民用建筑供热设施现状与节能改造的探讨

李 群

(宝鸡市土木建筑勘察设计院,陕西 宝鸡 721001)



·绿色环保·建筑节能·

民用建筑供热设施现状与节能改造的探讨

李 群

(宝鸡市土木建筑勘察设计院,陕西 宝鸡 721001)

结合民用建筑供热设施与方式滞后的现状，阐述了供热设施主要类型与改造的基本方法，并实行了分级供热和对用户实行分户计量、需热面积、建筑面积三元化供热方式，对供热节能减排、提高热源受益率、减轻居民和单位热费负担都具有必要性和实效性。

民用建筑，供热设施，节能改造，热源

进入21世纪后，国家实行城镇化战略，到21世纪20年代末，常住人口城镇化率达60%，民用住宅需量将逐年递增，供热面积逐年扩大，能源消耗量逐年上升。供暖省区涉及用热城镇民用住宅达数千万户和数十万个单位，供热面积极大,供热持续时间长，消耗能源量比重大,减能节排不容乐观,改进民用住宅及单位办公供热方式和改造供热设施滞后现状刻不容缓。

1 热暖设施类型与弊端

由于城镇居民住宅建造于不同年代，建筑的新旧年期不同，结构类型不同，用热管网布局也不同。目前居民住户用热方式可大体分为：分户控制式和分单元控制式单管串联、双管并联三种类型。在供热省区由于部分新建民用住宅节能未能达标，或入户管网用热计量表和室内暖气设施调控阀等缺装，实行的是按建筑面积用热及收费；对老旧式的建筑住宅，因初设安装的是分单元控制式的单管串联、双管并联用热设施，也均实行按建筑面积用热计费。加之热源流量、室内温度由供热单位调控，住户暖气设施无自行调控装置，享受的是供热单位烧的“大锅煤”、送的“大锅热”、收的“大锅费”待遇，无疑造成以下诸多弊端。

1.1 热温外排，热源浪费严重

城镇居民住宅常居有老、中、青、少(幼)不同年龄的成员,对室温舒适性和需求不尽相同，许多住户在室温过高时大开门窗降温；室温较高时小开窗户降温；室外温度升高常时开窗降温,使得大量的热温排出室外，具体热温排外量尚无法估算，造成能源无形浪费令人痛惜。由于室温过高，与室外温差较大，易致使人体抗病毒免疫力下降，热寒感冒多发，造成用户医疗费用负担。

1.2 住户人员减少，热受益率低

城镇居民住户常住人员逐年递减情况较多，在供暖区普遍存在。其原因一是子女高考到外地上学，毕业后在外地工作创业；二是子女出嫁或结婚，组建小家购置新房，或异地就业安家；三是老人因年高病故或丧偶，双居老人变为独居老人。据对三个小区210户居民住宅(户均面积120 m2)调查测算；常居4人约占10%；3人约占24%；2人约占63%；1人约占3%，室内空置用热面积户均约38.6 m2，合计空置面积约8 100 m2，空置率约达32%。由于用户常居受热人员少，室内使用空间减少，无需用热房间增多，加之供热方式和用热设施滞后，又未按用户实地需热面积供热，使热源受益率低，造成能源无效浪费。

1.3 顶层与底层温差较大，供热不均问题突出

20世纪80年代前期与后期，因国家财力有限，老旧式民用住宅在设计与建筑时，只考虑节时、节材和节费，未考虑室温不均的问题，特别是单管串联式用热设施，热源是由顶层住户向底层住户由上至下回流，使顶层与底层住户室温相差2 ℃～3 ℃，顶层室温过高时，只能开窗通风排热降温；底层室温过低时只能受凉，也有的住户用空调或电暖器增加热温。对此，底层住户对室温过低、热温不均和热费同收的问题反响强烈。

1.4 停热及开热需审批，拆除与重安设施费用大

实行单元控制式单管串联、双管并联的用热住户，因常居人员减少，需用热空间变小，或人员外出去异地，需停用热一个或两个供暖期以上的，须经住户申请、单位(小区)初审、供热单位审批，方可拆除室内全部暖气片，并经专人到住户检查后停用热源；住户需用热时，再经申请逐级审批后，重新安装取暖设施，予以恢复用暖。据对100多户住户调查：拆除室内取暖设施约15%，仅一个住户拆除室内6组～8组暖气设施，人工费、材料费约700元～800元；重启用热还需再付安装费600元～700元。不但加大了住户费用支出，又使一些住户在寒冬期未能享受到温暖。

1.5 用热设施渗漏水多发，造成用户经济损失

居民住宅是由不同等级设计、施工单位建设的，用热设施安装技术和管材(管件)、暖气片材型与质量不尽相同，许多老旧式住宅用热管件及暖气片，已使用到质保、安用年限(一般质保期限为10年～15年)的中后期，近年用暖设施跑、冒、滴、漏问题频发，用户无法防范。由于住户室内用暖设施均无安装调控功能,不能及时关阀控制，造成污气飘荡户内，污黑水漫流全室地面，无人住户渗漏时间长，渗漏污水量更大，地面黑水油污清除难度大，瓷砖地面有的还留有黑色污迹，复合地板浸泡发胀，实木地板浸泡变形。近5年之内，室内热暖设施渗漏率约达19%，既影响到单元或整栋楼住户用热，也给住户造成了经济损失。

2 热暖设施改造与节源

由于民用住宅建筑结构类型、用热设施安装现状不相同,实施改造应因楼、因户、因费施策。对老旧式建筑楼外体(楼顶)实施保温(隔热)节能改造和对室内用热管网设施改装,实施综合改造工期长，施工难度大,造价费用高(每平米费用约360元～420元)，并对室内毁坏范围大，再次修缮费用大。应据住宅建筑后期使用寿命和住户意愿、费用承受能力酌定。要本着“简化易改、工期短、用材少、造价费用低,节能效果好”的原则，采用以下方式实施用热设施的改造(以下三类用热设施改造,均以室内设安8组～9组暖气片为实例)。

2.1 分户控制式改造

从2005年后期新建民用住宅，约80%住宅属于节能建筑，分户控制用热计量等设施安装齐备。但有些住宅属于非节能建筑，分户控制式入户分管计量、调控等设施还不完备(见图1a))，实施改造相对省工、省时、易改，工时及材料费约1 300元～1 600元。

改造方法是(见图1b))：1)对入户进热、回水管的改造，在进户热管调控阀前端新安装热源过滤器、计量表；2)对进户分管需新安装计量表等配件，由供热单位指定购置、安装调试；3)对室内用热设施的改造(未改与改造示意图略)，在室内各组取暖器的进热口前端(原未安装调控阀的),均新安装调控球阀，可分别调控室、厅、卫等房间需热温度，停用热时可自行关闭。回水管出口处新安装止回阀，防止回水管回流压力过大时，造成室内热暖设施管件接口、暖气片渗漏水发生。

调控方法：1)室内全停用热时，进户调控阀关闭；启用热时调控阀开启；2)室内各房间用热温度，分别用暖取器调控阀调控。

2.2 单管串联式改造

老旧建筑住宅实行单元控制式单管串联供热设施，均设计安装一根分热管从楼顶层贯通到楼底层住户，各房间取暖器分别串接在分热管上，热源是由上至下逐户层单程串流(见图2a))，此类用热方式弊端多，但对室内用热管路改造难度小、改造工时短、费用少(工时及材料费约900元～1 100元)。

改造的方法是(见图2b))：1)拆除原装取暖器和进热管、回水管；2)在上户与下户贯通立热分管上，分别在出热口与回水口处新安装三通管件，并用活接头连通上下供热分管；3)输热管三通出口与取暖器进热横管前端，新安装调控球阀，其作用是调控室温或关闭用热；4)在横分管回水三通管件端口与取暖器前端新装止回阀，其作用是回水压力过大时，防止造成管件接口或取暖器渗、漏水；5)对改造需新用安管材、配件质量好，且耐腐久用，应选购用球阀，对调控状态具有直观性，可防止错调或误关。

调控方法：1)用热时开启取暖器进热调控阀，并关闭下流热管调控阀；2)调温时开启下流热源调控阀，只调节取暖器上进热调控阀，可调大或调小热源流入量(均不影响下楼住户热源流量)；3)可将两个调控阀全开启，热源停流入取暖器，由于热源具有传导效应，可使取暖器散热量降低约20%～30%，也能降低房间温度；4)停热时关闭取暖器进热调控阀，须开启下流热源调控阀。

2.3 双管并联式改造

双管并联式亦属于分单元控制供热类型，住户室内分管走向、热源流向、调控方式、改造的难易程度等，与单管串联式基本类同，其不同的是原设计安装有输热、回水两根分管，取暖器进热口连接在输热立分管，回水口连接在回水立分管，即是用并联方式连接的(见图3a))，改造需新安管材、配件、调控阀用量少，工时及材料费约850元～1 000元。

改造方法是(见图3b))：1)拆除原装取暖器和连结的进热横管、回水横管。2)在取暖器前端横管上新安调控阀，与输热分管连接(可用活接管件连接)。3)在取暖器回水横管上需新安止回阀，并与回水下流分管连接(可用活接管件连接)，回水压力过大时，可逆上回水反向倒流，防止管件接口和取暖器渗漏水。改造需新安管件、调控阀的类型和质量要求等，与单管串联式基本类同。

调控方法：并联式调控易操作，只用进热调控阀操作调控，室温过高时，将调节阀关小；室温过低时，可将调节阀开大；停热时可关闭调控阀，用热时可开启调节阀。

对上述三类用热设施改造后，使用热户具备自行调控室温、停热关闭和用热开启的功能，对逐步实行分户控制计量、需用热面积、建筑面积供热开拓了新的方式，并对降低能源消耗，减少大气污染，提高热源受益率，以满足用户所需室温，其效果将是良好的、显著的。

3 改进供热方式与节能

据对部分民用住宅和单位办公用热调查，在供热方式上，实行的是集中供热，由供热单位直接供热到用户，热源调控直到用户，用热计量、面积核定直到用户，目前仍按分户计量和建筑面积二元供热模式，许多用热户享受“大锅饭”的待遇，节能意愿无法实现，热源浪费问题突出，取暖费负担加重，对此，应进行供热方式改进和节能设施改造。

3.1 改单级供热与核算模式

首先，对用热单位(小区)进热、回水支管实施改造。在进入单位(小区)支管端口处新安装用热计量表、调控阀等配件设施，将供热直到用户变为供热到单位(小区)，供热量、供热面积和供热费由供热方与单位(小区)核算结办；其次，对住户用热面积、用热量、用热费用，由单位(小区)与住户核算结办；再次,单位(小区)结合实际,拟订本单位(小区)《用热管理与核定结算办法》等，便于操作实施。实行这一举措，使供热方由直接管理变为间接管理；直接供热变为间接供热；直接调控室温变为用户自行调控；直接核算收费变为间接核算收费。既能极大的发挥单位(小区)的监管作用，随时就近了解掌握本辖区住户基本情况，能客观、及时地解决供热、用热中存在困难与问题，又能使用热核算结办达到客观准确。

3.2 改供热二元化为三元化

许多供暖省区实行分户计量、建筑面积二元化供热方式，存在弊端诸多，热源浪费等问题突出，大力推行分户控制计量供热为主的前提下，应把传统的分户计量、建筑面积二元化供热方式，变为分户计量用热、实需用热面积用热、建筑面积用热三元化供热，以达到供热方式的灵活性、多样性和节能性。

实行按实需用热面积用热节能潜力极大。对未实行分户计量用热户均按建筑面积供热，由于住户人员增减较为普遍，无论常居人员递减多与少，无论不需用热的室内空间大与小，供热方均按原核定面积供热和收费。对此，对用热设施已实施改造，且暖气设施调控功能具备的用户，对需停热一个或两个以上房间(停热时间在一个取暖期以上)的，经单位(小区)同意，并由专管人员对取暖气进热调控阀关闭，予以铅封或纸封后方可停热；用户需重启用热，报批启封开热与停热程序相同。具体停热面积、用热面积和用热时间及费用，由用热户与单位(小区)核算结办。实行按需热面积供热，既可减少能源无效浪费，又可提高热源受益率，还可达到用户节能和节费的意愿。例如：用热面积130 m2(三室两厅两卫)住户，常居减到2人或1人，实行按需用热面积供热，可减少室内无需用热面积35 m2～45 m2，一个取暖期节约热源34.5%～58.5%,减少热费支出790元～1 000元左右。由此推算，在供暖省区实行需用热面积供热，对减少用户热费负担、节约能源的效益十分可观。

3.3 改持续供热为分时段控热

供热省区的机关、事业、企业、医院、院(学)校等用热单位约达数十万个，用热单位之多，热源用量之大，节约能源潜力也大，无受益消耗热源时间和空间的问题也十分的突出，节能减排也不容忽略。例如：西部关中在实行8 h工作制的单位、部门(科室)，一个供取暖期4个月约122 d，其中上班约86 d，在工作时段内有效用热约计688 h，约占法定取暖时间的23.5%；下班后无人用热每天约16 h，加上节假日36 d(夜)，合计无效用热时间约2 816 h，约占法定取暖时间的76.5%，无效供热的时间之长，能源无效浪费也是惊人的。经测算：一栋公用办公楼建筑面积6 800 m2,实行分楼控制式单管串联用热，下班之后与节假日时段内人离室空率95%。若实行用热设施节能改造，分时段调温控热,一个取暖期节约热源率可达75%以上，减少热费支出约14.3万元。对此，应改变用热方式和用热设施的改造，改变工作8 h之外和节假日用热失控状况，使用热节能减排扩延到每一个用热单位，每一个用热部门(科室)，每一个用热宾馆等场所，以改变公有单位和民企单位用热“大锅饭”的问题。

4 结语

实施供热设施改造和改进供热方式，是实行分户计量用热、按需热面积用热和建筑面积用热三元化供热的基础工程，也是利国、利企、利民的民心工程。对此，在供热省区应实行多种供暖方式并举，设立专改机构，深研供热现状，拟定实施方案，规范改造标准，确保改造质量，保障改造工作正常实施。此项改造工程全面实施后，将降低能源消耗，提高供热源使用率，减轻环境污染，提高生态质量，保障人民群众的健康，必将产生极大的经济和社会效益。

On heating facilities of civil buildings and energy-saving reconstruction

Li Qun

(Baoji Civil Architectural Survey and Design Institute, Baoji 721001, China)

Combining with the heating facility and lagged means of the civil buildings, illustrates the basic methods for the main types and reconstruction of the heating facilities, and indicates the triple heating means with the individual household meter, heated coverage, and architectural coverage, so it is necessary and effective for the heating, energy-saving and emission reduction, improvement of heat return ratio, and relieving the heat cost of the residents and parties.

civil building, heat facilities, energy-saving reconstruction, heat source

1009-6825(2017)08-0185-03

2017-01-08

李 群(1981- )，男，工程师

TU201.5

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