向來決定應該選取哪種保溫材料以及具體的材料厚度等;針對屋頂部分，可以將傳統采用的爐渣保溫層替換為保溫性能更好的聚苯乙烯材料保溫層;外窗部分則可以改用傳熱系數更小的產品，如中空玻璃等，使用推拉窗形式的可以替換為平開窗形式，同時也應當盡量讓外窗的位置同墻面保持平齊，因為這樣可以讓熱橋面積更小。此外，也要對整體門窗設備的材料與結構進行進一步的優化，以更好地解決冷風滲透的問題，提高供暖系統的能耗表現。

5? 結語

通過本文的調查研究可以發現，國內北方小城鎮在供暖供熱方面還存在一些不足，尤其是熱環境方面需要進行進一步的優化，才能讓能耗損失造成的能源浪費問題得到更好的解決。要對整個熱水供暖系統進行節能規劃，應當主要從三個方面入手，首先是需要科學選擇安排更合適的熱源，其次是要對供暖方式進行優化，最后要對建筑物的圍護結構以及門窗設備的保溫性能進行進一步優化，如此方能打造能耗更低、供熱體驗更優同時更加健康環保的供熱熱環境。

參考文獻：

[1] 西亞庚.熱水供暖技術[M].北京：中國建筑工業出版社，1995.

[2] 夏建軍，張亦弛.北方小城鎮供熱現狀與典型問題研究[J].區域供熱，2018，（1）：39～43.

作者簡介：

盛連國（1975—）男，漢族，山東省泰安市肥城市，中級會計師，本科，學士，主要從事：城市供熱設施建設運營及供熱經濟技術規劃。