提要：本文闡述集中供暖住宅分戶熱計(jì)量、分室控溫供暖系統(tǒng)中在整棟建筑熱負(fù)荷的、系統(tǒng)供回水干管熱負(fù)荷和水力計(jì)算、外網(wǎng)的熱負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及水力計(jì)算中考慮戶間傳熱因素的必要性。并提出解決的具體措施。
關(guān)鍵詞：分熱計(jì)量 戶間傳熱 變流量系統(tǒng) 值班溫度 熱費(fèi)轉(zhuǎn)移
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%
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(duì)回路中各分段的工況波動(dòng)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(jì)，筆者建議各立管水力計(jì)算的負(fù)荷按常規(guī)熱負(fù)荷計(jì)算的耗熱量乘以1.05～1.20系數(shù)（頂層或底層停供時(shí)取小數(shù)，中間層停供時(shí)取大數(shù)）進(jìn)行計(jì)算選擇管徑。而供、回水干管的管徑按常規(guī)計(jì)算熱負(fù)荷乘以1.10～1.25系數(shù)選擇管徑的規(guī)格。這樣一來(lái)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募哟罅⒐芎退焦┗厮晒艿墓軓?，使立管和供回水干管的阻力在整個(gè)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(dòng)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(jì)算戶間傳熱的室內(nèi)計(jì)算溫度比正常建筑熱耗計(jì)算的室內(nèi)計(jì)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(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)各建筑熱負(fù)荷時(shí)，將實(shí)施分戶熱計(jì)量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)的建筑熱負(fù)荷相應(yīng)增大1.11倍，作為該建筑的熱負(fù)荷加以統(tǒng)計(jì)，用以確定外網(wǎng)的管徑。但不作為熱源總負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)，熱源總負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)仍然按常規(guī)進(jìn)行計(jì)算。
分戶熱計(jì)量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)應(yīng)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(duì)其它分路水力工況的幅度。
3、結(jié)束語(yǔ)：
3.1 筆者認(rèn)為在缺乏豐富的實(shí)踐和試驗(yàn)數(shù)據(jù)前，就決定在計(jì)算建筑的熱負(fù)荷、室內(nèi)供暖系統(tǒng)干管的熱負(fù)荷，以及熱源熱負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)中不考慮分戶熱計(jì)量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)中鄰室間的傳熱因素的是不太合適的。
3.2 盡管準(zhǔn)確的定量影響因素尚難以確定，但還是應(yīng)宏觀地加以定性地和適當(dāng)?shù)夭扇∫恍┫鄳?yīng)的技術(shù)措施加以彌補(bǔ)。
3.3 在建筑供暖系統(tǒng)的水力平衡計(jì)算中，除了應(yīng)考慮各地供暖期日平均溫度變化對(duì)作用附加壓力的影響外*，尚應(yīng)考慮分戶熱計(jì)量、分室控對(duì)室內(nèi)系統(tǒng)水力平衡計(jì)算的影響。
3.4 由于上述的增加因素，可能對(duì)節(jié)能有所副作用，但是不能因?yàn)橛懈弊饔镁筒患右钥紤]。而應(yīng)當(dāng)通過(guò)提高施工驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的政策措施來(lái)加強(qiáng)節(jié)能的目的。如加強(qiáng)對(duì)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(jiān)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(dá)到正本清源的目的。
3.5 提高保溫分項(xiàng)工程施工質(zhì)量的驗(yàn)收和質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，防止因施工質(zhì)量而造成"冷橋"等因素，增加輸送管道的沿程熱損失。
3.6 增設(shè)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(shè)氣候補(bǔ)償控制器等先進(jìn)的控制和檢測(cè)儀表，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的水力平衡和穩(wěn)定性，達(dá)到優(yōu)質(zhì)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)管理，避免因運(yùn)行管理技術(shù)水平低或保管不當(dāng)，而浪費(fèi)能源現(xiàn)象，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。
3.7 為了實(shí)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(fèi)的過(guò)量轉(zhuǎn)移，應(yīng)維持室內(nèi)的基準(zhǔn)溫度低值tj＝6℃的情況。建議除了在法規(guī)中應(yīng)明確規(guī)定停止供暖用戶的室內(nèi)基準(zhǔn)溫度外，尚應(yīng)有將戶用的閉鎖閥門的最小開度設(shè)定在保持達(dá)到維持室內(nèi)基準(zhǔn)溫度低值tj＝6℃工況下流量值的對(duì)應(yīng)位置和將分戶系統(tǒng)的總截?cái)嚅y門安設(shè)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(xué)賀克瑾 涂光備等2000年暖通空調(diào)制冷年會(huì)論文集
關(guān)鍵詞：分熱計(jì)量 戶間傳熱 變流量系統(tǒng) 值班溫度 熱費(fèi)轉(zhuǎn)移
1.集中供暖住宅分戶熱計(jì)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(fù)荷計(jì)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(jì)量技術(shù)規(guī)程"和關(guān)于"集中供暖住宅分戶熱計(jì)量"的論文中均一致認(rèn)為"不應(yīng)計(jì)入戶間的傳熱"，其基本觀點(diǎn)均認(rèn)為"考慮分戶熱負(fù)荷計(jì)算的因素(室內(nèi)溫度相應(yīng)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(fù)荷和通風(fēng)換氣等)的影響概率，各種因素不可能同時(shí)并舉存在"，因此集中供暖住宅分戶熱計(jì)量、分室控溫供暖系統(tǒng)中的戶外供熱干管與建筑總熱負(fù)荷計(jì)算中"不應(yīng)計(jì)入戶間的傳熱"。然而計(jì)入的必要性確實(shí)存在。
1.1 互相矛盾的結(jié)論：在上述各中存在與"不應(yīng)計(jì)入戶間的傳熱"的相互矛盾的論據(jù)。如：
1.1.1 "分戶熱計(jì)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(jì)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(jì)量住宅和其它建筑的供暖質(zhì)量，宜設(shè)置單獨(dú)熱源和室外系統(tǒng)"。
以上均說(shuō)明因"分戶熱計(jì)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(lái)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(shí)，也能直接影響整棟建筑的計(jì)算熱負(fù)荷：
現(xiàn)以分戶熱計(jì)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(yīng)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tz=6℃耗熱的百分比0.333)。立管中負(fù)荷的變化情況如表1。
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(yīng)維持室內(nèi)值班溫度tz＝6℃，立管中負(fù)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(jì)算負(fù)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(duì)于每層熱負(fù)荷的數(shù)值，而不是相對(duì)于整根立管或系統(tǒng)的熱負(fù)荷。
1.2.1 對(duì)表1和表2的概略，分戶熱計(jì)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(huì)影響立管的負(fù)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(fèi)的過(guò)量轉(zhuǎn)移，應(yīng)維持室內(nèi)的值班溫度tz＝6℃的情況，當(dāng)立管上僅有一層用戶停供時(shí)，則因分戶熱計(jì)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(fù)荷變化的幅度為一戶負(fù)荷的-33%～+20%（-為增加、+為減少），此時(shí)立管的流量可以當(dāng)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(jìn)行調(diào)節(jié)，則各立管負(fù)荷的變化幅度將比較大，則立管應(yīng)屬于變流量供暖系統(tǒng)。
1.2.2 因計(jì)算戶間傳熱時(shí)室內(nèi)溫度相應(yīng)提高2℃，與常規(guī)熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)室內(nèi)溫度的增加之比，相應(yīng)增加的建筑熱負(fù)荷約為2/18＝11.11%，如果停止供暖戶數(shù)節(jié)余的累加負(fù)荷＞整棟建筑總熱負(fù)荷的11.11%，則必然要引起建筑熱負(fù)荷的變化（它的實(shí)質(zhì)就是因停止供暖戶數(shù)太多，從某種意義上可以認(rèn)為相對(duì)地改變了建筑的體形系數(shù)，當(dāng)然也就改變了整棟建筑的供暖熱負(fù)荷），此時(shí)建筑內(nèi)的供暖系統(tǒng)就進(jìn)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(fù)荷將超過(guò)常規(guī)熱負(fù)荷約11.11%（當(dāng)然此種可能性極少），則整棟建筑的供暖系統(tǒng)也將進(jìn)入變流量供暖系統(tǒng)的行列。
1.2.3 基于以上原因，筆者認(rèn)為不僅分戶熱計(jì)量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)的各立管應(yīng)按常規(guī)計(jì)算熱負(fù)荷乘以一定的變化系數(shù)來(lái)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(jì)算也按常規(guī)計(jì)算熱負(fù)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(yùn)行。
2.變流量因素在實(shí)行分戶熱計(jì)量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，對(duì)熱源、外網(wǎng)及個(gè)體建筑熱負(fù)荷和水力工況計(jì)算中修正。
2.1 變流量因素影響在上述各分項(xiàng)計(jì)算中準(zhǔn)確性的數(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(xiàng)計(jì)算中的影響確實(shí)存在，也了解到這種影響因素的復(fù)雜性，很難用一個(gè)準(zhǔn)確的系數(shù)或計(jì)算公式來(lái)解決。必須再經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間和較多的實(shí)際工程運(yùn)行測(cè)試的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論加以歸納與，才能得到較為準(zhǔn)確和較為符合實(shí)際的附加系數(shù)或擬合的計(jì)算公式。這是全體暖通工作者應(yīng)當(dāng)竭盡全力的奮斗目標(biāo)。
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(duì)回路中各分段的工況波動(dòng)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(jì)，筆者建議各立管水力計(jì)算的負(fù)荷按常規(guī)熱負(fù)荷計(jì)算的耗熱量乘以1.05～1.20系數(shù)（頂層或底層停供時(shí)取小數(shù)，中間層停供時(shí)取大數(shù)）進(jìn)行計(jì)算選擇管徑。而供、回水干管的管徑按常規(guī)計(jì)算熱負(fù)荷乘以1.10～1.25系數(shù)選擇管徑的規(guī)格。這樣一來(lái)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募哟罅⒐芎退焦┗厮晒艿墓軓?，使立管和供回水干管的阻力在整個(gè)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(dòng)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(jì)算戶間傳熱的室內(nèi)計(jì)算溫度比正常建筑熱耗計(jì)算的室內(nèi)計(jì)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(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)各建筑熱負(fù)荷時(shí)，將實(shí)施分戶熱計(jì)量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)的建筑熱負(fù)荷相應(yīng)增大1.11倍，作為該建筑的熱負(fù)荷加以統(tǒng)計(jì)，用以確定外網(wǎng)的管徑。但不作為熱源總負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)，熱源總負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)仍然按常規(guī)進(jìn)行計(jì)算。
分戶熱計(jì)量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)應(yīng)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(duì)其它分路水力工況的幅度。
3、結(jié)束語(yǔ)：
3.1 筆者認(rèn)為在缺乏豐富的實(shí)踐和試驗(yàn)數(shù)據(jù)前，就決定在計(jì)算建筑的熱負(fù)荷、室內(nèi)供暖系統(tǒng)干管的熱負(fù)荷，以及熱源熱負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)中不考慮分戶熱計(jì)量、分室控溫住宅供暖系統(tǒng)中鄰室間的傳熱因素的是不太合適的。
3.2 盡管準(zhǔn)確的定量影響因素尚難以確定，但還是應(yīng)宏觀地加以定性地和適當(dāng)?shù)夭扇∫恍┫鄳?yīng)的技術(shù)措施加以彌補(bǔ)。
3.3 在建筑供暖系統(tǒng)的水力平衡計(jì)算中，除了應(yīng)考慮各地供暖期日平均溫度變化對(duì)作用附加壓力的影響外*，尚應(yīng)考慮分戶熱計(jì)量、分室控對(duì)室內(nèi)系統(tǒng)水力平衡計(jì)算的影響。
3.4 由于上述的增加因素，可能對(duì)節(jié)能有所副作用，但是不能因?yàn)橛懈弊饔镁筒患右钥紤]。而應(yīng)當(dāng)通過(guò)提高施工驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的政策措施來(lái)加強(qiáng)節(jié)能的目的。如加強(qiáng)對(duì)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(jiān)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(dá)到正本清源的目的。
3.5 提高保溫分項(xiàng)工程施工質(zhì)量的驗(yàn)收和質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，防止因施工質(zhì)量而造成"冷橋"等因素，增加輸送管道的沿程熱損失。
3.6 增設(shè)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(shè)氣候補(bǔ)償控制器等先進(jìn)的控制和檢測(cè)儀表，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的水力平衡和穩(wěn)定性，達(dá)到優(yōu)質(zhì)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)管理，避免因運(yùn)行管理技術(shù)水平低或保管不當(dāng)，而浪費(fèi)能源現(xiàn)象，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目的。
3.7 為了實(shí)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(fèi)的過(guò)量轉(zhuǎn)移，應(yīng)維持室內(nèi)的基準(zhǔn)溫度低值tj＝6℃的情況。建議除了在法規(guī)中應(yīng)明確規(guī)定停止供暖用戶的室內(nèi)基準(zhǔn)溫度外，尚應(yīng)有將戶用的閉鎖閥門的最小開度設(shè)定在保持達(dá)到維持室內(nèi)基準(zhǔn)溫度低值tj＝6℃工況下流量值的對(duì)應(yīng)位置和將分戶系統(tǒng)的總截?cái)嚅y門安設(shè)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(xué)賀克瑾 涂光備等2000年暖通空調(diào)制冷年會(huì)論文集
