提要：本文闡述集中供暖住宅分戶熱計量、分室控溫供暖系統(tǒng)中在整棟建筑熱負荷的計算、系統(tǒng)供回水干管熱負荷和水力計算、外網(wǎng)的熱負荷統(tǒng)計及水力計算中考慮戶間傳熱因素的必要性。并提出解決問題的具體措施。

關(guān)鍵詞：分熱計量 戶間傳熱 變流量系統(tǒng) 值班溫度 熱費轉(zhuǎn)移

1.集中供暖住宅分戶熱計量、分室控溫供暖系統(tǒng)中戶外供熱外網(wǎng)水力工況和建筑總熱負荷計算戶間傳熱的必要性：

　　各地區(qū)制定的"集中供暖住宅分戶熱計量技術(shù)規(guī)程"和關(guān)于"集中供暖住宅分戶熱計量"的論文中均一致認為"不應計入戶間的傳熱"，其基本觀點均認為"考慮影響分戶熱負荷計算的因素(室內(nèi)溫度相應提高、相鄰用戶間的傳熱、用戶自行調(diào)節(jié)、戶內(nèi)間歇供暖、自由熱負荷和通風換氣等)的影響概率，各種因素不可能同時并舉存在"，因此集中供暖住宅分戶熱計量、分室控溫供暖系統(tǒng)中的戶外供熱干管與建筑總熱負荷計算中"不應計入戶間的傳熱"。然而計入的必要性確實存在。

　　1.1 互相矛盾的結(jié)論：在上述各文獻中存在與"不應計入戶間的傳熱"的相互矛盾的論據(jù)。如：
　　1.1.1 "分戶熱計量、分室控溫系統(tǒng)是變流量供暖系統(tǒng)"；
　　1.1.2 "分戶的熱計量住宅供暖系統(tǒng)具有阻力較大和流量多變等特性，為確保分戶熱計量住宅和其它建筑的供暖質(zhì)量，宜設置單獨熱源和室外系統(tǒng)"。
　　 以上均說明因"分戶熱計量、分室控溫供暖系統(tǒng)"的采用，使建筑室內(nèi)供暖系統(tǒng)的供回水干管和室外供熱管網(wǎng)已由原來的定流量的供暖(熱)系統(tǒng)變?yōu)樽兞髁康南到y(tǒng)。

　　1.2 在同一建筑中不同數(shù)量的用戶停止正常供暖(不同停供面積的百分率)，僅維持室內(nèi)防凍6℃的值班供暖溫度時，也能直接影響整棟建筑的計算熱負荷：
　　 現(xiàn)以分戶熱計量、分室控溫的住宅供暖系統(tǒng)中某一立管在不同數(shù)量用戶停止正常供暖為例(并考慮停供戶內(nèi)室溫應保持值班溫度6～8℃的值班耗熱的百分比為6/18～8/18=0.333～0.444，取低值t_z=6℃耗熱的百分比0.333)。立管中負荷的變化情況如表1。

停止供暖分戶在該立管中的位置 按DBJ01－605－2000第3.0.5條戶間傳熱增加80%計算負荷的增減數(shù)值 最頂一層 中間任意層 地上一層 增加 維持室內(nèi)溫度6℃耗熱 相抵后
節(jié)約 增加 維持室內(nèi)溫度6℃耗熱 相抵后
節(jié)約 增加 維持室內(nèi)溫度6℃耗熱 相抵后
節(jié)約 連續(xù)停止供暖的層數(shù) 1 80% 33.3% -13.3% 100% 33.3% -33.3% 70% 33.3% -3.3% 2 80% 66.6% 53.4% 100% 66.6% 33.3% 70% 66.6% 63.4% 3 80% 100.0% 120.0% 100% 100.0% 100% 70% 100.0% 130.0% 4 80% 133.3% 186.7% 100% 133.3% 166.7% 70% 133.3% 196.7%

　　而在同一立管，但不考慮停供戶內(nèi)室溫應維持室內(nèi)值班溫度t_z＝6℃，立管中負荷的變化情況如表2。　

停止供暖分戶在該立管中的位置 按DBJ01－605－2000第3.0.5條戶間傳熱增加80%計算負荷的增減數(shù)值 最頂一層 中間任意層 地上一層 增加 維持室內(nèi)溫度6℃耗熱 增加 維持室內(nèi)溫度6℃耗熱 增加 維持室內(nèi)溫度6℃耗熱 連續(xù)停止供暖的層數(shù) 1 80% 20% 100% 0% 80% 20% 2 80% 120% 100% 100% 80% 120% 3 80% 220% 100% 200% 80% 220% 4 80% 320% 100% 300% 80% 320%

　　**以上兩表中的百分比是指相對于每層熱負荷的數(shù)值，而不是相對于整根立管或系統(tǒng)的熱負荷。
　　
　　1.2.1 對表1和表2的概略分析，分戶熱計量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)因用戶的停供和調(diào)節(jié)，肯定會影響立管的負荷變化。但若考慮防止室內(nèi)溫度低于0℃而發(fā)生凍裂水管事故和避免停止供暖用戶熱費的過量轉(zhuǎn)移，應維持室內(nèi)的值班溫度t_z＝6℃的情況，當立管上僅有一層用戶停供時，則因分戶熱計量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)因用戶的停供和調(diào)節(jié)影響立管的負荷變化的幅度為一戶負荷的-33%～+20%（-為增加、+為減少），此時立管的流量可以當成不變流量系統(tǒng)考慮。但是若一根立管中有多層用戶停供或進行調(diào)節(jié)，則各立管負荷的變化幅度將比較大，則立管應屬于變流量供暖系統(tǒng)。
　　1.2.2 因計算戶間傳熱時室內(nèi)溫度相應提高2℃，與常規(guī)熱負荷計算時室內(nèi)溫度的增加之比，相應增加的建筑熱負荷約為2/18＝11.11%，如果停止供暖戶數(shù)節(jié)余的累加負荷＞整棟建筑總熱負荷的11.11%，則必然要引起建筑熱負荷的變化（它的實質(zhì)就是因停止供暖戶數(shù)太多，從某種意義上可以認為相對地改變了建筑的體形系數(shù)，當然也就改變了整棟建筑的供暖熱負荷），此時建筑內(nèi)的供暖系統(tǒng)就進入變流量供暖系統(tǒng)的行列；反之如果整棟建筑沒有停供用戶，且用戶均將室內(nèi)溫度往上調(diào)整，整棟建筑的供暖熱負荷將超過常規(guī)熱負荷約11.11%（當然此種可能性極少），則整棟建筑的供暖系統(tǒng)也將進入變流量供暖系統(tǒng)的行列。
　　1.2.3 基于以上原因，筆者認為不僅分戶熱計量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)的各立管應按常規(guī)計算熱負荷乘以一定的變化系數(shù)來確定其管徑。而且該建筑供暖系統(tǒng)的供回水干管的水力工況計算也按常規(guī)計算熱負荷乘以一定的變化系數(shù)選擇管徑。同理整棟建筑的供暖系統(tǒng)均處于變流量供暖系統(tǒng)下運行。

2.變流量因素在實行分戶熱計量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)設計后，對熱源、外網(wǎng)及個體建筑熱負荷和水力工況計算中修正。

　　2.1 變流量因素影響在上述各分項計算中準確性的理論數(shù)值確定的難度：由上述理論分析已定性地確立變流量因素在上述各項計算中的影響確實存在，也了解到這種影響因素的復雜性，很難用一個準確的系數(shù)或計算公式來解決。必須再經(jīng)過較長時間和較多的實際工程運行測試的統(tǒng)計數(shù)字，運用統(tǒng)計學的理論加以歸納與總結(jié)，才能得到較為準確和較為符合實際的附加系數(shù)或擬合的計算公式。這是全體暖通工作者應當竭盡全力的奮斗目標。

　　 2.2 在準確的附加值或擬合的實驗計算公式未研究出臺前，筆者認為可以借助管路系統(tǒng)水力學的基本特性，采取宏觀的定性分析，用人為的技術(shù)措施加以適當?shù)男薅ǎ拐麄€系統(tǒng)的熱量計算和水力計算較接近實際運行的工況。

　　2.2.1 利用系統(tǒng)中循環(huán)回路各段阻力分配的比例不同對回路中各分段的工況波動幅度也不同的特性，由定性分析轉(zhuǎn)化為宏觀的定量附加率，以觸使在變流量的工況下，系統(tǒng)的水力工況更加穩(wěn)定。依據(jù)1.2節(jié)表1和表2的統(tǒng)計，筆者建議各立管水力計算的負荷按常規(guī)熱負荷計算的耗熱量乘以1.05～1.20系數(shù)（頂層或底層停供時取小數(shù)，中間層停供時取大數(shù)）進行計算選擇管徑。而供、回水干管的管徑按常規(guī)理論計算熱負荷乘以1.10～1.25系數(shù)選擇管徑的規(guī)格。這樣一來經(jīng)過適當?shù)募哟罅⒐芎退焦┗厮晒艿墓軓剑沽⒐芎凸┗厮晒艿淖枇υ谡麄€系統(tǒng)或該立管分路中的阻力占該回路總阻力的份量更加降低，因而系統(tǒng)或立管的流量的改變引起的立管中各分戶系統(tǒng)的水力波動盡量減少，從而維持系統(tǒng)和每戶分路系統(tǒng)內(nèi)水力工況更加穩(wěn)定。
　　2.2.2 依據(jù)計算戶間傳熱的室內(nèi)計算溫度比正常建筑熱耗計算的室內(nèi)計算溫度提高2℃，整棟建筑的熱損耗增加約11.1%的概略差值。在外網(wǎng)設計統(tǒng)計各建筑熱負荷時，將實施分戶熱計量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)的建筑熱負荷相應增大1.11倍，作為該建筑的熱負荷加以統(tǒng)計，用以確定外網(wǎng)的管徑。但不作為熱源總負荷的統(tǒng)計，熱源總負荷的統(tǒng)計仍然按常規(guī)方法進行計算。
　　分戶熱計量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)應盡量采用同程式的新雙管系統(tǒng)，從系統(tǒng)管的布局上宏觀地減少某分路水力工況的改變引起對其它分路水力工況的幅度。

3、結(jié)束語：

　　3.1 筆者認為在缺乏豐富的實踐和試驗數(shù)據(jù)前，就決定在計算建筑的熱負荷、室內(nèi)供暖系統(tǒng)干管的熱負荷，以及熱源熱負荷的統(tǒng)計中不考慮分戶熱計量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)中鄰室間的傳熱因素的影響是不太合適的。

　　3.2 盡管準確的定量影響因素目前尚難以確定，但還是應宏觀地加以定性地和適當?shù)夭扇∫恍┫鄳募夹g(shù)措施加以彌補。

　　3.3 在建筑供暖系統(tǒng)的水力平衡計算中，除了應考慮各地供暖期日平均溫度變化對自然作用附加壓力的影響外^*，尚應考慮分戶熱計量、分室控對室內(nèi)系統(tǒng)水力平衡計算的影響。

　　3.4 由于上述的增加因素，可能對節(jié)能有所副作用，但是不能因為有副作用就不加以考慮。而應當通過提高施工驗收的標準和相應的政策措施來加強節(jié)能的目的。如加強對保溫材料生產(chǎn)廠家產(chǎn)品質(zhì)量的控制政策，重新審定生產(chǎn)廠家的資質(zhì)，堅決關(guān)閉產(chǎn)品質(zhì)量不合格的生產(chǎn)廠家。確保保溫材料產(chǎn)品質(zhì)量的合格率，達到正本清源的目的。

　　3.5 提高保溫分項工程施工質(zhì)量的驗收和質(zhì)量檢驗評定標準，防止因施工質(zhì)量問題而造成"冷橋"等因素，增加輸送管道的沿程熱損失。

　　3.6 增設建筑熱力入口的流量或壓力平衡裝置，改原供暖系統(tǒng)一般循環(huán)泵為變頻循環(huán)泵。以及按"規(guī)程"中規(guī)定安設氣候補償控制器等先進的控制和檢測儀表，以提高系統(tǒng)運行的水力平衡和穩(wěn)定性，達到優(yōu)質(zhì)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)管理，避免因運行管理技術(shù)水平低或保管不當，而浪費能源現(xiàn)象，真正實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。

　　3.7 為了實現(xiàn)防止停止供暖用戶室內(nèi)溫度低于0℃而發(fā)生凍裂水管事故和避免停止供暖用戶熱費的過量轉(zhuǎn)移，應維持室內(nèi)的基準溫度低值t_j＝6℃的情況。建議除了在法規(guī)中應明確規(guī)定停止供暖用戶的室內(nèi)基準溫度外，尚應有將戶用的閉鎖閥門的最小開度設定在保持達到維持室內(nèi)基準溫度低值t_j＝6℃工況下流量值的對應位置和將分戶系統(tǒng)的總截斷閥門安設在戶外立管井中的技術(shù)措施。


　　注：*《雙管系統(tǒng)水力失調(diào)問題的解決》天津大學賀克瑾　涂光備等2000年暖通空調(diào)制冷年會論文集