中小學校節假日期間的供暖狀況的研究與分析

董素清（北京建筑工程學院環能學院，北京100044）

1 前言

我國“十二五”規劃綱要提出了比“十一五”規劃更為嚴格的節能減排指標，爭取在2015 年我國單位工業增加值能耗、二氧化碳排放量和用水量分別要比“十一五”末降低18%、18%以上和30%。要完成這么高的指標需要全社會各方面的共同努力。冬季采暖的熱計量收費原本可以取得很好的節能效果，但在現實生活中卻遇到了種種困難，致使采暖熱計量收費進展非常艱難。那么如何解決供暖部門在節能、平穩供暖與采暖用戶在省錢、采暖舒適度之間的矛盾，取得平衡？

1.1 中小學供暖現狀

在建筑能耗中，冬季供暖的能耗占了相當大的比例，但是現在存在著很多浪費能源的問題。比如學校等相關單位在一個供暖季中，寒假及雙休日等所有假期加在一起的時間占到了整個供暖季的一半，而且夜晚也不需要正常供暖。在假期中，學校里一般僅有很少的人員在相對較小的區域內工作，而大部分供暖區域內是沒有任何人員的。但是，當前絕大部分中小學在假期中仍然和往常一樣的正常供暖，并沒有實行適當的節能措施，這不僅造成了對能源的大量浪費，而且對環境造成了更大的污染。由此我們通過調查，測試，分析等手段系統地剖析問題所在，并提出相應的解決措施和可行性方案。

2 實際調研與數據采集

2.1 實際調研

此次總共調查訪問了94 所中小學，第一年首先針對北京市城區的80 所中小學進行了調查，第二年又重點對遠郊區縣的14 所中小學校進行了完善的調查，調查的學校基本覆蓋全北京市，因此對北京市節能減排具有客觀有效的意義。調查內容包括：學校供熱面積、室內供熱溫度、寒假期間是否有節能措施等相關的數據。調查方式分為：實地走訪和電話調查。其中實地走訪了68 所中小學，電話調查了26 所中小學。

經過對調查的數據進行科學全面地的篩選，整理與分析，我們得出寒假時期各中小學供熱情況調查匯總圖（見圖1）。此圖反映出在寒假期間，有74 所學校是集中供暖，占學校總數的78.72%，獨立供暖的學校有20 所，占學校總數的21.28%。在假期中實行節能措施的學校有20 所，僅占到總數的21.28%。其中有15 所學校實行低溫供暖，5 所學校則是完全停暖。

圖1 寒假中小學供熱情況調查匯總

雖然人們的節能和環保意識日益提高，但是在寒假期間，78.72%的學校仍然是常溫供暖，因此造成了能源的極大浪費。而且也從一個側面反映出現有供暖機制的缺陷，更加說明我們采取相應的節能措施的必要性。

2.2 實驗數據采集

經過初步的研究，我們在有節能措施的有20所學校中，選取了可以獨立供暖的兩所學校進行實地數據測試。其中一個學校是電廠熱力站供暖，另一個學校是燃氣供熱站供暖。

經過對兩個熱力站的初步研究，我們決定分別對兩個熱力站進行數據測試，并且挑選出最熱和最冷的房間進行室內溫度測試。

在寒假期間，我們采集數據的時間段是2009/1/20 0：00 到2009/2/12 00：00（1 月23 日除外），共采集了2364 個有效數據。（見表1）。

表1 溫度記錄表(截取部分數據)

3 數據處理

北京市在2009/1/20 日 0：00 到2009/2/12日 0：00 期間（1 月23 日除外），室外最高溫度為13℃，室外最低溫度-14℃，平均溫度0.07℃，室外最低溫度小于-10℃有2 天，期間室外氣溫最低溫度在0℃以下的有4 天，室外平均溫度高于0℃的有15 天。

溫度測量數據是從2009/1/20 日 0：00 到2009/2/12 日 0：00（1 月23 日除外）

數 據 計 算 是 從2009/1/20 日 22：30 到2009/1/22 日 22：30 和 2009/1/24 日0：00 到2009/2/12 日 0：00。

3.1 計算理論依據

q1—實測耗熱量，單位是KJ

q2—低溫供暖時的耗熱量，單位是KJ

tn1—室內實測平均溫度，單位是℃

tn2—采用低溫供暖時的溫度，單位是℃

由于各學校建筑的建造年代及建造所用的材料不同，其保溫性能亦大不相同，所以低溫供暖溫度我們設定5℃為理想溫度。在供暖過程中，還存在一些能量的損失，在此我們不予考慮。

3.2 數據匯總

根據采集的數據，我們計算出兩個供暖熱站在采用低溫供暖時可以節約的熱量，分別見表2，見表3。

燃氣供熱站

該燃氣供熱站除對學校的正常教學供熱以外，還對6 萬平米的公司和4000 平米的餐飲部門進行供暖，而公司和餐飲業與學校的假期不一致，因此需要供熱站給予合理的調配，在對學校寒假實行低溫供暖的同時，滿足公司和餐飲部門的正常供暖需求。

最熱房間為學校教學樓南向中間最高層的教室，其測試溫度：室內最高溫度26.50℃，室內最低溫度11.44℃。

表2 燃氣供熱站數據匯總表

表3 燃煤熱電站數據匯總表

最冷為房間為大階梯教室，該教室四面外墻均外露，其測試溫度：室內最高溫度26.00℃，室內最低溫度7.75℃。

電廠熱力站（燃煤）

該電廠熱力站在為學校供熱的同時，也為一個3000 平米的大廈供暖。在學校寒假時期低溫供暖的同時，也應滿足該公司的正常供暖需求。高溫房間（南向最高層中間房間）：室內最高溫度29.19℃，室內最低溫度16.50℃。低溫房間（有西北兩側外墻外露的最低層房間）：室內最高溫度28.25℃，室內最低溫度17.06℃。

10時40分，他跟科長請假說回家做飯，便回到家里。他轉了一圈兒，又找幾個同學聊聊，以便日后給他作證，接著，又回到屋里干活。11時05分，他騎著自行車來到林業俱樂部門前，把車放下后，打一輛出租車來到學校附近停下。這時已是11時10分了。

對于燃氣供熱站

測試階段共21 天，

節約能量為110，777.35M3天然氣

平均一天可節約

110777.35 M3/21=5275.1119M3天然氣

一個假期大約可以節省

5275.1119 M3×31=163528.47M3天然氣。

對于電廠熱力站（燃煤）

測試階段共21 天節約能量為1508.37GJ。

平均一天可節約1508.37GJ/21=71.82GJ

可節約標準煤

1508.37 GJ/29306KJ/KG=51469.72KG

那么一個假期大約可以節省的熱量是71.82GJ*31=2226.42GJ

折 和 成 標 煤 為2226.42GJ/29306KJ/KG=75.97 噸。

然而，如果再加上整個供暖季中的雙休日，元旦等其他法定節假日，以及晚上等非工作時間（21：00-06：00），如果在這些非工作時間都實行低溫供暖的話，可以節省的熱量就會更多。

根據有關數據，每燃燒一噸標準煤，就產生二氧化碳2620 公斤，二氧化硫8.5 公斤，氮氧化物7.4 公斤。所以，假如能夠做好冬季供暖的節能措施，不僅能夠節約能源，還可以大大減少污染物的排放，可以說是一舉兩得。

為了更形象地反映出低溫供暖的節能效果，我們又繪出了燃氣供熱站節能比例圖（見圖2）和燃煤熱電站節能比例圖（見圖3）。

圖2 燃氣供熱站節能比例圖

圖3 燃煤熱電站節能比例圖

4 總結

經過我們的調查，以及最后階段的計算與總結，對于當前的中小學供暖現狀得出以下結論：

1)在寒假期間自認為采取了節能措施的學校，比如采用低溫供暖的學校，其措施對于室內溫度并沒有起到明顯的影響，其最后的節能效果很不理想。

2)當前，北京市中小學寒假供暖中，能源浪費的現象非常嚴重，人們雖然有節能意識，但是由于現有供暖體制的限制，采暖單位無法自己調節溫度，導致能源的浪費，問題亟待解決。如果在非工作時間采用低溫供暖，能夠大大降低能耗。如果將此措施推廣到北方所有的學校，其節能效果不但非常可觀，而且還可以起到對中小學生的節能意識的培養，從小養成節約能源的好習慣。

3)目前北京市提倡熱計量，對于住宅的用戶來說，工作日的白天家里沒人，供暖部門同樣可以通過白天對住戶實行低溫供暖的方法來達到節能減排的目的。但是若白天都采用低溫供暖，那么等人們下班回來需要供暖時，熱力站能不能及時滿足大量的采暖需要，是一個非常棘手的問題。如果鍋爐不能平穩供暖，也會造成鍋爐的熱效率的降低。若合理調配需要白天供暖的公共機構與夜晚需要供暖的住宅用戶的面積，可以使供暖部門避免由于低溫供暖而造成的部分鍋爐間歇供暖的延時，因此可以達到在不會對正常生活和生產造成嚴重影響的同時，實現節約能源的目的。

[1]賀平 孫剛 供熱工程［M］.北京：中國建筑工業出版社，1993.9-11.

[2]周庫 學校供熱管理與經濟分析［J］ 山西建筑2009,(2).114-115