關(guān)于按戶計量供暖系統(tǒng)的探討

李　智

摘要：按戶熱量計量是建筑節(jié)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(tǒng)形式的要求也不同。本文認(rèn)為在系統(tǒng)布置時，不應(yīng)拘于傳統(tǒng)的布置方法。而應(yīng)既滿足按戶計量又具有調(diào)控室內(nèi)溫度的功能，以達(dá)到節(jié)能的目的。

關(guān)鍵詞：按戶計量 供暖系統(tǒng) 計量方法 建筑節(jié)能

0 引言

住宅集中供暖實行計量收費是建筑節(jié)能的一項基本措施，據(jù)國外調(diào)查資料表明：實行集中供熱按戶計量后，其節(jié)能率在10％～20％。我國政府已重視該項工作，并投資進(jìn)行研究?！督ㄖ?jié)能“九五”計劃和2010年規(guī)劃》明文規(guī)定：“對集中采暖的民用建筑安設(shè)熱表及有關(guān)調(diào)節(jié)設(shè)備，并按戶計量收費的工作，1998年通過試點取得成效，開始推廣，2000年在重點城市成片推行，2010年基本完成?！蹦壳拔覈延卸鄠€單位在不同地區(qū)進(jìn)行了試驗研究并取得了良好的成效和經(jīng)驗。但就該項技術(shù)的實施仍感到供暖系統(tǒng)的形式是其難點，本文僅對這一問題進(jìn)行探討。

1 國外常用的熱量計量方法與儀表

目前歐美進(jìn)行按戶計量熱量使用的方法基本是以下三種：

1.1 直接測定用戶從供暖系統(tǒng)中用熱量。該方法需對入戶系統(tǒng)的流量及供、回水溫度進(jìn)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(tǒng)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(zhǔn)確，但價格較貴，安裝復(fù)雜，并且在小溫差時，計量誤差較大。目前應(yīng)用較少。

1.2 測定用戶散熱設(shè)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(nèi)溫度差值的函數(shù)關(guān)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(fā)式和電子式兩種。①蒸發(fā)式熱量分配表有導(dǎo)熱板和蒸發(fā)液兩部分，導(dǎo)熱板夾或焊在散熱器上。盛有蒸發(fā)器的玻璃管則放在密封容器內(nèi)，比例尺刻在容器表面的防霧透明膠片上。由管內(nèi)液體蒸發(fā)量來確定傘入室內(nèi)的熱量。該方法的特點是：價格較低，安裝方便，但計量準(zhǔn)確性較差。目前歐洲廣泛采用。②電子式熱量分配表，由溫度傳感器測出散熱器表面溫度和室內(nèi)溫度，并設(shè)有存儲功能和液晶顯示。對散熱器溫度的測量有直接測散熱器表面溫度或?qū)囟仍b在散熱器供回水管路的區(qū)分。該方式的特點是：計量較準(zhǔn)確、方便、價格比熱量計量表低，并且可在戶外讀值，目前在歐美受歡迎，正悄然取代蒸發(fā)式熱量分配表而成為集中供暖按戶計量的主導(dǎo)儀表。

1.3 測定用戶的熱負(fù)荷來確定用戶的用熱量。該方法是測定室內(nèi)、外溫度，并對供暖季內(nèi)的室內(nèi)、外溫差累積求和，然后乘以房間常數(shù)（如體積熱指標(biāo)）來確定收費。該方法采用的儀表為測溫儀表。該方法的特點是：安裝容易，價格較低。但由于遵循相同舒適度繳納熱費的原則，用戶的熱費只與設(shè)定的或測得的室溫有關(guān)，而與實際用熱量無關(guān)。因此開窗等浪費能源的現(xiàn)象無法約束，不利于節(jié)能。

2 計量方法對系統(tǒng)形式的要求

由上述的計量方法可以看出：無論采用哪種計量方法，均要求供暖系統(tǒng)的形式能滿足計量條件。而不同的計量方式對供暖系統(tǒng)形式要求不同。僅就計量而言，任何一種供暖系統(tǒng)形式均可滿足上述計量方法2和計量方法3的要求。只要將將散熱器表面平均溫度和室內(nèi)溫度測出就可確定熱量，達(dá)到計量方法2的要求；測出室內(nèi)溫度和室外溫度就可達(dá)到計量方法3的要求。但是在進(jìn)行計量的同時應(yīng)使系統(tǒng)能滿足室溫的調(diào)節(jié)性能，從而達(dá)到節(jié)能的目的。因此對供暖系統(tǒng)的要求是：既能滿足計量要求，又應(yīng)具有調(diào)控室內(nèi)溫度的功能。

2.1 適合熱量計量表的供暖系統(tǒng)形式 由上述可知熱量計量表是測量供暖系統(tǒng)入戶的流量和供、回水溫度，因此要求供暖系統(tǒng)設(shè)計時每一戶要單獨布置成一個環(huán)路。只要滿足這一要求，對于戶內(nèi)的系統(tǒng)采用何種型式則可由設(shè)計人員根據(jù)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個路，系統(tǒng)首先應(yīng)具有與各戶環(huán)路連接的供回水立管，然后戶內(nèi)可根據(jù)情況設(shè)計成：單管水平串聯(lián)、雙管水平并聯(lián)式，上供下回式、上供上回等系統(tǒng)形式。

2.2 適合熱量分配表的供水暖系統(tǒng)形式 由熱量分配表測試原理可知，無論任何供暖系統(tǒng)形式，其熱量分配表測試原理可知，無論任何供暖系統(tǒng)形式，其熱量分配表僅是對散熱器平均溫度和室內(nèi)溫度的測量。因此熱量分配表可在各種供暖系統(tǒng)形式中進(jìn)行按戶計量。但是，為節(jié)能和調(diào)控室內(nèi)溫度，系統(tǒng)中需設(shè)置控閥，而有的系統(tǒng)不適合安裝散熱器溫控閥；所以不加跨越管的單管順流式系統(tǒng)不適合按戶計量。

3 按戶計量對建筑的要求

按戶計量在我國是一項新的技術(shù)，而設(shè)計符合按戶熱表計量的供暖系統(tǒng)形式是這項技術(shù)的難點。通過試點工程的研究，暖通設(shè)計人員感到：必須在建筑設(shè)計上就考慮按戶安裝熱表的供熱系統(tǒng)的布置。

3.1 對建筑平面設(shè)計的要求 對于采用熱量計量表進(jìn)行按戶計量時，平面應(yīng)考慮布置供、回水立管的布置，為便于安裝維修和熱表讀值，應(yīng)設(shè)置單獨的管道井，管道井可布置在樓梯間或戶內(nèi)的廚房等處，此時應(yīng)考慮加大樓梯間或廚房的尺寸。由于戶內(nèi)各房間平面布置時應(yīng)考慮使管道減少長度和散熱器布置方便，如：系統(tǒng)管道減少過門、散熱設(shè)備相對靠近等。

3.2 管道的布置 按戶安裝熱表時，水平系統(tǒng)的管道過門處理比較困難，若能對過門管道在施工中預(yù)先埋設(shè)在地面內(nèi)，將使系統(tǒng)的管道得到較好的布置。實施按戶熱表計量，室內(nèi)管道嗇增加，這既影響美觀也占用了有效使用面積，且不好布置家具，若能對部供暖系統(tǒng)管道進(jìn)行暗設(shè)，將解決這一問題。因此，建筑設(shè)計時，可能時應(yīng)考慮管道暗設(shè)。

3.3 層高的要求 對按戶設(shè)熱量計量表單獨天路，由于室內(nèi)頂設(shè)供、回水于管。因此以往的標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)供暖系統(tǒng)的具體形式確定。

4 我國的按戶計量方式和供暖系統(tǒng)的形式

近幾年我國對集中供暖按戶計量進(jìn)行一些研究，取得了一些經(jīng)驗。在北京、天津、哈爾濱、煙臺、長春等地相繼建立集中供熱按戶計量的住宅。這些試點的計量方式大部分用熱量分配表，也有的設(shè)計采用熱量計量表使各戶自成系統(tǒng)。

4.1 按戶計量的儀表 國內(nèi)試驗研究中大多采用國外的蒸發(fā)式熱量分配表。該儀表價格較低，安裝方便，適合于各種供暖系統(tǒng)的按戶計量。因此，有人認(rèn)為國內(nèi)實施按戶計量應(yīng)采用該計量方式并開發(fā)國內(nèi)產(chǎn)品。為實施按戶計量，國內(nèi)已研制熱量計量表，并開始生產(chǎn)，但因價格等原因，目前使用較少。為減少按戶計量的儀表投資，國內(nèi)有的人員開始研究流量式按戶計量方式，即采用熱水表進(jìn)行計量，并認(rèn)為每戶供回水溫度相等，利用每戶的水流量來分配總的用熱量，并探討了使用熱水表實現(xiàn)住戶供暖用熱計量的四種具體計算方法。目前國外的廠商也紛紛關(guān)注我國的市場，并帶來了各型號的儀表。

4.2 供水暖系統(tǒng)的形式 按戶計量已逐漸被人們重視和接受，在《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）中明確規(guī)定：在進(jìn)行室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)考慮按戶計量和分時控制溫度的可能。

4.2.1 既有住宅建筑供暖系統(tǒng)的改造 從目前一些試點研究結(jié)果看，對既有住宅建筑實施按戶計量的供暖系統(tǒng)改造，應(yīng)基于原有的系統(tǒng)盡量減少改造的工作兩。由于我國既有住宅建筑大多數(shù)都是采用單管順流式。因此，主張在立管上加跨越管，然后裝設(shè)調(diào)溫設(shè)備和在散熱器上裝熱量分配表。若原供暖系統(tǒng)是水平串聯(lián)型式，在改造成時，也應(yīng)考慮到系統(tǒng)應(yīng)滿足每組散熱器流量的可調(diào)節(jié)器性。對于裝調(diào)節(jié)裝置就可調(diào)節(jié)流量的其他系統(tǒng)形式，如雙管系統(tǒng)等，可直接在系統(tǒng)上加溫控閥和在散熱器上裝熱量分配表。

4.2.2 新建居住建筑供暖系統(tǒng)的設(shè)計 對于新建的居住建筑若采用熱量分配表進(jìn)行按戶計量，只要是能滿足各組散熱器有可調(diào)的系統(tǒng)形式均可以，無論是單管跨越管系統(tǒng)還是雙管系統(tǒng)。但是從調(diào)節(jié)、運行效果、維修方面考慮，雙管供暖系統(tǒng)是較理想的一種系統(tǒng)形式。

對于采用熱量講計量進(jìn)行按戶熱表計量時于戶口內(nèi)的系統(tǒng)，宜采用單元管。