北京住宅建筑供暖能耗现状调研研究

赵国防 李志光 耿丽丽

摘 要：本论文的研究目标在于系统分析北京地区住宅供暖能耗的系统现状、能耗特点及节能潜力分析。主要运用定性分析和定量分析相结合的方法，对北京市住宅建筑能耗现状进行研究。通过对住宅小区供热系统的热源、热力站、热量输配管网和热用户四个环节的调研，分析供热系统热源、热网、热力站及热用户各环节能源消耗情况，从而对供热系统整体能源利用效率进行评估。对比各小区建筑供热系统的能耗特点及能耗水平，寻找系统节能潜力，提出合理有效的改进建议，为推进北京市住宅小区供热系统节能工作开展提供一定的指导，从而有效落实国家、北京市相关节能产业政策。

关键词：住宅建筑；节能减排；供暖能耗；节能技术

0引言

能源是发展经济、改善生活水平的物质基础，节能是缓解能源紧缺最有效、最经济的办法，是我国资源节约型和环境友好型社会建设的一项长期而艰巨的任务。我国建筑能耗约占中国总耗能的1/3，不管是与发达国家相比，还是与我国工业、交通节能相比，建筑节能是我国节能工作中一项十分薄弱的环节。建筑节能对于缓解我国资源压力和发展社会经济具有重要的作用和意义，是目前我国建筑业发展的迫切需求。

国外一些学者通过计算分析认为，在相同居住面积和采暖温度下，北京市住宅的采暖能耗为美国住宅采暖能耗的2～3倍。而当时对比选取主要是以耗煤为主，目前北京六环以内大部分住宅已实施燃气和市政供暖为主，本文选取建筑也以此两种热源为主，选取的住宅小区基本为2000年以后的二步、三步节能建筑，以更有针对性的分析目前节能住宅建筑供暖能耗的现状。

本研究是通过对选取的区县8个住宅小区的热源、热力站、管网、末端用户，共上百个调研点着手，摸清供暖现状，并对调研现状进行分析，给出节能潜力的建议。

调研范围包括西城区、朝阳区、海淀区、大兴区、丰台区、通州区选定的共8个住宅小区的热源、热力站、管网、末端用户，共计123个审计点，具体见下表。

1调研方法

本次对选取的调研点从供暖系统分析、设备能效测试、供暖能耗指标、节能潜力分析等四个方面着手，对供热系统整体能源利用效率进行评估。

1.1供暖系统分析

调研住宅供暖系统的工艺流程及设备配置、小区建筑的建筑结构及围护信息、小区供暖系统的运行管理和计量器具配置情况、高耗能淘汰设备在用情况以及供暖系统历史运行记录的分析。

1.2设备能效测试

对供暖系统和供暖设备的能效进行测试，如燃气锅炉的综合热效率、换热器的换热性能和运行阻力、供暖循环泵的效率、负载率和功率因数、水泵变频装置的谐波测试、管网的压降和温降、用户末端温度采集以及对热计量表计在用情况的摸底。

1.3供暖能耗指标

调研了近几年供暖系统能源消耗统计，进行采暖期度日数能耗指标修正，分析系统能源消耗结构变化；计算住宅建筑的单位面积耗热量指标、单位面积耗气量指标、单位面积耗电量指标、单位面积供暖系统补水量指标并进行对标评价；收集建筑物耗热量统计数据并与建筑物节能指标进行对比评价。

1.4节能潜力分析

通过数据分析和现场调研，从管理节能和技术节能的角度分析各住宅建筑供暖系统节能潜力，并提出节能建议。

2 调研方式

通过资料收集、现场调研、能耗平台调取、设备测试等方法了解住宅供暖建筑的情况。

3调研结果

3.1供暖季能耗指标

审计对象供暖系统热源只有两种形式，一种为自有燃气锅炉房，使用天然气为燃料，一种为外购热力形式，只有热力站，无锅炉设备。

根据北京市锅炉供暖节能中心研究成果以及《供热系统节能改造技术规范》（GB/T 50893-2013），对供暖系统节能目标要求如下：

1）单位面积耗热量指标要求在0.23～0.35GJ/m2.a之间；

2）单位面积耗气量指标要求在8～12m3/m2.a之间；

3）单位面积耗电量指标要求燃气锅炉房在1.5～2.0kWh/m2.a之间，热力站在0.8～1.2kWh/m2.a之间；

4）单位面积供暖系统补水量一级供热管网小于15 L/m2.a，二级供热管网小于30 L/m2.a。

各小区供暖系统2016～2017供暖季能耗指标汇总如下：

3.2节能潜力分析

4.结论

（1）本次调研中的各小区供热系统单位面积耗气量/耗热量指标基本符合节能规范要求，供热情况较好。

1）以燃气锅炉房为热源的单位，单位气耗指标在5.91～9.01 m3/m2.a之间波动，本次调研选取小区建筑年代基本为2000年以后的二步、三步节能建筑，单位气耗指标均优于或者在限定值范围内，整体情况良好。

各小区供热系统单位面积耗电量指标均超出限定值要求，指标偏高，主要原因是系統运行普遍存在一定的“小温差、大流量”现象，水泵未处于高效工况点，导致系统运行电耗指标高于标准要求。

单位面积耗水量指标均低于限定值。

2）以外购热力为热源的单位，G小区无数据指标。H小区单位面积耗热量指标0.37 GJ/m2.a超出限定值，耗热量偏高，分析原因主要是由于小区下供下回双管系统存在垂直失调问题，远端得热量不足，因此加大了供热量；单位面积耗电量1.34 kWh/m2.a高出指标要求范围，系统电耗偏高；单位面积补水量指标3.71 L/m2.a处于限定值范围，较为合理。

（2）通过本次调研，对住宅小区供热系统进行对比分析，总结出以下几点：

1）供热锅炉采用烟气冷凝余热回收后，排烟温度降低，锅炉综合热效率明显提高，降低了系统综合能耗；

2）供热系统普遍存在 “大流量、小温差”现象，水泵未处于高效工况点，导致系统运行电耗指标偏高。主要原因有三种：水泵开启数量过多；水泵选型不合理；水泵电机未采用变频控制或控制参数设置不合理。

3）已进行热计量改造的小区，由于热计量涉及采集点、阀门管线较多，均不同程度的出现了结算表故障、户用通断阀、温控器失联，未能上传等问题，致使部分楼栋热量表数据缺失或失真，对耗热量指标分析产生影响。

各供热单位对供热系统的节能技改较为重视，技改后均取得了一定的节能效果。但是却普遍忽视供热管理节能和节能技改后的跟踪分析。从管理节能角度，供热单位应深入开展节能工作，建立完善的能源管理体系，以“能源”为核心进行节能控制管理，通过明确职责、分析策划、检查评审等方式规范体系的运行；从节能技改角度，如电机变频改造、锅炉气候补偿、用户热计量等，使用得当均可起到明显的节能降耗的效果。如果效果不及预期，应深入分析、查找原因、持续改进，而非弃置不用，投入了资金却成了虚设。

作者简介

赵国防，男，1980.05.29，本科，热能与动力工程专业，河北工业大学，工作职位：咨询师，主要工作：能源审计、碳核查、清洁生产审核、节能评级评价。

（作者单位：中竞同创能源环境科技集团股份有限公司）