呼和浩特铁路局中小站区采暖情况现状及节能技术研究

贾建新

【摘 要】 本文讲述了通过现场调研呼铁局中、小站区房屋建筑及使用热媒锅炉的具体情况；研究现有铁路中小站区的采暖和节能效益，并进行科学分析与评价；为我局铁路中小站区采暖综合节能技术的规划、设计和改造提供参考。

【关键词】 铁路 采暖 现状 研究

1 背景和国内现行的措施及研究现状

随着我国铁路运营里程的不断增长，铁路沿线中小站区的冬季采暖问题日益突出。由于中小站区规模小、人员少，传统的大型锅炉集中式采暖难以应用。铁路沿线中小站区的采暖方式仍以最早的小燃煤炉为主。这种采暖方式存在效率低下、燃料运输困难、环境污染严重、管理不便，以及燃煤过程中产生的废气、废料对人体健康构成潜在的安全隐患等问题。为节约能源、提高站区供暖舒适度和安全性，迫切需要对目前铁路中小站区供热采暖系统进行调查，发现共性和特性问题，开发新的采暖技术替代传统燃煤取暖炉以解决铁路沿线中小站区建筑采暖和节能问题。

2 调研的目的和意义

针对铁路沿线中小站区采暖问题，通过现场调研，提出既有建筑和新建建筑的节能改造及设计方法，根据不同站区自然气象条件和采暖需求确定中小站区综合节能方案与系统组成及优化，最后结合实际情况对中小站区建筑各种采暖技术进行科学的技术经济性分析，使铁路沿线中小站区建筑太阳能采暖的经济效益、环境效益和节能效益最大化。

3 主要调研内容

（1）对我局中小站区采暖现状进行充分调研，对1000平方米以下的站区建筑现有采暖技术的优劣和节能情况进行分析研究，对现有建筑的采暖节能技术应用情况进行对比统计研究。

（2）通过铁路中小站区的建筑采暖节能新技术和地方一些中小建筑采暖先进技术应用的调查、监测研究，对不同技术应用的调查、监测研究，对建筑保温、太阳能采暖、热泵等不同采暖技术应用的节能效果进行对比、统计、分析与评价，为铁路中小站区采暖综合节能技术的规划、设计和改造提供参考。

（3）在中小站区采暖现状调研基础上，将铁路中小站区采暖需求和特点与建筑保温节能、主、被动太阳能供暖、低谷电价储热供暖、热泵供暖等技术相结合，研究适合不同气候条件、不同基础设施、不同资源类型、不同人员数量的中小站区采暖节能综合技术方案，对其节能的综合效益如环境效益和社会效益进行分析研究。

4 关键技术和研究方法

4.1 关键技术

（1）对我局铁路中小站区采暖现状的调查、对比、统计、分析与评价研究。

（2）适合铁路中小站区的采暖综合节能技术方案研究。

4.2 研究方法

首先，进行资料搜集与分析。通过文献资料的搜集分析，收集国内外有关铁路站区采暖节能技术措施、节能效果、管理政策等资料，分析国内外采暖节能研究现状；其次，进行较为全面详尽的现场调研。通过进行技术与管理交流研讨。通过与路内、路外的暖通专家和技术人员进行广泛交流与研讨，征询他们对本课题研究所提中小站区采暖综合节能技术方案的意见与建议，进一步修正、完善采暖综合节能技术方案，使方案兼顾技术的先进性和可操作性，为我局中小站区采暖综合节能技术工作提供指导和参考。

5 调研情况

根据本次调研情况，从建筑年代、建筑面积、建筑类别和建筑结构等方面对建筑现状进行了描述。其中在对建筑结构进行现状描述时分别从站区建筑结构的基本形式和站区建筑的外围护结构进行说明，建筑外围护结构主要有建筑外墙、建筑外门、窗和屋顶。

5.1 建筑年代

根据调研发现，1993年以前的站区建筑物包括生产办公、伙食团、单身宿舍、运转室、行车室、坂道房、货运室等功能的建筑。从调研站区建筑物建设年代比例可以看到1993年前的老式建筑占的比例最大，为57.3%；1993年-2005年的站区建筑包括生产车间、行车室及办公等功能的建筑，所占比例为19.1%；2005年以后建设的建筑物有信号楼、综合办公楼，这些新式建筑所占比例较小，为9.2%；调研过程中，还有14.4%的建筑的建设年代未知。

5.2 建筑面积

调研得到的数据中，44个站区包含131栋建筑物，其中100m2以下的建筑有8栋，100m2-600m2的建筑物有71栋，9600m2以上的有52栋。

对调研站区建筑总面积分析可以看到，铁路沿线建筑面积为100m2的建筑占6.1%，建筑面积为100m2-600m2 的建筑物占54.2%，由此看出，建筑面积小于600m2的建筑物超过了60%，也就是说，铁路站区以中小站区为主，这充分反映了铁路运输特点：建筑随铁路线零星分布，密度小，规模小，但总体数量较大，其能耗水平会对整个站区的能耗产生重要影响。因此，该课题的开展会对评价铁路沿线站区的采暖能耗状况，实现节能降耗具有现实意义。

5.3 建筑类别

通过调研得到的资料中，站区建筑物主要有行车室、办公室、信号楼、货运楼、坂道房、生产用房、运转楼、活动室、伙食团和休息室等。

通过分析铁路沿线的中小站区中的公共建筑以行车室和办公室为主，各占25.19%和24.43%；休息室在站区建筑中所占的比例很小为1.53%；其他建筑数量相当，几乎没有较大的差别；住宅建筑主要是宿舍楼占据了总建筑数量的8.4%。这说明了，铁路沿线中小站区建筑物的特殊性：铁路不同功能任务站段多，其建筑功能也多种多样，每一功能的建筑占据的比例又小，繁多的不同功能建筑增大了建筑节能的难度。

5.4 建筑结构

调研发现，建筑的结构形式主要有砖混结构、砖木结构和框架结构等。站区中的建筑多为平房与多层建筑，建筑层数为1—3层，个别为4-5层。使得铁路中小站区建筑体型系数偏大，不利于采暖节能。从结构种类看，本次调研总建筑数为131栋，建筑主要以砖混结构形式为主，占到了所调研建筑数量的59.49%，砖木结构的建筑占21.4%，框架结构为15.3%，还有3.82%的土坯及其他结构形式，这也印证了前面分析的呼局铁路沿线中小站区建筑年代较早。endprint

5.5 采暖现状

调研站区的热源有锅炉房、土暖气、电采暖几种形式。调研站区共有44个，建筑物共有131栋。以锅炉房为热源的建筑占66%，其中独立锅炉房占57%，区域锅炉房占9%；其中有6个坂道房采用土暖气的热源形式；某些房间采用电采暖形式。

采用土锅炉的建筑物，因土锅炉热效率极低，而且炉膛较小，燃烧时需要不断加煤。土锅炉热损失大，有用能仅占燃煤所放出热量的一小部分，导致供暖系统耗煤量大，效率低下，能源浪费。

6 中小站区采暖节能可行性分析

通过以上理论分析，可看出若欲降低建筑采暖能耗，主要应从提高建筑节能设计及供热采暖系统的综合效率入手，铁路中小站区建筑也不例外。但因铁路行业特点，其也具有一定的特殊性，故对铁路中小站区的建筑采暖节能可行性分析如下：

（1）铁路中小站区建筑本身就是普通工业与民用建筑，因此一切建筑节能措施都可以适用。包括建筑保温、节能门窗、结构节能设计等。以上技术目前已较为成熟，应对优先考虑。需要特别指出的是，由于铁路线分布特点，铁路各站段建筑规模小而分散，造成建筑体形系数偏大，不利于采暖节能。随着铁路技术的不断进步，未来集中办公或集中联控站段成为可能，这将提高铁路站段规模，有利于控制站段的建筑体形系数，降低建筑采暖耗热量。

（2）铁路中小站区供热采暖系统的节能需具体分析。从热源上说，铁路中小站区传统锅炉效率大幅提升有一定的困难。这是因为中小站区建筑规模小，供热负荷要求也较小，高效的大中型燃煤锅炉不可能应用而只有采用效率较低的小型锅炉；从管网输送节能效率上讲，因铁路中小站区管网总规模较小，可以加强保温，改造局部管线，适当设置节流阀，改善管网失调热损失，达到高效的供热管网输送效率是完全可能的；室内采暖系统的节能措施类似于建筑节能，也是没有问题。

（3）铁路中小站区建筑分布及规模特点很适合可再生清洁能源采暖节能技术利用。铁路中小站区沿铁路沿线分布，有较为丰裕的土地资源。对我国大部分地区太阳能资源也较为丰富，尤其是西北地区，处在太阳能资源丰富地区。通过主被动太阳能采暖配合低温地板辐射采暖能让二者有较完美结合，可大幅降低传统化石能源消耗；另外随着热泵技术进步，二氧化碳热泵，低温蒸发气源热泵，地源、水源、污水源热泵技术趋于成熟，经济性也将会有长足提升，因此这些技术具备了在中小站区应用的可能性。这些可再生能源技术比较适合中小站区的采暖规模，因此是未来发展的一个趋势。endprint