集中供暖住宅分戶熱計量的探討

張穎

摘 要：隨著我國城市建設的不斷發展和人民生活的提高，集中供暖的范圍日益擴大，供暖能源消耗的增長成了影響建筑業發展的又一因素。隨著建筑業的發展，集中供暖技術也不斷改進和創新，推廣和實行分戶熱計量已經成為一種不可逆轉的趨勢。熱計量問題在《中華人民共和國節約能源法》和《民用建筑節能管理條例》中明確規定：實行集中供熱的建筑應當安裝供熱系統調控裝置、用熱計量裝置和室內溫度調控裝置。

關鍵詞：集中供暖；分戶計量；系統形式

1 集中供暖住宅分戶熱計量的前提條件

集中供暖住宅要實現分戶熱計量，無論在系統設計方面還是采用的相應設備，目前都是可以做到的。分戶熱計量的首要目的，是要為熱用戶提供調節控制手段，使他們可以根據熱舒適度的需要，調節控制采暖量，實現供暖運行節能。供熱單位根據設置的熱量表計量所供熱量，并按熱量進行收費，實現建筑節能。為此，供熱質量必須滿足要求，否則，分戶熱計量將成為一種擺設。

要保證高質量供熱，在加強圍護結構的節能設計，降低耗熱量的前提下，首先要有合適的室內供暖系統形式，其次要有完善的供熱系統調節控制措施和高水平的運行管理。熱用戶可以手動調節用熱量，但在熱源處必須是自動調節供熱量，使其根據所需熱負荷的改變而變化。因此，應在熱源處設置既有流量調節性能又能定量顯示出環路流量（壓差）的裝置——平衡閥，以保證系統在調節運行中能有平穩的水力工況。

2 分戶熱計量的采暖形式

2.1 新建集中供熱住宅的采暖形式

新建集中供熱住宅的采暖形式采用共用立管的分戶獨立系統形式，通常住宅的一個單元設一組供回水立管，每戶為一環路，在每戶的供水管上安裝熱表和調節閥，房間的每組散熱器上安裝溫控閥。

可供選擇的戶內型式有：水平雙管系統，水平單管系統，水平放射式系統以及低溫地板輻射式供暖戶內系統等。型式多種多樣，而采用何種型式，則應綜合各方面的因素分析確定。

2.1.1 水平雙管系統，此型式類似于傳統的水平雙管式系統。戶內設置供回水管，散熱器并聯，熱量可調節，工況穩定；管材可采用金屬管，管材管件便宜，施工安裝、檢修方便；可按要求設計坡度，系統管道處于高點，戶內系統最低點可設泄水，但末端自動排氣不易解決，由于戶內供回水管的設置，管材用量大，既不經濟，又影響室內美觀，故不建議采用。

2.1.2 水平單管系統。水平單管系統又包括水平單管順流式系統和水平單管跨越式系統。

水平單管順流式系統類似于水平串聯系統，散熱器串聯，每組散熱器不能調節，只能在用戶的入口處進行調節，此種型式不建議使用。

水平單管跨越式系統，各組散熱器并聯，每組散熱器可設溫控閥調節，干管設置于墊層內，管材可采用塑料管材，戶內看不見干管，室內環境美觀。由于供回水干管采用塑料管材，需降低熱源的供回水溫度（80℃/60℃～70℃/50℃），能耗及散熱器數量會有所增加。此種型式被廣泛采用。

2.1.3 水平放射式系統。此種型式是在每戶的供暖管道入口設小型的分水器和集水器，從分集水器分別引出支管連接各組散熱器，各散熱器間屬并聯，支管呈輻射狀，可埋地輻射，支管與分集水器相連處安裝關斷閥，管材可選用塑料管，此系統的優點是各散熱器可分別調節，但支管管材耗用大，并增設了分集水器，增加了投資，占用了戶內面積。

2.1.4 低溫地板輻射式系統。此系統熱媒的適宜水溫是40℃～60℃，每戶設一組分集水器，每個房間的供暖均為分集水器間的各組加熱管，加熱管鋪設于樓板上墊層（厚度≥90mm）中的低溫輻射供暖，每組加熱管與分集水器相連處安裝關斷閥，用戶通過調節閥調節室溫；管材可采用鋁塑復合管等塑料管材，系統由下而上輻射散熱，熱舒適性強；房間內無散熱設備，房間的空間利用率加大；塑料管道在墊層內每根為一個環路，不允許有接頭，減少維修；由于供水溫度相對低，能延長塑料管材使用壽命；加熱管設在墊層內，加強蓄熱效果，加大系統熱容量，熱穩定性好。該系統較適用于供熱質量好，層高≥2.9m，房間面積較大的住宅，由于加熱管設在墊層內，如果管路堵塞，不方便維修，應在供水管上加設過濾器。

2.2 改造舊有系統的采暖形式

改造舊有系統適合熱計量的室內采暖系統大體分為以下形式：一種是沿用傳統的垂直的上下貫通的“單管式”或“雙管式”系統；另一種是改用按戶設置熱量表的每單元設供回水立管和分戶獨立系統相結合的新形式。

改造舊有順流式單管系統為跨越式單管系統、安設溫控閥的可調節系統，是改造既有系統常用的方式。這種系統的熱計量設備是在一棟樓或小區的總入口處設樓用熱量表，在每組散熱器上設蒸發式或電子式熱量分配表。

傳統的垂直雙管系統由于各層間不同的自然循環壓力而引起的豎向水力失調，4層以上的采暖系統往往不被采用。經過改造在每組散熱器入口處安裝溫控閥，既解決了豎向水力失調的問題，又利用雙管系統的可調節性，這使雙管系統的采用不再受層數的限制。這種系統的熱計量裝置和垂直式單管系統的相同，即一棟住宅樓總入口處設熱量表，在每個散熱器上設蒸發式或電子式熱分配表。

現階段，由于分戶計量按熱收費的政策并沒有真正實施，國家政策滯后于設計法規要求。大部分人思路局限于分戶系統可控制，能夠鎖閉，便于物業管理就行了。實際收費也只是根據面積計量，而沒真正用多少熱花多少錢，計量裝置基本處于預留位置的狀態，面對市場現狀，戶內系統控制設備的選擇，根據住宅的物業檔次，以及投資計劃，在保證基本調節控制功能的前提下，盡量減少投資，因此，在既有采暖系統改造中，只在用戶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形式安裝高阻閥或三通調節閥，被廣泛應用。這樣，既可滿足分戶熱計量的功能，也可滿足熱用戶需求間歇供暖，自主調節的目的，效果令人滿意。

3 熱計量儀表、溫控閥

3.1 熱量表

為了實現按戶以實際耗熱量來收取采暖費，在供暖系統中必須要有計量熱量的儀表。在用戶的入口熱水管道上安設熱量表，就可以測量出用戶所耗的實際熱量。

熱量表由一個熱水流量計、一對溫度傳感器和一個熱量指示積算儀組成。儀表安裝在系統的供水管上，并將溫度傳感器分別裝在供、回水管路上。一段時間內用戶所消耗的熱量為所供熱水的流量和供回水的焓差的乘積對時間的積分，熱量表就是利用這個原理，用熱水流量計測量逐時的流量并用溫度傳感器測量逐時的供回水溫度，將這些數據輸入熱量指示積算儀積分計算就能得出用戶所用的熱量。

熱量表依據流量計測量方式的不同可以分為電磁及超聲波式、機械式和壓差式。其中機械式有耗電少、抗干擾性好、安裝維護方便和價格低廉的優點，因此現在應用的比較多，超聲波式的特點是量程大、計量精度較高、壓損較少，但是易受管壁銹蝕程度、水中泡沫或雜質含量、管道震動的影響，價格較機械式貴很多。

3.2 熱量分配表

絕大多數住宅，每戶有幾根采暖立管通過房間，不可能在該戶所有房間中的散熱器與立管連接處設置熱表，這不僅過于復雜，而且費用昂貴。應用熱量分配表，也能達到測量熱量的目的。

熱量分配表是通過測量散熱器表面向房間散發出的熱量的儀表。它的使用方法是：在集中供熱系統中，在每戶的全部散熱器上安裝熱量分配表，每年在采暖期后進行一次年檢（讀數及更換新的計量管），獲得該戶熱量分配表刻度值總和（即總蒸發量），即可根據供熱入口處的熱表讀數與各戶分配表讀值推算出各戶耗熱量。

根據測量原理的不同，熱量分配表有蒸發式和電子式兩種。相對于電子式熱分配表，蒸發式熱分配表構造簡單、成本低廉，也不用電，但是相對應的，它的準確性不如電子式。

3.3 溫控閥

散熱器溫控閥安裝在散熱器的進水管上，用戶可根據對室溫高低的要求，調節并設定室溫。由于單管系統（不帶跨越管）中熱水一般自上順流而下，如果安裝了溫控閥，上一層的室溫變化而引起的熱水流量變化會影響到下一層，所以溫控閥不能直接應用于單管系統，在單管系統中應用溫控閥，先決條件是必須在散熱器的進出口管間安設跨越管。

按照《設計技術規程》中6.3.2規定，散熱器供暖系統的溫度調節控制設施，雙管系統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閥。單管跨越式系統可在每個散熱器上采用三通調節閥或自力式三通恒溫閥。

4 分戶熱計量面臨的困難

4.1 既有建筑熱計量改造存在的問題

分戶熱計量已經在新的建筑中大量使用，但是對于既有建筑要使用分戶熱計量系統則需要改造。與集中供熱相比，分戶計量確實是一種先進的供暖計量方式。但對舊有樓房，供熱分戶計量改造工程大，實施熱能分戶計量面臨兩大問題：一是分戶計量的熱表價格高昂，再就是管道改造費用。這兩項費用，供熱企業和用戶誰也不愿承擔，實行起來非常困難。同時工程施工對房屋和用戶造成較大的影響，很多用戶都不支持進行系統計量改造。

既有建筑實行分戶計量改造，在每一戶供回水管上要增設熱表、調節閥、鎖閉閥，散熱器上增設溫控閥，這些閥門的設置會產生一定的局部阻力，可能會導致局部用熱不足、系統不平衡的現象。同時局部阻力的增大會使最不利用戶的耗熱量增大，單就熱計量儀表讀值來決定費用，那些處于采暖不利條件的住戶比處于采暖有利條件的住戶的采暖費用可能要高。

4.2 熱費問題是分戶熱計量的又一瓶頸

熱費由多種因素組成，其中包括煤、水、電的消耗，供熱人員的工資，設備的投資、折舊等等。城市供熱熱費計價辦法應分為兩個部分：固定開支與浮動開支。固定開支主要由用于熱網正常運行的固定資產投資和供熱企業管理費用等組成。這些固定開支提供了用戶相應的使用功能，并不因為使用或停用、用的多少而變化。這部分投資應當按照用戶所占建筑面積均分或是在房價上集中體現出來。浮動開支為熱量熱費，是隨能源的產量而變化的部分，這部分費用需按照用戶通過熱量表計量的實際用量來確定的。

實行分戶熱計量后，不同用戶的用熱需求不同，各室間將會產生溫度差，溫度差又將產生熱量傳遞，以室外最低溫度為-30℃的地區為例，一間完全不供暖的中間樓層南向房間，由于從上、下及周圍房間獲取傳熱量可以維持10～12℃室溫，而此時該用戶并未花錢買熱，可周圍的每戶均有將近1/4～1/5的熱量傳給了這個房間，他們為此多付了熱費，可見即使實施了分戶熱計量，由于存在房間的熱傳遞，熱量表數值也不是該用戶的實際用熱，相當于有一部分熱量是消耗在不用熱的房間，這對用熱的用戶是不公平的。解決這一問題，可以采用節能型的圍護結構，減少圍護結構的導熱系數，雖然這同樣造成建筑造價的增加，但從長遠角度看還是可行的。

隨著全球節能的開展，建筑節能已經成為建筑技術的一個新的生長點。對于供暖技術中的分戶熱計量，它的推廣和實行盡管現階段還存在這樣那樣的問題，但是歷史的腳步總是在不斷前進，隨著人們節能環保意識的不斷加強，國家政策的調控引導，科學技術的不斷進步，供暖住宅的熱計量問題會得到很好的解決。

參考文獻

[1]建設部節能工作協調組“建筑節能九五計劃和2010年規劃”

[2]中國建筑業協會編著《建筑節能技術》

[3]中國計劃出版社編著《建設工程技術與計量》