郭林山
随着城市建设的飞速发展,城市建设供热系统这一关系着民生的事业显得矛盾突出。在我国的北方城市中,一旦进入供暖期,供热的议题就摆上了政府的议事日程。很多城市相继出台了城市供热条例,规范了供热规划、建设、供热与用热、采暖费的收缴、供热的计量以及供暖处罚等相关内容,但仍不能彻底解决当前供热的供需矛盾。
供热作为一项民生事业,政府每年投入大量的资金补贴供热收费,能否解决供需矛盾问题,笔者认为这只是权宜之计。这样反而使供热事业得不到发展,在某种意义上阻碍了供热的良性发展。经过多年的工作实践,了解了影响供热的因素很多。但如何规范供热规划、设计、施工,对供热的质量起着至关重要的作用。
在城市建设中,就一个中小城市来说,各类新的建筑在逐年递增。而城市供热系统的发展远远赶不上各类建筑的发展,即建筑物已投入使用了,供热的规划还未完善,热源厂还未建设,这就形成了既有热源厂的超负荷运行,影响了原有供热住户的供热质量,新增供热住户的供热质量也不容乐观。即使按规划有了热源厂,但热源厂的建设远远落后于小区的建设,虽然住户已经入住,而供热系统却不能运行,造成供需矛盾的尖锐化,在经过反复的磋商及用热户的不断申诉等才能解决。针对这种现象的发生,政府部门应在逐步完善供热管理条例的同时,加强对供热规划的监督管理,这一管理不能只停留在行政的审批上,必须采取科学的管理方式,针对工程建设规划区域内的供热规模作出相应的供热规划,同时应用科学的管理手段,确保供热规划的落实。
城市供热由零散的小锅炉供热逐渐转变为集中成片的供热区,由燃煤型锅炉供热转变为燃气锅炉供热,逐步利用热电联产供热。供热形式的转型给市民带来的好处有:集中供热净化了环境,减少了能量消耗,节约了能源,保证了供热的时间等,然而随着分散供热点的取缔,用热户对热源的需求显得十分迫切,表现在原有供热点远远不能满足用户的需求,出现了几个供热点交错供热,形成供热不合理现象。供热的温度达不到要求,集中体现在下一年度的热费收缴不上来。这样政府只能拿出钱缓解供需矛盾。每年如此,如此循环,不能形成良好的供热机制。形成这种局面的原因很多,但合理的供热规划、设计、施工尤为重要。
1)实现城市供热规划与城市建设规划同步,确保城市供热正常运行。
在城市规划中,对供热系统联网的规划虽然做了一定的工作,但真正地落实起来就困难了。对规划的审批、审核,只停留在书面上,没有真正对规划的实施进行监督、检查,或者力度不够,造成了既有建筑或者正在兴建的建筑已经投入使用了,但供热设施还未落实。从一开始就形成了供热的需求矛盾,即使在既有供热源供热,也容易造成超负荷运行的局面,加之供热设备的老化也直接影响供热效果。近几年所发生的欠费问题,客观地体现在供热质量的问题上。
供热企业的可持续发展,直接影响供热的社会和谐发展,供热企业要想走上良性循环的轨道,必须有企业内部的科学管理及决策,同时要有和谐的外部环境,具体表现在热用户的满意度。怎样能够使热用户满意这是一个永恒的课题,供热质量的好坏起着主要的作用。其表现是怎样合理规划城市供热系统,完善供热管理制度,把供热规划纳入城市建设的规划之中,从而合理解决城市供热的供需矛盾。
2)强化对城市供热的规划、设计、施工的监督管理。
城市供热主要是指城市规划区内由供热源产生的蒸汽、热水通过管网为热用户提供的生产和生活用热,在城市供热系统中以热水供热为主。依据水力学原理,水流的分类,按受力来源的不同可分为两类——压力流和无压流,受外界压力作用而流动的水流为压力流,只受其自身的重力作用而流动的水流是无压流。压力流只能发生在充满水流的封闭管道里,热水供热系统的水流就是压力流。压力流具有连续性的原理:a.水流必须是连续的,中间没有空隙;b.水流必须是不可压缩的;c.水流必须是恒定流;d.水流分叉时,水流必须遵循连续性原理。水流在管道里的流量从理论上讲是常数:Q1=Q2=Q=常数,Q为不同断面的水流流量。
水流的平均速度V=Q/ω。
其中,V为断面平均速度,m/s;Q为总流的流量,m3/s;ω为总流过水断面面积,m2。
但在水流过程中,机械能的消耗是不可避免的,因而就产生了水头损失,产生水头损失的根源是在水流运动时,流层间产生阻止相对运动的内摩擦力,液体为保持流动,必须克服这种阻力而做功,因而就消耗了机械能,即水流能量就损失了,从而产生了水头损失。水头损失有沿程水头损失和局部水头损失。
沿程水头损失:H=λ(L/d·v2/2g);局部水头损失:Hj= ξ(v2/2g)。
其中,λ为沿程水头损失系数,与边界的粗糙程度有关;ξ为局部水头损失系数,是由于水流边界突然改变,水流随着发生激烈变化,而引起的水头损失;L为计算的管线长度;d为管子的管径。
近年来,由于区域供热和分散供热,形成了各自独立的供热管网系统,造成供热管线长,增加了沿程水头损失,供热管路弯多、弯急,增加了局部水头损失。供热管道内的水头损失严重,直接影响供热水流的循环,从而降低了供热效率。有的根据经验设计管路的管径,忽略了水流的水头损失,造成管道水流不连续循环。还有的由于用热户装修改装,改变管路,造成管路水流不畅,影响整个管网的供热效果。如此种种,形成供热管网的供热不合理。究其原因,其主要是对供热规划、设计、施工的监管不力。
尽管各级政府出台了供热相关管理条例,但在很大程度上仅仅停留在管理的层面上,缺乏监督检查力度。尤其一部分开发商,在一定的程度上只考虑工程造价,而忽视了供热系统正常运行的可行性。因此要确实做好供热系统的监督检查,必须从以下几方面抓起:1)在工程建设规划前期,供热系统应经供热行政管理单位审查备案;2)在工程项目审批阶段,供热系统的规划经供热行政管理单位审查通过,全盘考量供热整体布局;3)设计图审查时,要对供热系统进行专项评审,选择合理的供热方案;4)在工程建设施工阶段,供热行政主管单位必须跟踪监督检查,并有相关的检查记录,确保按设计施工;5)工程竣工时,对供热系统管网进行专项验收,对不合格的,严禁入网使用;6)在供热期间,必须加强对供热系统的监督力度,及时对维修、维护进行监督管理,并登记造册,实施全方位的监督管理。
随着国家节能减排政策的深入发展,城市供热作为一个能源消耗的企业来说,虽然在供热方式上做了大量的工作,但真正扼制能源消耗的因素,还在于如何优化供热系统的安排、布置,尽量缩短供热管线,使管道布设合理,从热源厂至供热用户,减少急弯,死角,使水流顺畅,提高热量的利用效率。在工程建设中设计图纸在某种程度上,只安排建筑内部结构的供热管网,对建筑物室外主干管网涉及的极少,缺乏对整体管网的布局设计,或者是施工中对主干管网随意布设,造成了进、出水管网的水流的不畅通,直接影响热水的利用率,同时各小区与原有供热管网的连接,缺乏科学的计算。有时甚至造成多弯道供热,使热量的损耗增大,供热效果降低。由此种种,必须对供热管网从宏观到微观加以监督控制,从城市供热规划、设计、施工、验收进行全方位的监督管理。
在工程项目初步设计阶段,全面了解热网布设情况,针对热网布设,合理安排建筑物供热系统的布局,并申报供热管理单位备案,施工图审核时要专项审查供热管道的连接、管径变化、进出水口的连接,并进行验算,及时修正管线布置的不合理设计,最大限度地使水流平顺、畅通。在工程施工阶段,对管材的粗糙程度进行监督检查,及时检查阀门、连接段的焊接,减少管路的水头损失。在工程验收阶段,必须由供热管理单位进行专项验收。不合格的工程严禁使用。确保供热质量,节约能源,减少排放,构建和谐的人居环境。