供暖系统按户计热与计量收费的探讨

李春荣　田小庆

随着经济的不断发展,人们对居住环境的要求也在不断提高。供热系统在民用住宅、商业性建筑中已被广泛的应用。但供暖系统的运行及如何更加合理准确地收取各采暖用户的取暖费用,是业内人士及物业管理一直探索的问题。早期由于供暖系统的设计大都为大系统循环的方式,因而供暖使用费用是按用户供暖面积的大小来分摊,这种方式的优点是直接方便、成本低,但也是最不合理、最容易发生矛盾的方式。建设部76号令和北京市新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规定(下发技术规程)公布执行后,住宅供暖设计进入了一个新的历史阶段,起用多年的大系统循环的供暖方式,由于不能满足分室控制和按户计量的要求而退出了历史舞台。

分室控制按户计量是建筑节能的一项有效措施,计量方法和所需仪表类型不同,对供暖系统形式的要求也不同,为了达到分室控制按户计量的良好效果,供暖系统在设计时应既有和新建住宅建筑按户计量的系统形式,同时也应考虑供暖系统的布置要求。下面就适合住宅按户计量与控制的几种供暖方式与大家进行探讨。

一、适合住宅按户计量与控制的几种供暖方式

住宅的系统是以户为单位,从而有一户到多户的不同组合,因此,适合单户供暖的方式是多种多样的。在目前能源多样化的条件下,可行的方式也很多,并不限于集中热水供热供暖系统。但由于城市集中供热目前以及今后仍是主流,所以,大量的问题是解决集中供热供暖条件下的分户计量,分户计量就要求一户一个热力进口,一户一个热计量阀表。一户一个热力进口。大体有以下几种形式:①直供式,户内可为水平单管、水平双管等各种形式,以保证运行、方便安装为原则。对单元式住宅,供暖按单元设公用总立管,各住户设一个热力进口的共用立管的分户独立供暖系统。②间供式,一户设一个小型的户用型控热器,器后为独立(热媒水不与户外热网相通)小系统。③地板辐射供暖,由于水温一般要求不高于60度,所以,当户外热网水温高于60度时,户内应设控热器,成为间供式。

二、单元式住宅中各户供暖热负荷及系统水力计算问题

1.负荷计算问题。单元式住宅中由于入住率不满及各户自身自主调节和控制,就可能出现两个问题:一是邻户或本户隔内墙传热问题;二是间歇供热问题。这两个问题不仅很可能出现,并且一旦出现就影响很大。户间传热问题又受住宅档次、入住情况、住户情况等各方面的影响,不同工程的差别太大,难以用简便的办法来解决。目前较为一致的看法是应通过计算确定户间传热量,但计算该户间供热量时应取多大温差以及计算的方法等都缺乏理论及实践上的可靠依据。出于设计的需要,有的地区作出了一些规定,户间传热计算温差,对于集中供热采取散热器采暖的房间取6度,对于地板供暖的房间取8度,单户热源(燃油、锅炉等)取10度;户间传热按50～70%(顶层楼按70～80%)的概率计算记间内围护结构(内墙楼板)的传热,同时户间供热量不应超过房间常规热负荷的80%,超出部分不再计入。方案阶段也可采用负荷附加系数进行估算,该系数一般取1.2～1.5,外围护结构较多者取小值,外围护结构较少而内围结构较多者取较大值。

2.水力计算问题。由于负荷计算过去常用的按连续供暖计算方法的不同,就使散热器配置量大于按连续供热所需的散热器数量。由间歇供热的调控,会在某些时段达最大值(间歇供热所需)。这就使某一房间或某一住户在这段时间内的供热量激增。相应要求户内的管道配置应能满足间歇调控的需要,即按最大供热量配置散热器及管道,其它靠调控解决。而户外的多户共用立管,如果仍按各户最大供热量叠加,显然会导致管径过大,实际上也是不需要的。因为各户所有房间都不可能同时达到最大供热量,即存在一个同时使用系数,其数值需要经过实践和分析后才能恰当取定。笔者认为,可按本立管在连续供暖计算所得水量的基础上乘以1.1～1.2的附加系数即可,这样就能保持一定的调控余地。至于室外管网,也应当分析其运行情况,充分满足各楼、各户调控的需要,避免调控时供热不足。

三、按户热计量及收费的问题

1.目前进行按户计量使用的方法基本有三种。计量方法一,直接测定用户从供暖系统中用热量。该方法需对入户系统的流量及供、回水温度进行测量。采用的仪表为热量计量仪表,其仪表由流量、温度传感器和积算器组成。仪表安装在系统的供水管上,并将温度传感器分别装在供、回水管路上。该方法的特点是:原理上准确,但价格较贵,安装复杂,并且在小温差时,计量误差较大,目前应用较少。计量方法二,测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量。该方法是利用散热器平均温度与室内温度差值的函数关系来确定散热器的散热量。该方法采用的仪表为热量分配表,常用的有蒸发式和电子式两种。计量方法三,测定用户的热负荷来确定用户的用热量。该方法是测定室内、外温度,并对取暖季内的室内、外温差累积求和,然后乘以房间常数(如体积热指标等)来确定收费。

2.计量方法对系统形式的要求。无论采用哪种计量方法,均要求供暖系统的型式能满足计量条件。而不同的计量方式对供暖系统型式要求不同。仅就计量而言,任何一种供暖系统型式均可满足上述计量方法二和计量方法三的要求。①适合热量计量表的供暖系统形式。由上述可知热量计量表是测量供暖系统各户的流量和供、回水温度,因此要求供暖系统设计时每一户要单独布置成一个环路。只要满足这一要求,对于户内的系统采用何种型式则可由设计人员根据实际情况确定。对于多层和高层住宅建筑来说,若想每一户自成一个环路,系统首先应具有与各户环路连接的供回水立管,然后户内可根据情况设计成单管水平串联、双管水平串联、单管水平跨越式、双管水平并联式,上供下回式、上供上回等系统形式。②适合热量分配表的供暖系统形式。由热量分配表测试原理可知,无论任何供暖系统形式,其热量分配表仅是对散热器平均温度和室内温度的测量。因此热量分配表可在各种供暖系统形式中进行按户计量。但是,为节能和调控室内温度,系统中需设置温控阀,而有的系统不适合安装散热器温控阀;所以不加跨越管的单顺流式系统不适合按户计量。

3.按户计量对建筑的要求。①对建筑平面设计的要求。对于采用热量计量表进行按户计量时,平面应考虑供、回水立管的布置,为便于安装维修和热表读值,应设置单独的管道并,管道井可布置在楼梯间或户内的厨房等处,此时应考虑加大楼梯间或厨房的尺寸。由于户内单独成为系统环路,因此管道增加,所以户内各房间平面布置时应考虑使管道减少长度和散热器布置方便,如系统管道减少过门、散热设备相对靠近等。②管道的布置。按户安装热表时,水平系统的管道过门处理比较困难,若能对过门管道在施工中预先埋设在地面内,将使系统的管道得到较好的布置。实施按户热表计量,室内管道增加,这既影响美观也占用了有效使用面积,且不好布置家具,若能对供暖系统管道进行暗设,将解决这一问题。因此,建筑设计时,可能时应考虑管道暗设。③层高的要求。对按户设热量计量表的单独环路,由于室内需设供、回水干管。因此以往的标准层高不利于管路的布置,需增加层高。至于层高的尺寸,可视室内供暖系统的具体形式确定。

根据我国目前的情况,较一致的看法是:新建住宅以采用热量表(一户一表)比较适宜,设于各户的总热力进口处(公用管井或专供热表的部位);蒸发式和电子式热分配表适合于旧供暖系统的改造。随着管理水平的提高,还应辅以微机管理系统。

由于单元式住宅各户所处的位置不同,会因为屋顶、山墙、地板及朝向的影响,使各户的实耗热量出现很大的差异,此外还有户间传热的问题,所以,在正确的热计量后,还会出现如何合理收费的问题。如有的采用“面积加热表综合收费法”,即按建筑面积收取20～30%的热费作为基本费,其余按热表计量数值收费。

随着分户计量技术的不断提高完善,越来越多的被应用到建筑供暖系统中。按户计量在我国还处于研究推广阶段。国内研制的计量仪表还需进一步完善。目前的重点放在如何进行按户计量,但是计量仅是计量收费的前提,制定如何收费的方法仍需进一步探讨研究。

按户计量及控制是新的供暖技术,除暖通专业人员的努力外,更需建筑专业的配合。尤其新建的居住建筑更是如此,应避免建筑上的约束而使供暖系统的设计先天不足,使得供暖技术得不到应有的效果,使得供暖设计能更好的满足按户计量的需要。

(作者单位:陕西省军工(集团)秦东化工有限责任公司)