住宅采暖系统浅谈
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一、引言
根据《中华人民共和国节约能源法》和建设部《民用建筑节能管理规定》，在城市供热住宅中应推行分室控制、分户计量，实施由建筑面积收费过渡到按热计量收费，提倡、鼓励行为节能。《民用建筑节能管理规定》第五条明确规定“新建居住建筑的集中采暖系统应当使用双管系统，推行温度调节和户用热量计量装置，实行供热计量收费”。为了进一步完善此规定，我市推出了《天津市集中供热住宅计量供热设计规程》。
二、新、旧采暖系统特点比较及经济分析
在居住建筑中原有的采暖方式已经不能满足现有设计要求“能计量，可调节”，它会被新的采暖方式取代。普通住宅属于居住建筑，其原有的采暖方式多用单管上供下回式和双管下供下回采暖系统，新的采暖方式多用户式采暖系统，双管下供下回采暖系统也可以使用。新、旧采暖方式在管道敷设、热负荷计算、设备选择、供暖水质等方面都有很大不同。我仅就近几年参与的普通住宅采暖工程谈一下在设计上的体会。
1．系统特点与管道敷设
在普通住宅中，单管系统采暖主立管设在楼梯间，供、回水干管敷设在建筑物顶层或地沟内，按建筑物相同竖向房间设置单根立管。由于单管的敷设方式无法分户计量以及不便于调节室温，该采暖方式在住宅建筑中已被淘汰使用。
双管下供下回采暖系统虽然也可以使用，但大多用在旧有住宅采暖系统的改造，其方法是在建筑物热力入口设置总热量表，并在每组散热器上设置热量分配计，通过统计每组散热器的散热量来确定每户的总耗热量，该采暖方式同户式采暖系统相比在计量上存在很多问题，如抄表不便，热量分配计易被用户人为破坏等因素，在新建住宅中已很少被采用。
户式采暖系统及其优越的节能特性以及可随意调节室温达到人体的舒适程度等特点占据了采暖的主导地位。其采暖主立管设在楼梯间或前室的管道井内，每户室内管道由采暖主立管引出，每户管道入口处设置调节阀及热量表。户式采暖系统根据户内管道敷设方式又分为户式单管水平跨越式、户式双管上供上回式等几种采暖方式。户式单管水平跨越式户内管道一般暗埋布置，地埋管采用耐高温、承高压、抗老化的交联聚乙烯、聚丁烯、聚丙烯塑料管，地埋管在地板面层内不能有接头，管径为DN20―DN25，采用5mm阻燃聚乙烯泡沫塑料套管保温后，用专用管卡敷设于予留100*50(mm*mm)地板面层的沟槽内，管道试压后用水泥砂浆填平沟槽。沟槽上设地板砖或木地板，并应设标记，不得用重物击压。为方便室温调节，每组散热器均应设三通调节阀。户式双管上供上回采暖系统户内水平支管敷设在客厅、走廊的吊顶内，居室内不出现太多支管，暖气片一般布置在内墙的门后或一侧，每组散热器在支管设置温控阀来调节室温。
2．热负荷计算
在原采暖方式中，未采用分户计量，按建筑面积支付采暖费用，用户不会因为家中无人或温度过高而关闭或开小散热器阀门，各用户室内将保持原有的设计温度，因而其热负荷计算是以所有住户室内维持恒定的温度为基础的。
在新采暖方式中，采用分户计量，用户会根据自己的生活习惯、经济能力等自主选择室内温度，这会造成各用户室内温度不同，使得各用户间存在一定的热传递。当某一住户室内温度过低时，其相邻住户的温度会在―定范围内降低。因而它的热负荷计算与原有的计算方法不同，计算时需要在原有计算的基础上增加一项附加热负荷。附加热负荷的计算方法有很多，各地区设计人员采用的方法也不尽相同，大致有下列几种方法：
(1)在提高外围护结构保温的基础上，适当提高室内设计温度；
(2)一般按6℃温差计算户间传热，个别房间适当选择户间传热温差，并考虑各户间出现温差传热的概率，取各项传热量的适当比例作为户间总传热负荷；
(3)按稳定传热的方法逐一计算每个户型间的温差传热，这种方法计算比较复杂，需要使用相应的计算软件。
从上面可以看出，新的采暖方式各住户的传热负荷增加了，其散热器的片数要大于原有采暖方式散热器的片数。但户间的传热负荷不会增加建筑物总负荷，所以采暖总立管及室外管网的管径大小仍按原热负荷计算方法来确定。
3．设备选择
在原采暖方式中，无计量和节能要求，设备无特殊要求，在此不再赘述。在新采暖方式中，要求进行热计量，所采用的设备会不同于原有设备。
(1)在建筑物热力入口设置热计量装置，对整个建筑物用热量进行计量。并在各用户入口设置热量表。
(2)采用分户计量的采暖系统后，各用户可以自主调节室内温度，采暖系统运行时是变流量系统，需要在建筑物热力入口安装压差或流量调节装置，以克服流量变化引起的压力变化。
(3)热量表、压差或流量调节装置对水质要求较高，为防止被腐蚀和污物堵塞，供暖水质要符合国家现行标准《低压锅炉水质》的要求，并且要在热量表前设置过滤器。
(4)采暖系统中的主要设备散热器的选择也很重要，它可能成为供暖水的污染源。铸铁散热器的浇注制造方法，可能会使其内部含有粘沙，钢制散热器的金属特性使它容易被腐蚀，造成水质污染。《天津市集中供热住宅计量供热设计规程》中6.5.1规定宜选用非铸铁类散热器，当采用铸铁散热器时，应选用内腔无砂型产品；钢制散热器、铝合金散热器应经可靠的内防腐处理。所以在设计中对散热器的选择要严格 ，尽量选择新型产品。
(5)对于双管下供下回采暖系统每组散热器：设置热量分配计。
(6)户内每组散热器应设与户内采暖系统相适应的散热器恒温控制阀。双管系统采用高阻力两通恒温控制阀，单管跨越系统采用低力两通恒温控制阀或三通恒温控制阀等，恒温控制阀应有防冻控制功能。
4．技术经济分析
户式采暖系统由于在系统的变化和功能上的改进，必然使初投资增加，但节能的特点，可以使它节约运行费用。现以我参与的实际工程为例比较一下原采暖方式与户式采暖系统的工程造价，此工程为某管委会职工住宅66号楼，地下一层，地上十一层，建筑高度33米，建筑面积为3937平方米，共二十二户，单户建筑面积为178平方米，供暖热负荷为184KW，建筑平面热指标q=46.7W／m2。
(1) 初投资
在普通住宅中，单管上供下回式采暖系统工程造价约25―30元／平方米，双管下供下回采暖系统工程造价约35元／平方米。此工程若采用双管下供下回采暖系统，采暖工程总造价137795元，分摊到每户上为6263元。经预算人员对采暖工程量进行统计计算，采暖工程总造价240507．09元，每平方米工程造价61．1元，分摊到每户上为10932元。
(2) 运行费用
采暖收费标准按0．14元／平方米．天计算，采暖天数按100天计算。此工程单户建筑面积为178平方米，如果按原采暖方式收费，整个冬季采暖费用为2492元，实践表明，户式采暖系统比原采暖方式节能20％左右，那么每年用户将少支付498元。
从上面的经济比较可以看出，在此工程中户式采暖系统比双管下供下回采暖系统每户初投资增加了4669元，运行费用每年减少了498元，系统使用十年收回成本。本工程户式采暖系统散热器支管未设温控阀，室温通过手动阀门控制，若把温控阀计入工程量，造价按建筑面积将增加15元／平方米，用户要使用十五年才能收回成本。虽然户式采暖系统使用户付出较多的一次投资费用，成本收回时间比较长，但它显著的节能效果会支持国家建设，促进我国的经济进步，具有可持续发展的战略意义。其次，就我认为我国分户计量采暖系统正处在发展阶段，市场上计量设备价格偏高，市场管理不规范，如何使用户降低一次投资，让用户得到更大的利益，还需要国家加大对分户计量采暖系统的研究，开发成本低、质量优的设备，规范市场管理。同时也要求暖通设计人员认真研究和探讨户式采暖系统中存在的问题，为用户考虑，优化系统，提高运行效率。
三、新采暖方式存在的问题
新的采暖方式虽然做到了分户计量、分室调温的优点，但它作为一个新事物也存在着很多不足之处：
1．用户已习惯了原有采暖方式的管道敷设、散热器摆放位置以及采暖付费方式，对新的户式采暖系统还不太理解。
2．由于广式采暖系统在户内管道多，并且多为隐蔽敷设，―旦出现问题，不便维修，更会给用户带来经济上的损失。
3．户式采暖系统初投资高，成本收回率慢。
4．计量时，如某用户不采暖时，相邻用户的热负荷要增加，增加的这部分费用谁来付。
5．由于我国分户计量采暖系统刚刚起步，计量设备质量参差不齐、价格差别大，不能让人满意。
6. 现在我国大部分地区收费标准仍是按采暖面积和时间收费，出现了“节能不节钱”的现象。
总之，分户计量采暖系统正处在发展阶段，需要国家、生产厂商、设计人员共同努力，要发挥新系统的优势，更好的为用户服务，让用户达到切实的利益。
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