为了降低建筑物的能源消耗，我国在建筑节能方面曾先后发布了两个居住建筑节能设计标准，即《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-86（第一阶段：节能30%标准）、同名标准JGJ26-95（第二阶段：节能50%标准）。

 

    为了进一步提高居住建筑的能源利用率和热环境质量，将采暖能耗控制在规定水平，自2004年以后，北京、天津、山东、河北、吉林、辽宁等多个省市已相继发布了第三阶段居住建筑节能设计标准，即节能65%标准。

 

    虽然从95年以后我国新建建筑执行了新的建筑节能设计标准、既有建筑逐步实施节能改造，但是，由于我国目前的集中供热行业仍处于粗放经营阶段，供热理念、热费价格、供热方式、系统调节、计量收费等并没有与之配套，节能效果没有达到预期目标，供热节能与分户计量尚存在诸多问题，有待我们继续规范与完善，以达到节能降耗、提高居住环境舒适度的目标。为此，发表一些见解，集思广益、共同努力。

 

    一、青岛市集中供热状况

 

    青岛市的集中供热起步较晚，居住建筑集中供热从1992年开始普及，到2010年底，全市集中供热面积约计9869万平方米，普及率为51%。全市有供热企业46家，供热企业规模、技术装备、设备状况、管理水平等参差不齐，最大的企业供热面积达几千万平方米，最小的企业供热面积仅有十几万平方米。

 

    青岛市自1992年制定民用采暖供热价格以来，先后历经了4次价格调整，调整的理由皆为供热企业成本增加（注：青岛市居民采暖热费是按使用面积收费，没有测量使用面积的用户按建筑面积的75%折算为使用面积）。历年民用采暖价格见表一：

 

    供热企业成本增加是因为煤炭等能源价格逐年上涨，导致供热成本逐年增加；供热企业技术进步缓慢，管网及设备老化，工艺落后，导致用户采暖能耗过高，进一步加大了供热企业成本增加。

 

    青岛市民用采暖价格的调整基本上是走了一种被动模式：即供热企业成本推动价格上涨、企业倒逼政府提价的路子。民用采暖价格虽然一直在提高，但由于采暖能耗居高不下，导致供热企业仍然处于亏损状态，供热企业依靠政府补贴及供热建设配套费维持生产经营。

 

    二、青岛市民用建筑供热能耗现状

 

    2.1建筑能耗设计指标

 

    青岛市的建筑节能设计指标皆是按青岛市累年日平均温度小于等于5℃的采暖天数110天、采暖期室外平均温度0.9℃的情况下制定的。但是，由于青岛市严重的倒春寒现象，采暖天数几经演变为141天，采暖期室外平均温度上升为2.72℃，采暖室外计算温度保持－6℃不变。根据采暖天数变化，青岛市民用建筑采暖能耗设计指标需做相应调整。调整指标见表二：

 

    2.2供热能耗现状

 

    为降低节能建筑的采暖能耗指标，合理制定采暖计量收费标准，2009年采暖季，青岛市对8个节能建筑小区（节能50%）采用了“一户一表”的方式实施了供热分户计量试点工作，试点结果见表三。

 

    为了与节能建筑进行比较，笔者从青岛市两家供热规模较大的市直属企业（所选择的两家供热企业，每年审计属于最好的企业之一，供热能耗也属于最低的企业之一）中随机抽取了8个非节能建筑小区（8个小区都始建于1996年以后）进行了供热能耗现状统计，统计结果见表四。

 

    2.3建筑节能标准

 

    从1980年以后，青岛市的建筑节能与全国同步，建筑节能经历了三个阶段，每个阶段建筑节能都是以1980年的指标为基数，表五列出了各节能阶段的数据。

 

    第一阶段节能30%，锅炉效率由55%提高到60%、热网效率由85%提高到90%，其余节能由建筑维护结构完成；

 

    第二阶段节能50%，锅炉效率提高到68%、热网效率继续保持90%，其余节能由建筑维护结构完成；

 

    第三阶段节能65%，锅炉及热网效率维持第二节能阶段水平，节能主要由建筑维护结构完成。

 

    根据节能建筑设计标准（锅炉效率68%、热网效率90%），将2009年节能与非节能小区供热能耗状况制成表六。

 

    从表五及表六可见，改善建筑围护结构的保温性能及提高供热系统效率，是建筑节能的两个重要途径。但是，单纯的改善建筑维护结构的保温性能，而不注重供热系统的效率提高、运行方式的改变、系统的规范配置等，节能建筑就无法达到供热节能的目标。从表六中可以看出，节能建筑小区及非节能建筑小区的实际平均供热能耗都没有达到设计能耗指标：

 

    （1）节能建筑的供热标煤消耗量为20.64kg/m2，比设计标煤消耗量12.26kg/m2多消耗了68.37%；

 

    （2）节能建筑的实际标煤消耗量甚至超过了非节能建筑的设计值（18.72kg/m2），比非节能建筑的设计值多消耗10.27%；

 

    （3）非节能建筑的供热标煤消耗量为23.46kg/m2，比设计标煤消耗量18.72kg/m2多消耗了25.29%；

 

    三、供热能耗过高的原因及对策

 

    针对当前非节能建筑高耗能、节能建筑不节能、供热分户计量屡试难以全面推广的供热被动局面，找出主因、加以改进是当务之急。

 

    3.1

 

    当前绝大多数供热系统配置不完整，无法适应建筑供热节能的要求，是导致非节能建筑高耗能、节能建筑不节能、供热分户计量屡试难以全面推广的主要原因之一。

 

    3.1.1

 

    《供热计量技术规程》第5.2.1条规定：集中供热工程设计必须进行水力平衡计算，工程竣工验收必须进行水力平衡检测。但是，试点的8个节能建筑小区及运行的8个非节能建筑小区虽然设计时进行了水力平衡计算，但并没有安装静态水力平衡阀，系统无法进行水力平衡调试及检测。

 

    3.1.2

 

    《供热计量技术规程》第7.2.1条规定：新建和改扩建的居住建筑或以散热器为主的公共建筑的室内供暖系统应安装自动温度控制阀进行室温调控。同样，试点的8个节能建筑小区及运行的8个非节能建筑小区的用户室内采暖系统都没有安装散热器自动温度控制阀，缺少自动温控阀的室内采暖系统无法实现室内温度调控。

 

 3.1.3在系统设施不完整的情况下，2009年对8个节能建筑小区采用了“一户一表”的分户计量方式进行了计量收费试点工作，试点结果出现了以下现象：

 

    （1）耗热量≤设计值的用户仅占3.11%；

 

    （2）耗热量＞设计值的用户占96.89%；

 

    （3）平均耗热量为30.39W/m2，超出设计值68.44%。

 

    3.1.4

 

    水力平衡计算、水力平衡检测调试及安装散热器自动温度控制阀是建筑采暖节能及供热计量收费成败的关键。笔者有幸参加了几次省、市举办的建筑节能及供热计量技术现场观摩会，发现一些导致供热节能和供热计量失败的共性问题：

 

    （1）多数供热计量小区并没有对系统进行水力平衡计算及水力平衡调试与检测；

 

    （2）许多采暖系统用自力式差压控制阀代替静态水力平衡阀。用截止阀替代静态水力平衡阀的采暖系统大有所在；

 

    （3）多数生产管理者及技术人员不能区分静态水力平衡阀和自力式差压控制阀的用途，并不能有效使用；

 

    （4）户内散热器基本不安装自动温度控制阀，甚至用带刻度的截止阀代替散热器自动温度控制阀。

 

    供热系统的设计、安装、调试必须严格执行《供热计量技术规程》，特别是强制性条文。不然，供热系统就无法满足建筑节能与供热计量要求，导致非节能建筑高耗能、节能建筑不节能的现象发生，致使推广了十几年的供热计量收费至今仍然处于试点阶段。

 

    3.1.5

 

    静态水力平衡阀具备开度显示、差压和流量测量、调节线性和限定开度等功能。只有通过静态水力平衡阀的操作，才能对供热系统进行水力平衡调试，使其达到设计要求的水力平衡。当供热系统变流调节运行时，各个用户方能按照设计要求按比例地得到分配流量，没有调试的平衡阀和普通的截止阀没有区别。静态水力平衡阀和自力式差压控制阀调控反馈的对象分别是阻力和差压，不能相互取代。所以严格的水力平衡计算、正确的配置静态水力平衡阀、认真严肃的水力平衡调试与检测是提高管网输送效率、消除水力失调、降低系统能耗最有效的措施。

 

    3.1.6

 

    供热计量收费就是以“多用热、多交费，少用热、少交费”为原则来实现用热商品化的目标。散热器自动温度控制阀是主动调节室内温度、有效控制室温达到用户自身用热需求，最终实现供热计量收费的必要条件。散热器自动温度控制阀对室内温度进行恒温控制的同时，可有效利用自由热（阳光射入、人体活动、炊事、电器等热量）、消除供暖系统的垂直失调、改善水力平衡、提高户内舒适度以达到节省建筑物耗热量的目的。

 

    3.1.7

 

    值得注意的是，安装了自动温控阀以后，自动温控阀随时感应室内温度而对采暖循环水量进行调节，以达到室温恒定的目标。所以，传统的热力站运行及调节方式不能适用于节能建筑及供热计量的要求，必须加以改进。

 

    3.2

 

    传统的热力站运行及调节方式，无法满足建筑节能及供热计量的要求，是导致非节能建筑高耗能、节能建筑不节能、供热分户计量难以全面推广的主要原因之二。

 

    3.2.1

 

    不管是节能建筑或非节能建筑，供热能耗过高与热力站运行调节方式紧密相关，缺乏供热调节手段及不合理的供热调节方式，是造成大量能源浪费的主因。目前，青岛市的热力站运行方式基本都沿用了传统的运行模式，即：

 

    一次供热管网采用阶段质调、全过程量调方式运行；

 

    二次供热管网由于水力失调及用户冷热不均问题没有根本解决，基本都采用全过程质调运行方式。

 

    虽然绝大多数热力站安装了必要的调节设备，但因热网缺乏必要的水力平衡调试与检测、用户室内温度没有必须的调温手段，用户室内采暖温度只能依靠热力站恒定供水流量、改变供水温度的方式来满足室温要求。这种传统的供热运行与调节模式导致用户被动用热，用热多少、室温高低皆由供热公司的热力站决定，即用户“被供热”。为了满足极少数水力工况较差的用户室内温度达标，热力站通常采用加大供水流量的方式以满足需求，即现在多数热力站采用的“大流量、小温差”的供热模式。节能建筑在实施了分户计量以后，由于缺乏水力平衡调试与检测、室内采暖系统缺乏自动温度控制阀来调控室温，热力站继续沿用了“大流量、小温差”的质调模式运行。此种运行调节方式直接导致了节能建筑不节能及非节能建筑高耗能的现象发生。

 

    3.2.2下列两个供热认识上的误区，应引起足够重视：

 

    （1）误区之一：供热能耗浪费主要发生在供热严寒期。

 

    供热能耗浪费主要是在供热的初寒期及供热的末寒期，而非供热严寒期。通过表七计算可证实。

 

    供热的初寒及末寒期，室外环境温度每下降一度，供热能耗要增加8.33%；而供热严寒期，室外环境温度每下降一度，供热能耗只增加4.35%。目前，青岛市的供热天数由110天增加到了141天，采暖期室外环境温度大于等于5℃的时间为928小时，占全年供热时间的27.42%，且由于全市设置了统一的供热服务及投诉电话，对各热力公司进行电话总量的考核，以此作为“以奖代补”的依据之一。各热力公司为拿到更多的供热补贴，普遍在供热的初寒期及末寒期提高了供热温度，以减少服务及投诉电话，由此造成了供热能耗的增加。所以，严格控制供热的初寒期及末寒期的耗热量，是建筑采暖节能的关键。（注：笔者没有否定青岛市供热考核政策的意图，只想提醒各热力公司注意节能而已。）

 

    （2）误区之二：采用大流量，降低供热循环水温度，可以节能。

 

    “大流量、小温差”的供热模式，是供热能耗居高不下、节能建筑不节能的罪魁祸首。通过表八计算可以证实。

 

    从表中可知，采暖循环水量在1kg/m2、2kg/m2、3kg/m2的情况下，采暖循环水温差每增加1℃，热量消耗分别增加4.10%、8.21%、12.31%，据调研发现，节能建筑的热力站循环水流量大多在2kg/m2～3kg/m2范围内运行，超过3kg/m2的大有所在；非节能建筑大多在2.8kg/m2～3.6kg/m2范围内运行，超过3.6kg/m2的也占有较大比重。采用“大流量、小温差”运行的热力站，有时为了解决少量用户室内温度偏低而不得不提高供水温度，流量越大，每提高1℃供回水温差所带来的能耗越大。

 

所以，避免“大流量、小温差”的运行模式，也是建筑采暖节能的一个关键因素。

 

    3.2.3

 

    目前多数采用计量收费的节能建筑的采暖供热系统没有按照《供热计量技术规程》严格配置系统，管网水力失调得不到有效解决，冷热不均现象消除不了，热力站只能采用“大流量、小温差”的质调模式运行，最终的结果就是：非节能建筑高耗能、节能建筑不节能。解决“大流量、小温差”最有效的手段就是用静态水力平衡阀解决管网水力失调、采用室内自动温度控制阀消除用户冷热不均。

 

    3.2.4

 

    节能建筑的供热系统只有进行严格的水力平衡计算及水力平衡调试与检测、室内散热器安装必要的自动温控阀、采暖循环泵实施无级调速、供水温度能根据室外温度传感器实行阶段性自动调温、采用合适的采暖分户计量方式以后，热力站按照“阶段性质调，全过程量调”的模式调节运行，节能建筑节能及供热分户计量的目标完全可以实现。

 

    3.3不合适的分户计量方式，是导致节能建筑供热能耗过高、供热分户计量难以全面推广的主要原因之三。

 

    为了配合1995年颁布的第二阶段建筑节能设计标准《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》的实施，建设部于2000年又公布了关于《民用建筑节能管理规定》。在此基础上，我国三北地区开始试点供热计量工作。由于当时的条件所限及人们认识上的差异，试点工作基本都采用了“一户一表”的分户计量模式，到2005年又有部分城市采用多种计量方式参与了试点工作，在此期间，青岛市也有几个民用企业采用散热器热分配计量法参与了试点工作，由于收费政策不配套、用户私改及加装暖气片现象比较严重，试点结果没有形成可以推广的经验。几年的试点工作在采用计量方式及如何制定计量热费的问题上始终存在着激烈的争论，导致供热分户计量虽经多次试验但仍难以全面推广的局面。

 

    3.3.1

 

    从这几年的试点情况看，由于热表质量及系统水质问题，以及用户耗热量较高而导致热费较高等原因，采用“一户一表”分户计量方式的试点工作碰到许多困难，难以全面推广。2009年颁布实施的《供热计量技术规程》中不再强调“一户一表”的计量方式，而是主张根据建筑类别、室内供暖系统形式、经济发展水平，结合当地实践经验及供热管理方式，合理地选择计量方式实施分户热计量。但是，青岛市2009年试点的8个小区仍然选择了“一户一表”方式试点，试点结果见表九。

 

    从试点结果来看，发现以下规律：

 

    （1）房屋所处的位置不同，能耗也不同，平均能耗高低相差2倍以上；

 

    （2）单纯阁楼用户能耗最高，平均能耗是设计能耗的3倍以上；

 

    （3）耗热量由高往低排列顺序为：中间用户、山墙用户、底层用户、顶层用户、阁楼；

 

    （4）能耗等于或小于设计值的用户仅占3.11%；

 

    用户耗热量高低相差悬殊，与用户没有室内调温设施、供热运行调节方式、系统水力不平衡、用户垂直失调密切相关。

 

    3.3.2

 

    从试点的情况看，我们应当认真反思“一户一表”的分户计量方式是否符合我们当前的国情。我国近十年的分户计量试点工作，基本围绕“一户一表”的方式在进行，由于用户所处的位置、户间传热等因素，用户耗热量高低相差悬殊，导致底、顶、山墙用户在为中间用户挡寒的同时还要多交热费。为了解决此矛盾，个别省市制定了用底、顶、山墙用户实际耗热量乘小于1的不同系数（获悉国家有关部门正在研究制订“住宅建筑耗热量修正系数”），试图解决耗热量过大差异问题的收费政策，这种方式与分摊热费计量方式没有本质上的区别，是以高成本的“一户一表”计量方式代替低成本热费分摊计量方式。

 

    由于大面积的“一户一表”的分户计量方式的投入运行，由此带来以下诸多问题，导致供热设施投资加大，管理成本增加：

 

    （1）“一户一表”的大面积实施，用户抄表已成问题，故此应运而生了“供热计量远程集中抄表系统”，加大了供热设施的投资，增加了管理、维修成本；

 

    （2）“一户一表”的大面积实施，作为贸易结算器具，至少每年需要技术监督部门鉴定一次，拆、装、鉴定等费用增加了供热成本，也增加管理成本。

 

    （3）由于供热水质问题或供热系统杂物存在，每个户表皆须安装过滤器，即增加了投资，又增加了系统阻力，增加水泵电耗。

 

    3.3.3

 

    据笔者考察了解，北欧、西欧、东欧等国家，大部分采用在楼栋或热力站安装热量表、用户按面积来分摊的分户计量方式，仅有独立的商业楼和部分独立的别墅采用“一楼一表”的计量方式。现在，《供热计量技术规程》不再强调“一户一表”的计量方式了，这是认识上的一大进步。各个省市热衷于“一户一表”的分户计量方式而否决热分摊的计量方式，其主因是担心居民素质低，并认为居民不能接受。实际上这种看法是片面的，真正的本质是居民没有手段调控室内温度、系统水力失调没有根本解决、用户冷热不均现象没有消除，导致居民热费负担过重，解决了这些问题以后，采用何种的计量方式，都不会有太多的障碍。