北京地區(qū)住宅采暖分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與體會

1、北京地區(qū)住宅采暖分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與體會    摘要： 在建設(shè)部實(shí)施了住宅采暖分戶熱計(jì)量的措施后，相應(yīng)在采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上引起了一系列的與傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)不同的做法。本人在實(shí)踐過程中對新采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念及做法有了一定程度的認(rèn)識。特別是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能、體型系數(shù)對建筑節(jié)能的重要影響；提出了在分戶采暖設(shè)計(jì)中計(jì)算熱負(fù)荷時(shí)值得注意的問題。     關(guān)鍵詞： 建筑節(jié)能 分戶熱計(jì)量 按熱收費(fèi)           &#

2、160; · 引言：     隨著2001年9月1日北京市建委頒發(fā)的北京市建筑節(jié)能管理規(guī)定京建法2001689號文，以及北京市新建集中供暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DBJ01-605-2000)的出臺，規(guī)定了我們必須按節(jié)能的方針進(jìn)行采暖設(shè)計(jì)，把“熱”作為商品來向用戶收取熱費(fèi)。停止福利供熱，按面積收費(fèi)改為由居民家庭直接交采暖熱費(fèi)，從而使居住建筑分戶計(jì)量成為建筑節(jié)能的重要手段之一，把采暖節(jié)能變成人們使用熱量時(shí)的一種自覺行動。這不僅僅是采暖收費(fèi)制度的改革，也導(dǎo)致了傳統(tǒng)的采暖設(shè)計(jì)方法的轉(zhuǎn)變。無論是從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，采暖系統(tǒng)的布置，熱

3、負(fù)荷的計(jì)算等多方面都帶來了觀念性的挑戰(zhàn)。    2建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能及體形系數(shù)對建筑節(jié)能的重要影響：    2001年之前的主要節(jié)能手段，僅限于居住建筑改善墻體和門窗的保溫性能，當(dāng)然，這是很有意義的。而分戶熱計(jì)量和收費(fèi)，建立了用戶的經(jīng)濟(jì)利益與能耗的直接關(guān)系，將會減少供熱過量建筑采暖熱量的無效消耗，同時(shí)使開發(fā)商真正意識到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能的重要意義。保證居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)K（W/m2.）滿足北京市民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）北京地區(qū)實(shí)施細(xì)則（DBJ01-602-97）的規(guī)定?？赡壳敖ㄖI(yè)大多

4、喜歡追求建筑外觀上大玻璃的通透效果，使得建筑物的窗墻比大都超過規(guī)范推薦值。這就對圍護(hù)結(jié)構(gòu)（特別是外窗）的傳熱系數(shù)及建筑的體形系數(shù)有較高的要求。我在設(shè)計(jì)建外SOHO一、二期住宅建筑中，就碰上此類問題。日本建筑大師山本理顯所做的方案中，為了追求外表美觀，外墻面除了柱子、梁、少量的墻體外均為落地大玻璃。這個(gè)方案國內(nèi)能否滿足節(jié)能要求，經(jīng)過熱工計(jì)算，它的體形系數(shù)及建筑物耗熱量指標(biāo)分別如下表，     樓號    層數(shù)    體形系數(shù)    窗墻比

5、    qH    (W/m2)    (<20.6)    外窗    K值(W/m2K)    外墻    K值(W/m2K)    北、西北    (0.25）    西、東 &

6、#160;  東北、西南    (0.3）    南、東南    (0.35）    1#    9    0.212    0.64    0.61    0.51    20.

7、27    3.0    1.0    3#    28    0.178    0.64    0.61    0.51    17.90    3.0    

8、;1.0    4#    10    0.208    0.64    0.61    0.51    19.58    3.0    1.0    假設(shè)樓   

9、60;3    0.317    0.64    0.61    0.51    20.6    1.3    0.82    從表中看出，由于嚴(yán)格控制了外窗的傳熱系數(shù)和體形系數(shù)，使得該方案的耗熱量指標(biāo)qH<20.6 W/m2。同時(shí)，我發(fā)現(xiàn)，同樣的平面當(dāng)樓層下調(diào)至層時(shí)，其體

10、形系數(shù)大于0.3時(shí)，為滿足節(jié)能要求，外窗的傳熱系數(shù)必須達(dá)到1.3 W/m2.，正常情況下的中空玻璃已無法滿足這種K值要求，必須用洛依玻璃才可能達(dá)到。這一點(diǎn)充分反映了建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能及體形系數(shù)在建筑節(jié)能中的相互關(guān)系，也是在做住宅分戶采暖設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)注意的問題。        · 分戶采暖設(shè)計(jì)中熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)值得注意的問題：     3.1.基本耗熱量：按住宅設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50096-1999）（2003年版）規(guī)定：臥室、起居室和衛(wèi)生間溫度為 18，但室內(nèi)采暖計(jì)算

11、溫度應(yīng)按提高2來計(jì)算，即20，以此溫度與室外采暖計(jì)算溫度的溫差，計(jì)算出的耗熱量為每個(gè)房間的基本耗熱量。    3.2.戶間傳熱量：傳統(tǒng)的住宅設(shè)計(jì)，并不考慮戶與戶之間的熱傳遞，當(dāng)部分房間空置、或部分住戶降低采暖標(biāo)準(zhǔn)、或有的住戶間斷采暖時(shí)，戶與戶之間的墻體及樓板就會有較大的熱傳遞量，一般散熱器采暖戶間傳熱按6溫差計(jì)；當(dāng)采用地板輻射采暖時(shí)，則按8溫差計(jì)算。不可簡單地按基本負(fù)荷的附加系數(shù)取值。只有當(dāng)戶間傳熱量大于基本耗熱量80%時(shí)，按基本耗熱量的0.8倍計(jì)，此舉為避免增加不必要的投資?；竞臒崃考皯糸g傳熱量之和是布置室內(nèi)散熱器及戶內(nèi)管道管徑的計(jì)算依據(jù)。 

12、;   3.3.如若該房間采用地板輻射采暖時(shí)，則室內(nèi)計(jì)算溫度應(yīng)比室內(nèi)采暖溫度降低12來計(jì)算溫差。且地板表面溫度不得大于60，以防地面由于溫度過高而產(chǎn)生龜裂。    3.4.在設(shè)計(jì)建筑物采暖熱力入口時(shí)，對戶外供熱量要求，則應(yīng)仍按基本耗熱量提出。    3.5.通常按規(guī)范要求做的節(jié)能建筑，整幢住宅樓采暖熱負(fù)荷指標(biāo)絕大部分可<52 W/m2（塔樓甚至可以做到4043 W/m2，板樓可做到4548 W/m2，）。      &#

13、160; · 分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)的各種形式：     4.1.獨(dú)立燃?xì)鉅t采暖:    北京時(shí)代莊園東區(qū)（為連排別墅式）即采用此種形式，每戶根據(jù)采暖熱負(fù)荷再加上生活熱水用熱量，來選擇壁掛爐的大小和型號，將壁掛爐設(shè)置在封閉陽臺或面積較大的廚房內(nèi)，靠外墻設(shè)置，且爐體設(shè)有單獨(dú)通向室外的排煙及進(jìn)氣風(fēng)管，并可根據(jù)起居室的溫度來自動調(diào)節(jié)天燃?xì)饣鹆Υ笮。刂瞥鏊疁囟?，有?yán)格自動熄火裝置。壁掛爐自帶采暖用循環(huán)水泵，需注意的是當(dāng)系統(tǒng)末端為風(fēng)機(jī)盤管時(shí)，要校核該水泵揚(yáng)程。時(shí)代莊園工程系統(tǒng)末端為散熱器，壁掛爐選用依馬強(qiáng)制

14、排風(fēng)產(chǎn)品，其質(zhì)量安全可靠。目前該項(xiàng)目已經(jīng)竣工。    另據(jù)北京市環(huán)保局意見，在高層建筑不推廣此種做法，因其排放物-氮氧化物濃度超過大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)） GB3095-1996）中二級標(biāo)準(zhǔn)，但在多層（如回龍觀小區(qū)）或別墅區(qū)使用效果良好，氮氧化物排放濃度合格。用戶室溫調(diào)節(jié)自如。    4.2.低溫發(fā)熱電纜地板輻射采暖:    在建筑保溫較好的住宅內(nèi)，使用電熱采暖，是可行的，從能源利用上分析，把高品位電能當(dāng)作熱能使用是不經(jīng)濟(jì)的，但隨著2002年北京供電局出臺北京市電采暖低谷用電優(yōu)惠辦

15、法的通知，經(jīng)過一次投資與運(yùn)行費(fèi)用比較，若合理使用是可行的。如北京龍?zhí)堵纷≌^(qū)，采用低溫發(fā)熱電纜地板輻射采暖，由于該小區(qū)建筑保溫做的較好，墻體采用歐文斯科寧的外保溫材料，K值達(dá)到0.6 W/m2K，外窗為進(jìn)口產(chǎn)品，K值達(dá)到2.0 W/m2K。經(jīng)過去年一個(gè)冬季的試運(yùn)行測定，使用效果良好，運(yùn)行費(fèi)用為35元/平方米，總體比熱水采暖費(fèi)用略高一點(diǎn)。    4.3.集中熱水采暖分戶熱計(jì)量：    目前大多數(shù)住宅建筑仍以集中供熱為主。經(jīng)過3年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累，下面將總結(jié)幾條集中熱水采暖分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)：  

16、  4.3.1根據(jù)分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)規(guī)程DBJ01-605-2000第8.3條規(guī)定，采暖熱力入口要設(shè)置熱量表及各種閥門、壓力表、溫度計(jì)、水過濾器及平衡閥等裝置，其中熱量表要注明額定流量以便訂貨。    4.3.2各居民用戶須設(shè)置戶用熱表，鎖閉閥，水過濾器等，并且要一戶一表。    4.3.3.建筑物熱力入口處要說明該系統(tǒng)熱負(fù)荷及系統(tǒng)總阻力，因?yàn)閼魞?nèi)部分裝了戶用熱表，其采暖水阻力約為30kPa，再加上熱力入口的總熱表及各種附件阻力，提供外網(wǎng)設(shè)計(jì)依據(jù)時(shí)總阻力值約在50kPa左右。目前小區(qū)采暖外網(wǎng)設(shè)計(jì)較為

17、混亂，有的住宅小區(qū)部分建筑物是2000年以前建成的，未設(shè)分戶熱計(jì)量裝置，而現(xiàn)在新建的住宅均設(shè)了分戶計(jì)量裝置，二者水阻不平衡，外網(wǎng)又用一套熱力管道系統(tǒng)，結(jié)果阻力相差甚大，新建樓群室溫達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，連調(diào)試都難以解決。目前東冠英小區(qū)即是如此。我認(rèn)為這個(gè)問題應(yīng)提醒重視。    4.3.4住宅樓內(nèi)的公共用房、商業(yè)用房、人防、地下車庫等應(yīng)單獨(dú)設(shè)置采暖熱表，便于將來收費(fèi)方便。    4.3.5一個(gè)單元的采暖公用立管及戶用入口裝置要設(shè)置在戶外，一般設(shè)在樓梯間的公用管井內(nèi)，這樣物業(yè)管理人員可將拒付采暖費(fèi)的用戶進(jìn)行鎖閉，立管放氣也可在管

18、井操作，不必進(jìn)入戶內(nèi)，減少物業(yè)管理與用戶間的糾紛。    4.3.6散熱器應(yīng)選用鑄鐵無沙型或鋼制型，以免堵塞熱表。每個(gè)散熱器宜設(shè)溫控閥，以實(shí)現(xiàn)分室調(diào)溫。    4.3.7采暖系統(tǒng)水平敷設(shè)有雙管同程式，雙管異程式，單管串聯(lián)式，雙管放射等形式。    4.3.8. 高層建筑采暖公用立管應(yīng)注意熱膨脹問題，每戶水平支管與立管連接處宜設(shè)軟連接（金屬軟管），以防由于熱表或分集水器固定而立管脹縮導(dǎo)致接口開裂。    4.3.9. 每戶的戶用入口宜設(shè)泄

19、水裝置，泄水管可引至下一層管井內(nèi)，以便維修或裝修時(shí)，將戶內(nèi)水平管道泄空。但管井內(nèi)不宜做墊層，否則三通接頭在墊層內(nèi)。    5.采暖用塑料類管材選用及施工問題：    5.1. 從公用立管戶用入口引入室內(nèi)開始至戶內(nèi)的采暖管道多為埋在地面面層內(nèi)，該管道采用塑料類管材，常用的有鋁塑復(fù)合管，PB管，PE-X管，PP-R管。    5.2.埋在面層內(nèi)的塑料管不得有接頭，當(dāng)采用PB管或PP-R管時(shí)，連接散熱器處可以采用熱熔連接，面層厚度一般不小于50mm。  

20、0; 5.3.采用塑料類管材時(shí)，供暖熱水溫度不宜高于85。    5.4.選用塑料類管材時(shí)，應(yīng)考慮管材溫度、壓力及使用壽命為50年來選擇使用等級，采暖管材可按5級來選，其壁厚應(yīng)根據(jù)管材許用設(shè)計(jì)環(huán)應(yīng)力和系統(tǒng)承壓之間的關(guān)系來計(jì)算，或按低溫?zé)崴匕遢椛涔┡瘧?yīng)用技術(shù)規(guī)程附錄J-14表來選擇。當(dāng)采暖熱水溫度為90時(shí)，應(yīng)按5A級來選擇塑料管材的厚度。    5.5.在北京市新建集中供暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DBJ01-605-2000)中第6.4.4條中明確：“在墊層內(nèi)埋設(shè)的管道：除采用下分雙管式系統(tǒng)連接散熱器

21、處的PB管和PP-R管可采用相同材質(zhì)的專用連接件進(jìn)行熱熔外，其它管材和所有管材在其它部位均不應(yīng)設(shè)置連接配件?！倍鴮?shí)際市場中PP-R管為直段管材，長度一般為68米，如果房間內(nèi)需連接的管道長度超過8米，其接頭處必須上翻，影響美觀，墊層內(nèi)做熱熔接頭又違反規(guī)范；同樣，管徑大于25mm的PB管市場上只有直段管材，問題與PP-R管相同；管徑小于25mm的PB管材市場上有盤管，但是盤管的彎曲半徑有一定要求，且有彎曲方向性，這就導(dǎo)致了PB管在某些轉(zhuǎn)角處不能緊貼墻邊且離墻較遠(yuǎn)，若在靠墻處有散熱器時(shí)，就需在干管上做三通，接出一段支管再接散熱器或采用彎頭作為熱熔連接件，此兩種熱熔連接件（三通、彎頭）都在墊層內(nèi)又違反

22、了規(guī)范。而如果否定這兩種做法，等于否定了PB和PP-R這兩種管材。北京幸福家園一、二期工程中就遇到此問題，質(zhì)量檢查監(jiān)督站就此問題提出疑義，經(jīng)幾次討論，并咨詢了北京市建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室，得到的答復(fù)是上述兩種做法是可行的。但目前技術(shù)規(guī)程與實(shí)際施工驗(yàn)收有矛盾，我認(rèn)為應(yīng)盡快對規(guī)程進(jìn)行修訂，保持其初衷：減少埋在地下的隱患；同時(shí)又要讓先進(jìn)的材料及做法普遍推廣，并持續(xù)發(fā)展下去。    5.6.埋地管道穿衛(wèi)生間時(shí)的做法問題：目前的標(biāo)準(zhǔn)圖集和規(guī)程中均未提及。在實(shí)際工程中各種做法都有：有采暖用塑料管道走衛(wèi)生間防水層上，水平穿防水卷邊的；有管道走衛(wèi)生間防水層下，接散熱器支管

23、豎直穿防水層的；兩種做法穿防水層處均做防水套管。但每種做法均存在一定問題和隱患。前者做法，當(dāng)衛(wèi)生間不做結(jié)構(gòu)降板時(shí)，防水套管下部空間太小，一般僅為10mm20mm，工人不便操作，防水處理很難到位，在衛(wèi)生間閉水試驗(yàn)時(shí)，很容易從套管滲漏到其它居室，在朗琴園一期工程中就發(fā)生了此種情況，在住戶購房時(shí)引起了糾紛。后者做法，防水套管不好固定，尤其是采暖以后，由于管道的熱伸縮則更要破壞防水涂料層，致使衛(wèi)生間內(nèi)的水泄漏到下層用戶，也要引起糾紛。通過經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，我目前通常采用不穿防水層的做法：采暖干管不進(jìn)入衛(wèi)生間，接散熱器的支管埋入衛(wèi)生間側(cè)墻（非承重墻），并上翻至防水卷邊上部（一般為30cm）進(jìn)入衛(wèi)生間，一進(jìn)入衛(wèi)生

24、間就接散熱器，保證不影響高點(diǎn)放氣。而衛(wèi)生間散熱器要高于地面30cm安裝，只要散熱器布置時(shí)注意與其它潔具協(xié)調(diào)即可。這種方式用于北京幸福家園一、二期工程，通過一個(gè)采暖季的使用，效果較好，甲方及業(yè)主均滿意。    6.采暖分戶熱計(jì)量各種形式經(jīng)濟(jì)比較：    新建或改建采暖系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)該地區(qū)具體條件來選擇熱媒，根據(jù)環(huán)保要求，城市熱力氣源、電源、水源等因素做相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，由開發(fā)商和設(shè)計(jì)人員共同協(xié)商決定，下面列出各種能源的一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用參考價(jià)格。     序號 

25、60;  采暖方式    一次投資    (元/平方米)    一個(gè)采暖季運(yùn)行費(fèi)用    (元/平方米)    1    城市熱力    300    32    2    壁掛爐

26、    145    52    3    樓式燃?xì)忮仩t    120    39    4    直燃機(jī)(風(fēng)機(jī)盤管)    248    53    5

27、60;   水源熱泵(風(fēng)機(jī)盤管)    505    68    6    電蓄熱鍋爐    353    78    7    電熱膜采暖    100    54&#

28、160;   8    分戶蓄能電暖氣片    150    28     7.采暖分戶熱計(jì)量的反思：    7.1.采暖分戶計(jì)量的目的是：使用戶能夠根據(jù)不同使用時(shí)間對室溫的不同要求，來調(diào)節(jié)自己居住套內(nèi)的溫度，從而達(dá)到整個(gè)冬季節(jié)約能源的目的。但是由于存在戶間傳熱的因素，會產(chǎn)生一系列連鎖的復(fù)雜問題：首先，會危及被停止供暖用戶的鄰室，進(jìn)一步引起費(fèi)用糾紛。其次，中

29、間某戶將各房間溫控閥調(diào)至關(guān)閉狀態(tài)，該戶可以從正常采暖的鄰居處獲得熱量，甚至仍然可維持室內(nèi)10左右，所以按用戶熱表熱量的收費(fèi)方法難以實(shí)施，也不公平。那么是否應(yīng)以犧牲戶內(nèi)面積為代價(jià)，在戶間墻上做保溫，以減少戶間傳熱呢，我認(rèn)為此舉在正常使用的情況下又造成建筑保溫材料的浪費(fèi)，所以暖氣收費(fèi)政策應(yīng)從多方面考慮其合理性，而不光是一分戶計(jì)量就完全解決熱量收費(fèi)的問題。    7.2.實(shí)現(xiàn)分室調(diào)溫的困難，我在設(shè)計(jì)安華寺住宅小區(qū)一期時(shí)，每戶每組散熱器上均設(shè)了溫控閥，目的是用戶可在晚上將客廳溫度調(diào)低，將臥室溫度調(diào)高；白天反之。但是沒有一個(gè)用戶把客廳與房間溫度根據(jù)不同使用時(shí)間來回調(diào)，溫控閥形同虛設(shè)。    7.3.由于建筑物熱惰性存在，若業(yè)主早上八點(diǎn)離家上班，將室溫調(diào)低，但整個(gè)上午室內(nèi)溫度還未降下來，下午六點(diǎn)下班回家，將室溫調(diào)高，但可能直到晚上八、九點(diǎn)溫度才升上來，所以熱量調(diào)節(jié)不像照明那樣即時(shí)明顯。室內(nèi)溫度靠熱媒量調(diào)來體現(xiàn)節(jié)能，其操作性意義不大。    7.4.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（2001年版）第3.9.4條規(guī)定分戶熱計(jì)量熱水集中采暖系統(tǒng)應(yīng)在建筑物熱力入口處設(shè)置熱表、流量調(diào)節(jié)裝置，除污器等。筆者認(rèn)為如室內(nèi)為戶型單管水平