摘要：北京市"新建集中供暖住宅分戶熱計量設計技術規(guī)程"（下稱設計技術規(guī)程）的頒布實施，為新建住宅的采暖系統(tǒng)設計提供了可靠的理論依據(jù)，但在實際工程設計中仍存在許多值得探討的問題。現(xiàn)通過工程實例，對供暖負荷計算、戶內供暖系統(tǒng)選擇等問題進行分析并闡述觀點。
一、供暖負荷計算
《設計技術規(guī)程》在供暖負荷計算方面與過去傳統(tǒng)的負荷計算相比，最主要的區(qū)別在于要按6℃溫差計算戶間傳熱量。其目的是為了實施分戶熱計量后，鄰戶可能實施間歇供暖，大幅度自主調節(jié)供暖負荷，從而產生戶間傳熱對用戶的供暖影響。《設計技術規(guī)程》還規(guī)定，戶間傳熱負荷不計入外網供暖總負荷中，只計入戶內供暖總負荷，且不宜大于基本供暖負荷的80%。
1.戶間傳熱量的確定
目前，暖通界一些同仁對于按6℃溫差計算戶間傳熱，持不同的看法。認為在同一建筑內，處于不同位置的未供暖住戶與其相鄰的供暖住戶之間的溫差是不同的。筆者通過實際工程設計計算同樣發(fā)現(xiàn)，當處于東西邊單元頂層的最不利住戶不供暖，而與其相鄰的其他住戶都供暖時，戶間溫差遠＞6℃（約為11℃左右）。而相同戶型處于中間單元中間層時，戶間溫差＜6℃（約5℃左右）。為此，部分同仁建議，按穩(wěn)定傳熱經熱平衡近似來確定戶間溫差（參見文獻（1）式（3））。
tn=A2R1tL+A1R2tW/A2R1+A1R2
tn-非采暖房間可維持的室溫 R1＝外圍護結構平均熱阻 R2-內圍護結構平均熱阻 A1-外圍護結構總面積 A2-內推論性結構總面積 tL-供暖鄰室室溫 tW-室外供暖設計計算溫度
筆者認為，（1）按此方法逐一計算每個戶型的溫差，固然較科學，但在工程設計計算中如果不采用相應的計算軟件，操作起來十分煩瑣，不易實施。（2）如未供暖住戶與相鄰住戶之間溫差過大，而分戶隔墻或樓板熱阻達不到最小熱阻要求，則易使分戶墻或樓板內表面產生結露，達不到衛(wèi)生要求。（3）戶間傳熱過大，也會進一步增加相鄰住戶供暖設備的負擔，使散熱器過多占用建筑面積，難以承受。（4）影響戶間傳熱量的不確定因素較多，假設典型房間不供暖，而其余房間均供暖，也只是一種特定情況。因此，工程中仍按照規(guī)程上6℃溫差計算戶間傳熱，也不失為權宜之計。至于溫差＞6℃的不利戶型，可采取將戶內溫控閥的鎖針控制在12℃-14℃，通過戶內散熱器散熱及溫控閥調節(jié)來補充此部分熱量并隨室外溫度的變化進行熱量調整。而在熱計量收費時，應根據(jù)戶型的位置及朝向具體測算，從而對用戶實際的用熱量進行適當修正。這樣，較能體現(xiàn)按熱收費的合理性及公正性。
2.內外圍護結構的熱阻對戶間傳熱的影響
熱作為一種商品已開始走千家萬戶。而它所具有的熱傳遞的特性使得戶間傳熱越來越受到關注。要使分戶計量按熱收費更趨于合理、公正，就應盡量減少戶間的熱干擾。
文獻[1]式（3）中不難得出，欲減少戶間傳熱量，就應在提高外圍護結構熱阻的同時，適當提高戶間墻及樓板的隔熱性能。由于戶間維護結構隔熱性能的改善只能減少戶內供暖設備，并不能降低整個建筑的能耗，因此，根據(jù)目前國力，住宅設計仍較注重外圍護結構的節(jié)能效果，基本沒有考慮改善戶間圍護結構隔熱性能，致使戶間傳熱量占基本熱負荷的比例越來越大。
以晨光家園B區(qū)1號樓為計算實例。本樓為6層住宅，體形系數(shù)＜0.30，圖1為中單元A戶型的標準層平面。
由于該樓為節(jié)能示范工程，采用了外墻外保溫的節(jié)能技術，內外圍推護結構的熱阻，均比現(xiàn)行節(jié)能設計標準有所提高。即：外墻＝0.85W/M2K，外窗：K＝2.50 W/M2K，屋面：K＝0.80 W/M2K，樓梯間隔墻：K＝1.47 W/M2K，分戶隔墻：K＝1.20 W/M2K（兩邊60mm陶粒砼，中間30mm聚苯板）各層樓板：K＝1.26 W/M2K（自上而下：30mm厚面層作法，40mm現(xiàn)制C20細石砼，20mm自熄型聚苯板，110mm鋼筋砼樓板）。如本樓內外圍護結構按現(xiàn)行《民用建筑節(jié)能設計標準》（下稱標準）取值。即外墻K＝1.16 W/M2K。外窗：K＝4.0 W/M2K 屋面：0.80 W/M2K 樓梯間隔墻：K＝1.83W/M2K 分戶隔墻：K＝2.79 W/M2K 各層樓板：K＝2.83 W/M2K。計算比較如下：
（二）溫控閥門的應用
按照《設計技術規(guī)程》中6.3.2規(guī)定，散熱器供暖系統(tǒng)的溫度調節(jié)控制設施，雙管系統(tǒng)可在每個散熱器上采用自力式兩通恒溫閥或高阻手動調節(jié)閥。單管跨越式系統(tǒng)可在每個散熱器上采用三通調節(jié)閥或自力式三通恒溫閥。究竟如何選擇呢？現(xiàn)階段，由于分戶計量按熱收費的政策并沒有真正實施，國家政策落后于設計法規(guī)要求。開發(fā)商普遍不愿在戶內系統(tǒng)上過多投資，認為分戶系統(tǒng)可計量，能夠鎖閉，便于物業(yè)管理就行了，計量裝置基本處于預留位置的狀態(tài)，面對市場現(xiàn)實，筆者認為，戶內系統(tǒng)控制設備的選擇，應根據(jù)住宅的物業(yè)檔次，以及開發(fā)商的投資計劃，在保證基本調節(jié)控制功能的前提下，盡量減少投資，不應完全照搬國外的模式。如自力式兩通恒溫閥的價格是同管徑國產高阻手動調節(jié)閥的3-4倍。即使恒溫閥只安裝閥體，不裝感溫包，價格仍是高阻閥的2倍之多。三通恒溫閥與三通調節(jié)閥相比，也是如此。因而，在新建回遷住宅、經濟適用住宅這類開發(fā)商要求不高，投資較低的采暖系統(tǒng)設計中，可只在系統(tǒng)入戶處第一組散熱器前加一個溫控閥，將感溫包接至起居室或末端有代表性的房間，而其余散熱器上均按系統(tǒng)形式安裝高阻閥或三通調節(jié)閥。這樣，既可滿足分戶熱計量的功能，也可滿足熱安用熱用戶需求間歇供暖，自主調節(jié)的目的。此方案已在璽萌麗苑住宅小區(qū)采用，經過一個冬季的系統(tǒng)運行，效果令人滿意。值得注意的是：當戶內面積較大時，由于單管系統(tǒng)的調節(jié)能力有限，即使溫控閥開度能達到起居的室溫，系統(tǒng)末端的房間也可能會出現(xiàn)溫度達不到要求的情況。因此，此方案運用在單管系統(tǒng)中應慎重。
（三）低溫地板輻射式戶內系統(tǒng)
以40℃-60℃的熱水熱媒，將加熱管鋪設于樓板上墊層中的低溫輻射供暖，墊層厚度≥90mm，供回水溫差5℃-10℃。
此系統(tǒng)由下自上輻射散熱，熱舒適性強；戶內不設散熱器，擴大了房間的有效使用面積；化學管道在墊層內無接頭，系統(tǒng)更安全可靠；熱媒溫度低，溫差小，使化學管材使用壽命更有保證；每個房間的熱盤管均與分集水器的一組供回支路連接，并通過調節(jié)閥使室溫可調；系統(tǒng)熱容量大，熱穩(wěn)定性好。該系統(tǒng)較適用于物業(yè)水平較高，層高≥2.9m，房間面積較大的住宅。
筆者在平時工程設計中，已幾次遇到這樣的情況，少量新建住宅建在舊有住宅小區(qū)內，小區(qū)內的熱源有承擔新建住宅熱負荷的能力，開發(fā)商也要求利用現(xiàn)有熱源。但無論從系統(tǒng)水質上還是從系統(tǒng)的控制形式上，現(xiàn)有熱源都無法滿足新的分戶熱計量系統(tǒng)的要求。通過綜合分析發(fā)現(xiàn)，較為理想節(jié)省的解決辦法就是在新建住宅內建一個小型的熱交換站，將一、二次水完全分開，二次水系統(tǒng)按新的采暖系統(tǒng)型式進行運行控制。由于舊有住宅小區(qū)內的鍋爐房，熱效率普遍偏低，一般供回水溫度都在75℃/55℃左右，即使采用小溫差板式換熱器也很難滿足散熱器供暖系統(tǒng)熱媒的要求，且板換片數(shù)過多，造成投資較高（35-40萬元/10000m2建筑面積）熱效率很低，最適合的戶內系統(tǒng)就是采用低溫地板輻射供暖，由于該系統(tǒng)所需的熱媒溫度低，一、二次側換熱溫差大，可較大提高換熱效率，較之前者板片數(shù)少，一次用水量低。因此，在舊有小區(qū)中新住宅，采取建立小型熱力站及低溫地板輻射采暖系統(tǒng)結合，不失為一個對各方面都有益處的選擇。
三、結論
綜上所述：
1.在熱平衡計算軟件尚未出臺之前，仍應采用6℃溫差計算戶間傳熱，對于由于戶間溫差不同所造成的誤差，應在按熱計量收費時，通過具體測算，對用戶實際的用熱量按所處位置不同進行修正。
2.相對于采暖系統(tǒng)的節(jié)能，內、外圍護結構的節(jié)能更具有主動性，潛力更大。在發(fā)送外圍護結構的基礎上，根據(jù)具體測算，綜合分析技術、經濟、實用等多方面因素，適當提高內圍護結構的隔熱性能，對于充分改善熱環(huán)境，對于合理收取熱費是有利的。
3.戶內供暖系統(tǒng)多種多樣，各有利弊，根據(jù)目前的國情、國力，選擇何種系統(tǒng)型式，應根據(jù)不同的建筑條件，物業(yè)裝修標準，功能使用要求，熱源供熱能力，管材及施工技術條件等因素綜合分析確定，選擇最適合的系統(tǒng)型式。
參考文獻：
1.對集中供暖系統(tǒng)戶間傳熱量問題的分析。《暖通空調》，2001，31（5）。
2.北京市標準，DBJ01-605-2000《新集中供暖住宅分戶熱計量設計及技術規(guī)程》。
一、供暖負荷計算
《設計技術規(guī)程》在供暖負荷計算方面與過去傳統(tǒng)的負荷計算相比，最主要的區(qū)別在于要按6℃溫差計算戶間傳熱量。其目的是為了實施分戶熱計量后，鄰戶可能實施間歇供暖，大幅度自主調節(jié)供暖負荷，從而產生戶間傳熱對用戶的供暖影響。《設計技術規(guī)程》還規(guī)定，戶間傳熱負荷不計入外網供暖總負荷中，只計入戶內供暖總負荷，且不宜大于基本供暖負荷的80%。
1.戶間傳熱量的確定
目前，暖通界一些同仁對于按6℃溫差計算戶間傳熱，持不同的看法。認為在同一建筑內，處于不同位置的未供暖住戶與其相鄰的供暖住戶之間的溫差是不同的。筆者通過實際工程設計計算同樣發(fā)現(xiàn)，當處于東西邊單元頂層的最不利住戶不供暖，而與其相鄰的其他住戶都供暖時，戶間溫差遠＞6℃（約為11℃左右）。而相同戶型處于中間單元中間層時，戶間溫差＜6℃（約5℃左右）。為此，部分同仁建議，按穩(wěn)定傳熱經熱平衡近似來確定戶間溫差（參見文獻（1）式（3））。
tn=A2R1tL+A1R2tW/A2R1+A1R2
tn-非采暖房間可維持的室溫 R1＝外圍護結構平均熱阻 R2-內圍護結構平均熱阻 A1-外圍護結構總面積 A2-內推論性結構總面積 tL-供暖鄰室室溫 tW-室外供暖設計計算溫度
筆者認為，（1）按此方法逐一計算每個戶型的溫差，固然較科學，但在工程設計計算中如果不采用相應的計算軟件，操作起來十分煩瑣，不易實施。（2）如未供暖住戶與相鄰住戶之間溫差過大，而分戶隔墻或樓板熱阻達不到最小熱阻要求，則易使分戶墻或樓板內表面產生結露，達不到衛(wèi)生要求。（3）戶間傳熱過大，也會進一步增加相鄰住戶供暖設備的負擔，使散熱器過多占用建筑面積，難以承受。（4）影響戶間傳熱量的不確定因素較多，假設典型房間不供暖，而其余房間均供暖，也只是一種特定情況。因此，工程中仍按照規(guī)程上6℃溫差計算戶間傳熱，也不失為權宜之計。至于溫差＞6℃的不利戶型，可采取將戶內溫控閥的鎖針控制在12℃-14℃，通過戶內散熱器散熱及溫控閥調節(jié)來補充此部分熱量并隨室外溫度的變化進行熱量調整。而在熱計量收費時，應根據(jù)戶型的位置及朝向具體測算，從而對用戶實際的用熱量進行適當修正。這樣，較能體現(xiàn)按熱收費的合理性及公正性。
2.內外圍護結構的熱阻對戶間傳熱的影響
熱作為一種商品已開始走千家萬戶。而它所具有的熱傳遞的特性使得戶間傳熱越來越受到關注。要使分戶計量按熱收費更趨于合理、公正，就應盡量減少戶間的熱干擾。
文獻[1]式（3）中不難得出，欲減少戶間傳熱量，就應在提高外圍護結構熱阻的同時，適當提高戶間墻及樓板的隔熱性能。由于戶間維護結構隔熱性能的改善只能減少戶內供暖設備，并不能降低整個建筑的能耗，因此，根據(jù)目前國力，住宅設計仍較注重外圍護結構的節(jié)能效果，基本沒有考慮改善戶間圍護結構隔熱性能，致使戶間傳熱量占基本熱負荷的比例越來越大。
以晨光家園B區(qū)1號樓為計算實例。本樓為6層住宅，體形系數(shù)＜0.30，圖1為中單元A戶型的標準層平面。
由于該樓為節(jié)能示范工程，采用了外墻外保溫的節(jié)能技術，內外圍推護結構的熱阻，均比現(xiàn)行節(jié)能設計標準有所提高。即：外墻＝0.85W/M2K，外窗：K＝2.50 W/M2K，屋面：K＝0.80 W/M2K，樓梯間隔墻：K＝1.47 W/M2K，分戶隔墻：K＝1.20 W/M2K（兩邊60mm陶粒砼，中間30mm聚苯板）各層樓板：K＝1.26 W/M2K（自上而下：30mm厚面層作法，40mm現(xiàn)制C20細石砼，20mm自熄型聚苯板，110mm鋼筋砼樓板）。如本樓內外圍護結構按現(xiàn)行《民用建筑節(jié)能設計標準》（下稱標準）取值。即外墻K＝1.16 W/M2K。外窗：K＝4.0 W/M2K 屋面：0.80 W/M2K 樓梯間隔墻：K＝1.83W/M2K 分戶隔墻：K＝2.79 W/M2K 各層樓板：K＝2.83 W/M2K。計算比較如下：
（二）溫控閥門的應用
按照《設計技術規(guī)程》中6.3.2規(guī)定，散熱器供暖系統(tǒng)的溫度調節(jié)控制設施，雙管系統(tǒng)可在每個散熱器上采用自力式兩通恒溫閥或高阻手動調節(jié)閥。單管跨越式系統(tǒng)可在每個散熱器上采用三通調節(jié)閥或自力式三通恒溫閥。究竟如何選擇呢？現(xiàn)階段，由于分戶計量按熱收費的政策并沒有真正實施，國家政策落后于設計法規(guī)要求。開發(fā)商普遍不愿在戶內系統(tǒng)上過多投資，認為分戶系統(tǒng)可計量，能夠鎖閉，便于物業(yè)管理就行了，計量裝置基本處于預留位置的狀態(tài)，面對市場現(xiàn)實，筆者認為，戶內系統(tǒng)控制設備的選擇，應根據(jù)住宅的物業(yè)檔次，以及開發(fā)商的投資計劃，在保證基本調節(jié)控制功能的前提下，盡量減少投資，不應完全照搬國外的模式。如自力式兩通恒溫閥的價格是同管徑國產高阻手動調節(jié)閥的3-4倍。即使恒溫閥只安裝閥體，不裝感溫包，價格仍是高阻閥的2倍之多。三通恒溫閥與三通調節(jié)閥相比，也是如此。因而，在新建回遷住宅、經濟適用住宅這類開發(fā)商要求不高，投資較低的采暖系統(tǒng)設計中，可只在系統(tǒng)入戶處第一組散熱器前加一個溫控閥，將感溫包接至起居室或末端有代表性的房間，而其余散熱器上均按系統(tǒng)形式安裝高阻閥或三通調節(jié)閥。這樣，既可滿足分戶熱計量的功能，也可滿足熱安用熱用戶需求間歇供暖，自主調節(jié)的目的。此方案已在璽萌麗苑住宅小區(qū)采用，經過一個冬季的系統(tǒng)運行，效果令人滿意。值得注意的是：當戶內面積較大時，由于單管系統(tǒng)的調節(jié)能力有限，即使溫控閥開度能達到起居的室溫，系統(tǒng)末端的房間也可能會出現(xiàn)溫度達不到要求的情況。因此，此方案運用在單管系統(tǒng)中應慎重。
（三）低溫地板輻射式戶內系統(tǒng)
以40℃-60℃的熱水熱媒，將加熱管鋪設于樓板上墊層中的低溫輻射供暖，墊層厚度≥90mm，供回水溫差5℃-10℃。
此系統(tǒng)由下自上輻射散熱，熱舒適性強；戶內不設散熱器，擴大了房間的有效使用面積；化學管道在墊層內無接頭，系統(tǒng)更安全可靠；熱媒溫度低，溫差小，使化學管材使用壽命更有保證；每個房間的熱盤管均與分集水器的一組供回支路連接，并通過調節(jié)閥使室溫可調；系統(tǒng)熱容量大，熱穩(wěn)定性好。該系統(tǒng)較適用于物業(yè)水平較高，層高≥2.9m，房間面積較大的住宅。
筆者在平時工程設計中，已幾次遇到這樣的情況，少量新建住宅建在舊有住宅小區(qū)內，小區(qū)內的熱源有承擔新建住宅熱負荷的能力，開發(fā)商也要求利用現(xiàn)有熱源。但無論從系統(tǒng)水質上還是從系統(tǒng)的控制形式上，現(xiàn)有熱源都無法滿足新的分戶熱計量系統(tǒng)的要求。通過綜合分析發(fā)現(xiàn)，較為理想節(jié)省的解決辦法就是在新建住宅內建一個小型的熱交換站，將一、二次水完全分開，二次水系統(tǒng)按新的采暖系統(tǒng)型式進行運行控制。由于舊有住宅小區(qū)內的鍋爐房，熱效率普遍偏低，一般供回水溫度都在75℃/55℃左右，即使采用小溫差板式換熱器也很難滿足散熱器供暖系統(tǒng)熱媒的要求，且板換片數(shù)過多，造成投資較高（35-40萬元/10000m2建筑面積）熱效率很低，最適合的戶內系統(tǒng)就是采用低溫地板輻射供暖，由于該系統(tǒng)所需的熱媒溫度低，一、二次側換熱溫差大，可較大提高換熱效率，較之前者板片數(shù)少，一次用水量低。因此，在舊有小區(qū)中新住宅，采取建立小型熱力站及低溫地板輻射采暖系統(tǒng)結合，不失為一個對各方面都有益處的選擇。
三、結論
綜上所述：
1.在熱平衡計算軟件尚未出臺之前，仍應采用6℃溫差計算戶間傳熱，對于由于戶間溫差不同所造成的誤差，應在按熱計量收費時，通過具體測算，對用戶實際的用熱量按所處位置不同進行修正。
2.相對于采暖系統(tǒng)的節(jié)能，內、外圍護結構的節(jié)能更具有主動性，潛力更大。在發(fā)送外圍護結構的基礎上，根據(jù)具體測算，綜合分析技術、經濟、實用等多方面因素，適當提高內圍護結構的隔熱性能，對于充分改善熱環(huán)境，對于合理收取熱費是有利的。
3.戶內供暖系統(tǒng)多種多樣，各有利弊，根據(jù)目前的國情、國力，選擇何種系統(tǒng)型式，應根據(jù)不同的建筑條件，物業(yè)裝修標準，功能使用要求，熱源供熱能力，管材及施工技術條件等因素綜合分析確定，選擇最適合的系統(tǒng)型式。
參考文獻：
1.對集中供暖系統(tǒng)戶間傳熱量問題的分析。《暖通空調》，2001，31（5）。
2.北京市標準，DBJ01-605-2000《新集中供暖住宅分戶熱計量設計及技術規(guī)程》。
