（管理科学与工程专业论文）城市民用建筑集中供热采暖节能原理研究.pdf

摘要 建筑节能是节约资源、保护环境、提高人民生活水平、实现我国可持续发展 战略的重大举措。建筑用能包括建筑采暖、空调、照明等方面的用能，其中建筑 采暖用能占建筑用能的6 0 左右，是建筑节能的一个主要方面。本文在对我国城 市民用建筑集中供热采暖节能必要原理分析的基础上，从技术、经济和管理三方 面对我国城市民用建筑集中供热采暖的节能原理进行了研究，为我国城市民用建 筑集中供热采暖节能政策法规的制定和实施提供了理论依据。 经济原理研究在分析计划经济时期和现行民用建筑集中供热采暖经济关系 的基础上，提出了市场经济时期集中供热采暖的理想经济关系设想，并从供热计 量收费制度和供热价格管理两方面探讨了如何实现这种理想经济关系。 技术原理研究从热源、热网和热用户的角度分析了实现理想供热采暖经济关 系应采取的技术节能措施，并在已有技术经济分析方法的基础上，提出了利用模 糊综合评价原理对热源建设方案进行优选的方法。 管理原理研究包括两方面，一方面从政府宏观管理的角度分析了理想供热采 暖经济关系下政府进行集中供热采暖节能管理的机构和职能，另一方面从供热企 业的角度提出了理想集中供热采暖经济关系下供热企业提高自身经济效益的管 理措施。 关键词：城市民用建筑集中供热采暖节能原理 a b s t r a c t e n e r g ye f f i c i e n c y i nb u i l d i n g si sas i g n i f i c a n ta c to fs a v i n gr e s o h l c e s ，p r o t e c t i n g e n v i r o n m e n t ，i m p r o v i n gl i v i n gs t a n d a r da n dr e a l i z i n gp e r s i s t e n td e v e l o p m e n ts t r a t e g y i no u rc o u n t r y e n e r g yc o n s u m p t i o n f o r b u i l d i n g s i n c l u d e s s p a c eh e a t i n g ，a i r c o n d i t i o n i n g ，l i g h t i n ga n d s oo n a sh e a t i n gc o n s u m p t i o no c c u p i e sa b o u t6 0p e r c e n t o f t o t a le n e r g yc o n s u m p t i o ni nb u i l d i n g s ，i ti sa ni m p o r t a n ta s p e c to f e n e r g ye f f i c i e n c y i nb u i l d i n g s t i l i se s s a yi sc a r r y i n gt h et h e o r ys t u d yo n c e n t r a lh e a t i n ge c o n o m i z i n go f c i v i l b u i l d i n g s i nc i t i e so fc h i n at h r o u g ht h ea s p e c t s o fe c o n o m y ，t e c h n i q u ea n d m a n a g e m e n to nt h e b a s i so fa n a l y z i n gt h en e c e s s i t y t h e r e b yi t c o u l ds u p p l yt h e t h e o r yf o u n d a t i o nf o re s t a b l i s h i n ga n di m p l e m e n t i n g t h er e g u l a t i o n sa n dp o l i c i e so f c e n t r a lh e a t i n ge c o n o m i z i n go f c i v i lb u i l d i n g s e c o n o m i ct h e o r yr e s e a r c hi sb r i n g i n gf o r w a r d t op e d e c t e c o n o m i c r e l a t i o n sa s s u m i n g o fc e n t r a lh e a t i n go f c i v i lb u i l d i n g su n d e rm a r k e te c o n o m y o nt h eb a s i so fa n a l y z i n g e c o n o m i cr e l a t i o n su n d e rp l a n n e de c o n o m ya n dc u r r e n t e c o n o m i cr e l a t i o n s ln c r e a l i z a t i o no fp e r f e c te c o n o m i c r e l a t i o n si sd i s c u s s e df r o mt h ea s p e c t so fh e a t i n gp r i c e m a n a g e m e n t a n dm e a s u r i n g h e a t i n gc h a r g es y s t e m t e c h n i c a it h e o r yr e s e a r c hi sa n a l y z i n gt e c h n i c a lm e a s u r e sa d a p t e d t ot h er e a l i z a t i o no f p e r f e c te c o n o m m r e l a t i o n si nv i e wo f h e a t i n gf o u n t a i n ，h e a t i n gm e s h w o r k a n dh e a t i n g c o n s b m e r a n dt h e r e s e a r c ha l s oa d v a n c e st h em e t h o do fu s m gt h z z yg e n e r a l a p p r a i s a lt os e l e c th e a t i n gf o u n t a i n o n 也eb a s i so f c u r r e n te c o n o m ya p p r a i s a l m a n a g e m e n tt h e o r yr e s e a r c hi sd i v i d e d t w op a r t s 0 n ep a r td i s c u s s e st h el n s t i t u t i o n a n df u n c t i o no fg o v e r n m e n tm a r l a g e m e n to nc e n t r a lh e a t i n ge c o n o m i z i n go fc l v l l b u i l d i n g sm a c r o s c o p i c a l l y t h e o t h e r p a r t d i s c u s s e sm a n a g e m e n tm e a s u r e so f i m p r o v i n ge c o n o m i cb e n e f i t si nv i e w o fh e a t i n ge n t e r p n s a su n d e rp e r f e c te c o n o m i c r e l a t i o n s k e y w o r d s ：c i v i lb u i l d i n g si nc i t i e so f c h i n a ， c e n t r a lh e a t i n g ， t h e o r yo f e n e r g ye f f i c i e n c y 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁鲞盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名签字日期：j o ；年月) 占同 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盘查盘茎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨注盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 刮遣 签字只期：如；年6 月j fr 总论 总论 一、课题的提出 能源的使用状况和利用效率反映了一个国家生活质量的高低和经济效率的 大小，从长远看，也是国家可持续发展能力的具体体现。 但是，不得不承认，人均能源资源占有量过低与单位国民生产总值能源消 耗量过高，长期以来始终是我国国民经济和社会发展中的突出问题，其中工业 能耗高的问题早已引起各级领导的重视，采取了立法、经济、行政等多种手段 予以干预，取得了阶段性的成果。随着我国城镇每年以约1 0 亿平方米的住宅、 商业等民用建筑投入使用，建筑能耗占总能耗的比例已从1 9 7 8 年的约1 0 上升 到目前的2 7 6 ，而且根据发达国家的经验，随着人民生活质量的改善，这个 比例还将上升，最终达到3 5 4 0 。所以建筑将超越工业、交通、农业等其它 行业成为能耗的首位，建筑节能将成为提高全社会能源使用效率的首要方面。 建筑节能是指加强建筑用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境 和社会可以承受的措施，以减少建筑用能从生产到消费各个环境中的损失和浪 费，更加有效、合理地利用能源。 根据国际惯例，建筑能耗一般是指民用建筑使用过程中能耗，工业、农业 等生产建筑能耗归到工农业生产用能之中。民用建筑用能主要包括建筑采暖、 空调、照明、电梯、炊事等方面的用能。由于通过建筑围护结构散失的能量和 供熟采暖系统的能耗在整个建筑能耗中占绝大部分，因此世界各国的建筑节能 工作主要围绕提高建筑物围护结构的保温隔热性能和提高供热采暖系统效率两 方面进行。由于这两方面节能工作有其各自的规律性和特点，本文仅对我国民 用建筑的集中供热采暖节能进行系统的研究。 二、国内、外技术发展现状 ( 一) 国外研究概况 发达国家对民用建筑集中供热采暖节能的研究，一般是对供热采暖的节能 技术、政策方面很多具体问题的研究。比如俄罗斯、芬兰、德国、丹麦等国家， 通过多种方式解决民用建筑集中供热采暖系统节能改造的资金问题。由于这些 研究都是针对各个国家的具体情况而做出的，没有上升到系统的、适用性广泛 的理论高度，因此很难用于指导我国城市民用建筑集中供热采暖的节能。 ( 二) 国内研究概况 从1 9 9 4 到1 9 9 9 年我国每年都召开全国建筑节能工作会议，1 9 9 6 年至今， 总论 我国与加拿大政府合作开展了包括建筑节能政策、标准、规范的研究与制订， 住宅建筑示范工程，培训与信息传播等方面的研究。这些研究，虽然对我国建 筑节能的发展将产生定程度的影响，但并不能代替对我国城市民用建筑集中 供热采暖的节能原理研究。 三、研究的总体思路 本论文将从我国城市民用建筑集中供热采暖节能的必要原理、经济原理、 技术原理、管理原理四方面进行研究。 ( 一) 集中供热采暧节能的必要原理 在分析了集中供热采暖将是我国城市民用建筑采暖的主要方式和目前存在 的问题的基础上，将从能源供给、环境保护与采暖需求的矛盾和国内外采暖能 耗的差距等方面说明我国城市民用建筑集中供热采暖节能是必要而且可行的。 ( 二) 集中供热采暖节能的经济原理 经济原理研究在分析计划经济时期和现行民用建筑集中供热采暖经济关系 的基础上，提出了市场经济时期供热采暖的理想经济关系设想，并从供热采暖 的价格管理和供热采暖的计量收费制度两方面详细探讨了这种理想经济关系的 实现。 ( 三) 集中供热采暖节能的技术原理 技术原理研究从热源、热网和热用户的角度分析了实现理想供热采暖经济 关系应采取的技术节能措施，并在已有技术经济分析方法的基础上，提出了利 用模糊综合评价原理对热源建设方案进行优选的方法。 ( 四) 集中供热采暖节能的管理原理 管理原理研究包括两方面，一方面从政府宏观管理的角度分析了理想集中 供热采暖经济关系下政府进行集中供热采暖节能管理的机构和职能，另一方面 从供热企业的角度提出了理想供热采暖经济关系下供热企业提高自身经济效益 的管理措施。 第一章集中供热采暖节能的必要原理 第一章集中供热采暖节能的必要原理 1 1 城市民用建筑需要供热采暖 1 1 1 我国民用建筑的范围及舒适度要求 我国房屋建筑划分为民用建筑和工业建筑。顾名思义，工业建筑是指用于 工业生产的建筑，而民用建筑又分为居住建筑和公共建筑。公共建筑包含用于 商业用途的建筑，如商场、超级市场、出租的办公建筑、旅馆旅店，用于文化 教育、科学研究、医疗卫生、体育运动等的建筑，以及银行、邮电、通讯用房、 机场、车站建筑等。居住建筑则主要是指住宅建筑。 民用建筑是供人们居住和工作用的，对室内温度和空气质量要求较高，一 般是空气新鲜，流速合适，温度、湿度适宜。冬季，建筑室温一般要求1 6 1 8 ，较高要求达到2 0 2 2 c 。为了达到并保持室温要求，建筑物要有采暖设备 供热，以补偿建筑物围护结构传热和通过门窗缝隙的空气渗透产生的耗热量。 夏季，民用建筑室温一般要求不超过2 8 ，较高要求达到2 5 2 6 。c 。当室内温 度超过3 0 。c ，人们就会觉得闷热难忍，无心工作和学习。为了达到并保持室温 要求，建筑物要进行空气调节，以消除建筑物围护结构传热、通过门窗缝隙的 空气渗透得热和建筑物内部照明、炊事、家电、人体的发热。 1 1 2 我国气候条件对供热采暖的要求 我国幅员辽阔，气候类型多样，但受东亚季风影响，大部分地区冬冷夏热。 每年冬季，西伯利亚和蒙古高原寒流频繁南下，使我国南北平均气温相差达4 0 以上，比世界上同纬度地区平均气温从北向南低5 2 0 。c 。占国土面积三分 之二多的东北、华北和西北地区，日平均气温小于5 的天数超过9 0 ，极冷时 气温可降到1 5 3 0 。c ，直接威胁到居民的生存。地域广阔的长江流域，相对 湿度高，寒冷天气也有2 3 个月，室内气温低于1 0 的频率为7 8 ，平均气 温只有8 5 ，最冷月的室内平均气温只有4 6 。c 。在这样的气候条件下，如 果民用建筑没有采暖供热，人们往往容易受寒生病，严重影响身体健康和精神 状态。 按照我国国家标准建筑气候区划分g b 5 0 1 7 8 - - 9 4 ，我国建筑气候的区 划系统分为5 个区，分别为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地、 区和温和地区。根据气候情况，不同地区对采暖空调的需求如下：严寒地区， 以采暖为主，要求较高时应考虑空调；寒冷地区，采暖及空调；夏热冬冷地区， 采暖及空调；夏热冬暖地区，以空调为主，要求较高时应考虑采暖；温和地区， 部分地区需要采暖或空调。当然，采暖、空调的应用还与经济发展、能源供应、 第一章集中供热采暖节能的必要原理 环境保护等因素有密切的关系。 1 1 3 集中供热采暖是城市民用建筑采暖方式的主体 长期以来，我国人民一直渴望并积极努力改善民用建筑室内热环境。改革 开放以前，冬季主要靠多穿衣服、加厚被褥和火炉御寒。从2 0 世纪8 0 年代初 开始，城乡民用建筑质量有了大的提高，砖瓦房和砖混结构楼房越来越多，但 冬季室内仍然非常寒冷。各种燃料的烤火炉逐渐普及，普通家庭开始有了采暖 设施，但并未全面改善室内热环境，而且因用火炉采暖严重污染了室内空气。 从2 0 世纪9 0 年代开始，城市集中供热采暖、单户独立式采暖设备相继进入普 通家庭，目前正在迅速普及过程中。 民用建筑的采暖设备和系统，既是提高室内环境热舒适性的重要环节，又 是建筑节能的很大潜力所在。由于能源构成情况的影响，在某些地区，燃用天 然气或其它燃料的单户独立式采暖设备和系统会有所发展。但以城市热网、区 域热网或较大规模的集中锅炉房为热源的集中供热采暖，将是我国城市民用建 筑采暖方式的主体。这是因为：1 ) 城市人口多，耗热量大，采用集中供热方式 后，可以采用很大的热源机组。这样有利于采用先进的节能效果好，排放污染 物少的热源机组。例如热电联产、热泵、低氮燃烧等先进技术。2 ) 有利于集中 管理。采用先进的监控与自动调节系统，可以进一步提高节约能源、降低污染 的效益。3 ) 安全可靠。用户室内没有燃烧设备，不必关心与操作燃烧设备，只 需根据自己的需要，调节室内的温度。此外在能源总效率、建筑造价、住宅卫 生条件等方面，集中供热采暖与分散供热采暖相比也具有较大的优势。 1 2 城市集中供热采暖的发展 1 2 1 我国城市集中供热采暖的发展成就 我国城市集中供热是在7 0 年代末、8 0 年代初改革开放开始兴起并发展起 来的新产业，在改革开放巨大动力的推动下得以迅速的发展，形成了一定的规 模，取得了明显的进步和成绩。主要发展成就如下： 1 11 9 9 1 年至1 9 9 8 年城市集中供热面积增长率约为1 0 3 5 ，平均每年增 加供热面积8 4 1 3 万m 2 ( 见表卜1 ) ，1 9 9 8 年全国集中供热面积为8 6 5 4 0 万m 2 。 “三北”地区城市供热热化率已达2 5 。 2 11 9 9 8 年已有2 8 6 个城市建有集中供热设施，约占全国6 6 8 个城市的 4 2 1 8 ，城市集中供热逐步向采暖过渡区发展。 3 ) 热电联产的发展，到1 9 9 8 年，6 0 0 0 千瓦及以上供热机组共1 3 1 3 台，总 容量达2 4 9 3 8 5 力千瓦，占同容量火电装机总容量的1 2 7 。 第一章集中供热采暖节能的必要原理 表卜1 城市集中供热采暖的发展 时间 1 9 9 11 9 9 21 9 9 31 9 9 41 9 9 5 1 9 9 61 9 9 71 9 9 8 热化增长率 2 7 6 5 1 3 2 8 3 24 4 1 6 45 0 9 9 26 4 6 4 57 3 4 3 38 0 7 5 48 6 6 4 0 ( ) 供热面积 ( 1 0 4 m 2 ) 1 8 73 4 51 5 52 6 81 3 61 0 8 1 2 2 现有城市集中供热采暖存在的问题 虽然我国城市集中供热采暖取得了较大的成就，但就其技术水平、设备水 平、管理水平和服务质量水平，与国外先进水平相比差距较大，存在很多问题， 主要表现在以下方面： 1 热源 首先是集中供热的热源所用燃料绝大多数以煤为主，城市空气环境污染严 重。 其次是没有完善的供热规划和供热项目审批手续，造成供热项目盲目建设， 出现了热源建成后热负荷不足的“大马拉小车”的严重浪费现象。 此外，由于煤质、锅炉及管理等问题，集中供热锅炉的热效率普遍不高。 2 热网 首先热力网中的热力站设备陈旧落后，进行热力工况调节的设备和手段基 本没有或者十分落后，绝大部分机械设备是其他产业的代用设备，供热的专业 设备不仅少而且比较粗糙。 其次热力管网中失调问题严重存在，系统失水、补水量大，能量浪费严重， 水质差腐蚀严重，大流量小温差现象仍然普通存在。 此外，地下热力管的保温与防水做得不好，再加上施工、管理缺欠造成的 “跑、冒、滴、漏”，形成大量的热损失。 3 热用户 我国的热用户应用技术处于十分落后的局面，是城市集中供热采暖中最薄 弱的环节。首先热用户大多采用单管顺流式供热系统，没有有效的调节控制设 备。当居民外出或上班时，无法调节室内温度，使热能白白浪费。其次是各用 户冷热不均，一些用户的室温达不到设计标准要求，影响居民生活。而另一部 分用户则室温过高，只能开窗调节室温，造成能源浪费。同时也给收缴热费增 加了难度，使供热企业面临冈境，造成恶性循环。 第一章集中供热采暖节能的必要原理 1 3 集中供热采暖节能的必要性 1 3 1 供热采暖节能是解决能源供求矛盾的必然要求 建筑用能在我国能源消耗中占有较大比重。2 0 0 0 年我国建筑用商品能源消 耗共计3 5 6 亿吨标准煤，占当年全社会终端能源消耗量的比重为2 7 8 ，接近 发达国家建筑用能占全社会能源消费量的l 3 左右的水平。随着国民经济的持 续发展和城乡建设的加快，预计“十五”期间我国建筑耗能将更加突出：一是 近年来城镇住房建设呈现持续、快速增长趋势，“九五”期间平均每年完成城镇 住宅竣工面积4 4 亿m 2 ，大大高于“九五”计划确定的年均2 4 亿m 2 的目标。“十 五”期间，预计全国城乡住宅累计竣工面积将达到5 7 亿m 2 ，其中城镇住宅竣工 面积2 7 亿m 2 ；到2 0 1 0 年全国城乡住宅累计将达到1 1 5 亿时，其中城镇住宅建 设5 5 亿r ，这就意味着对供热采暖的需求将显著增加。 二是至2 0 0 0 年底，全国既有房屋建筑面积，城市已至7 6 6 亿m 2 ，其中能 够达到采暖建筑节能设计标准的只有1 8 亿行，仅占城市房屋建筑面积的2 3 。 由于强调一次性建设投资，建筑围护结构的保温性和门窗气密性差等原因，冬 季居室普遍温度低于1 6 。c ，居住热环境很差，迫切要求改善，这定将增加可观 的采暖能源消费。 三是采暖区城镇住宅冬季室内热舒适性要求不断提高，对温、湿度指标提 出了更高的要求。根据发达国家经验，经济越发达，生活水平越高，民用能源 消费越多。因而我国民用建筑供热采暖用能也将会逐步上升。 根据2 0 0 0 年1 2 月3 0 曰世界能源导报报道，我国的能源形势是严峻的。 我国煤炭探明可开采储量1 1 4 5 亿吨，可开采5 4 8 1 年( 即2 0 5 0 - - - 2 0 7 7 年) ， 石油探明可开采储量为3 2 7 4 亿吨，可开采年限为1 5 2 0 年( 即2 0 1 1 2 0 1 6 年) ，天然气探明可开采储量为1 1 7 0 4 亿立方米，可开采年限约为2 8 5 8 年( 即 2 0 2 4 - - 2 0 5 4 年) 。根据国际上通用的能源预测，世界石油将在4 0 年左右趋向枯 竭，天然气将在6 0 年用完，煤炭只能用到2 2 0 年左右。对我国来讲，人口占世 界总人口的2 0 ，人均能源的资源占有量不到世界平均水平的一半，石油仪占 十分之一。从1 9 9 3 年开始，我国就成为能源的净进口国。预测未来的能源，我 国的能源供需缺口会越来越大。因此从我国城市民用建筑集中供热采暖用能形 势来讲，开展集中供热采暖的节能工作，贯彻“开发与节约并举，把节约放在 旨位”方针，实现能源、经济、环境的可持续发展，是解决我国能源供求矛盾 的必然要求。 1 3 2 供热采暖节能是保护环境的必然要求 由于以c 0 2 为主的温室气体过度排放产生的温室效应，f 在使地球变暖， 第一章集中供热采暖节能的必要原理 这对人类和生物界是个非常严重的威胁。为此，国际上极为关注过度用能产生 的温室气体排放问题。当今世界上各国房屋能源使用中所排放的温室气体约占 全球排放总量的1 3 ，其中住宅大体占2 3 ，公共建筑占1 3 。建筑采暖用能，无 论是用煤、电还是天然气，都会不同程度地产生大气污染。 由于能源结构的制约，我国大部分城市冬季采暖以煤为主的格局导致了 c 0 2 的大量排放，而燃煤所产生的氮氧化物( n o 。) 、s 0 2 和烟尘更造成了北方 城市采暖期的大气严重污染，直接危害着人类的健康。从我国总体来看，总悬 浮颗粒物、二氧化硫和氮氧化物几项大气主要污染物指标，北方城市高于南方 城市，采暖期高于非采暖期( 见表1 2 ) 。建筑采暖已成为我国城市大气的一个 主要污染源。 表1 2 中国能源消费引起的环境问题 项目单位 1 9 9 51 9 9 61 9 9 7 烟尘排放浓度 m g m 3 3 1 73 0 92 9 1 其中：北方城市m g m 3 3 9 23 8 73 8 1 南方城市 m g m 2 4 22 3 02 0 0 二氧化硫排放浓度m g m 。 8 07 96 6 其中：北方城市 m g m 3 8 18 37 2 南方城市 m g m 3 8 07 66 0 氮氧化物排放浓度m g m 。 4 74 74 5 其中：北方城市 m g m - 5 35 34 9 南方城市 m g m 4 l4 14 1 目前，能源消费引起的环境污染已不堪重负，但问题的严重性不仪在于现 存的污染，更重要的是未来潜在的能源需求增长对环境的压力。据统计，目前 全国s 0 2 的排放量已达2 4 0 0 多万吨，其中能源消费引起的排放量占到了9 0 以上。全国酸雨区面积已约占国土总面积的4 0 ，而且有继续蔓延的趋势。据 有关专家估计，全国每年因酸雨造成的直接经济损失约为当年的g n p 的i 2 ，其潜在的损失有可能在3 以上。因此，从长远看，未来中国经济的持续 高速增长将受到环境容量方面的制约，今后如果不采取有效措施来控制各种伴 随能源消费和使用而产生的污染物的排放，上述各种环境污染和破坏问题将愈 演愈烈，这将给中国未来环境可持续发展目标的实现蒙上一层巨大的阴影。 此外，由于我国大规模的能源消费和以煤炭为主的能源消费结构，温室气 体排放量增长迅速，目前每年c 0 2 排放量已占全球总排放量的1 3 ，是仪次于 美国的世界温室气体第二大排放国。如果2 0 5 0 年时中国人均能源消耗达到目前 美国人均能源消耗水平的一半的话，届时中国年c 0 2 排放量将占全球c 0 2 总排 第一章集中供热采暧节能的必要原理 放量的一半以上，这对全球气候变暖来说将是灾难性的，也是国际社会所难以 接受的。改善能源消费结构，节约能耗，维系生态发展，保护自然环境已成为 不可忽视而且迫在眉睫的问题。因此，必须对我国城市供热采暖的主要方式一 一集中供热采暖实施节能，提高能源利用效率，减少能源消耗，减少燃料燃烧 产生的污染物排放及其对地球温室效应的影响，才可以在建筑面积持续增加的 同时，使采暖用能产生的大气污染得到控制，使采暖期城市大气质量l q 益恶化 的趋势得到扭转，逐步改善并减少对大气环境的污染。 1 3 3 我国现在开展节能行动的紧迫性 目前我国正在实施国民经济发展的第二步战略目标，城镇化的战略已经启 动，以解决弱势群体民住问题的工程已在实施。可以预见，对民用建筑的巨大 需求还将持续相当长的时期。但是建筑是百年大计，建成之后再因为能耗高的 问题而进行改造将会给社会带来极大的问题，给经济造成巨大的损失。所以现 在采取建筑节能的行动是实现资源最佳配置的必然选择。世界银行在对中国建 筑节能进行了长达三年的考察后提出的中国促进建筑节能的契机报告中也 提到，从2 0 0 0 年至2 0 1 5 年是中国民用建筑发展鼎盛时期的中后期，并预测到 2 0 1 5 年民用建筑保有量的一半是2 0 0 0 年以后新建的。如果不注重建筑节能， 每年会新增7 8 亿平方米的不节能的居住和公共建筑。这些建筑在未来几十年 里将无限制地消耗大量能源。我国在过去十年里已丧失了提高新建建筑能效的 良机。现在开展建筑节能行动可避免在我国建筑业鼎盛时期的最后十年内损失 更大。集中供热采暖节能作为民用建筑节能的一个主要方面，自然也需要立即 行动起来，以免造成更大的损失和浪费。 1 4 集中供热采暖节能的可能性 各发达国家在七十年代石油危机之后就开始采取各种措施控制新建建筑的 能耗水平并加大对既有建筑的节能改造，使得建筑节能工作耿得了很大进展。 大多数国家虽然建筑面积总量逐年增加，房屋舒适程度也逐步提高，但建筑总 能耗却呈下降的趋势。如丹麦其住宅集中供热采暖面积1 9 9 2 年比1 9 7 2 年增加 3 9 ，但采暖总能耗却从1 9 7 2 年的3 2 2 p j 下降到2 2 2 p j ，即减少了3 1 1 。早 在上个世纪七十年代就把既有建筑集中供热系统的节能改造作为国家的重大工 程来抓的德国也取得了很好的节能效果，其进行节能改造使住宅单位面积能耗 逐步减少的情况见表1 - 3 。 第一章集中供热采暖节能的必要原理 表1 3 德国住宅发展各阶段能耗水平 德国住宅发展的各个阶段 住宅能耗水平( k w l g m 2 舢 七十年代以前的老住宅( 未经改造) 3 0 0 4 0 0 八十年代的节能改造1 5 0 2 0 0 九十年代的低能耗住宅5 0 8 0 超级低能耗住宅2 0 4 0 今后的趋势是零能耗住宅 0 与发达国家相比，我国建筑节能工作起步较晚。第一份政策性法规采暖 居住建筑节能设计标准于1 9 8 6 年发布。经过近1 0 年的有限试点和试验，新 的更为严格的采暖居住建筑节能设计标准于1 9 9 5 年发布。此后，促进采暖能效 的政策和实践有了较大的加强和扩展。但是从总体上来说，我国还未能在民用 建筑采暖能效上取得实质性的进展。与同等气候条件下同等类型的建筑相比， 我国民用建筑的采暖耗能量，外墙大体上为他们的4 5 倍，屋顶为2 5 5 5 倍， 外窗为1 5 2 2 倍，门窗透气性为3 6 倍。总的情况，我国单位建筑面积的采 暖能耗为同等条件发达国家的三倍左右( 见表1 - 4 ) ，并且远不能达到发达国家 民用建筑的热舒适程度。主要的原因包括：由于供热系统平衡和控制失调造成 的热损失，由于现有的采暖体制所造成的供热系统运行和维修管理上的低效， 用户对节能漠不关心等。而这些障碍都是可以通过经济、技术、管理手段来克 服的。因而，我国民用建筑的集中供热采暖具有很大的节能空间。而且建筑采 暖能耗占建筑能耗的6 5 左右，占全国总能耗的1 0 之多，可以说民用建筑的 供热采暖耗能是我国建筑终端用能方面最重要的节能潜在领域。 表1 - 4 我国建筑能耗与部分国家的比较 北京市在执行新节能标准前一个采暖期 3 0 1 的平均能耗( w m 2 ) 北京市在执行新节能标准后一个采暖期 2 0 6 的平均能耗( w r e ) 瑞典、丹麦、芬兰等国家一个采暖期的平 1 1 均能耗( w m 2 ) 第二章集中供热采暖节能的经济原理 第二章集中供热采暖节能的经济原理 2 。l 供热采暧的经济关系分析 2 1 1 集中供热采暖经济关系的沿革 我国自解放以来，北方采暖地区一直实行着福利型的“包烤制”( 见图2 1 ) ， 这种制度与社会主义计划经济制度匹配，企业的职工是国家职工，企业的一切 归国家所有和支配，国家把职工创造的部分价值以福利形式支付了采暖费，从 本质上讲，职工所享有的采暖费是职工所创造的劳动价值中的一部分，只是在 支配方式上，由企业直接向供暖机构缴纳采暖费用。在当时的历史条件下，这 种方式由于解决了南北地区差异所造成的生活费用差异，具有可行性和优越性。 但也存在一些弊端：1 ) 企业负担不平衡；2 ) 交费主体与受益主体分离；3 ) 掩盖 了用户与供暖之间的权益关系。 图2 1 计划经济时期集中供热采暖经济关系图 改革开放以来，由于国家不再统一计划、统一分配，企业与企业之间的关 系变成了市场中双方的关系，企业的性质也不再是单一的国有制，个体、股份、 第二章集中供热采暖节能的经济原理 外资多种经济成份并存，职工身份也发生着巨大变化，企业与供暖机构之间的 关系已经变成市场经济下的经济关系，福利制存在的条件已经打破。 住房制度改革的成功，使得住房已经作为一种商品进入市场交易。住房归 个人所有，其室内采暖设施理所当然地同时归房产主所拥有。在居住消费中， 水、电和煤气等资源消费早就已经全部由个人负担，只剩下供暖这一项，当前 仍然是冬季集中供热采暖收费按供热建筑面积计取，用户个人交出烤火费后， 按住宅使用面积再交一部分，其他部分由用户所在单位支付( 见图2 2 ) 。 图2 2 现行集中供热采暖经济关系图 这种经济关系的问题之一是按房屋供热建筑面积计取热费。房屋供暖热负 荷与建筑的围护结构、建筑的朝向、高度等多种因素密切相关。供热建筑面积 相同的住房，采用的建筑材料和施工方法不同，所需的供暖热负荷有较大的不 同。按供热建筑面积计取热费，不利于建筑节能的发展和用户节能意谚 的提高， 造成大量的能源浪费，供热企业也因此成本增加，供热费用过高。 问题之二是大部分热费由用户所在单位支付。热的使用者与交费者分丌， 使用户采暖没有节约用热的经济动力、供热企业供热没有提高锅炉运行效率和 管网输送效率的经济压力。同时在经济体制改革中，一些国营企业经营困难， 无力为职工缴纳热费，而对供热企业来说，热费收不上来，就缺乏继续供热的 第二章集中供热采暖节能的经济原理 资金，供暖设施的维修保养就更谈不上了，热费收缴率下降和供热质量下降之 间形成了一种恶性的循环。 2 1 2 集中供热采暖理想经济关系设想 随着市场经济的不断深入发展，政府、用户和供热企业三者之间的关系已 经发生转变。过去的计划经济下，政府是供热企业的老板，用户是福利的享有 者，而供热企业则是福利制度的执行者，按面积收费的制度成为协调各方面利 益的一个合理选择。 在市场经济条件下，作为建筑的附属设施之一，“热”就应该与水、电、燃 气一样，成为商品，进入市场。同时城市居民住房制度改革的成功，使得“热” 消费的主体发生变化，再向用户所在单位收缴热费，已不符合供需双方交易市 场规律。只有用户向供热企业买热，供热企业向用户卖热，供需双方按所供热 的质量和数量直接进行公平交易，“谁用热，谁交费”，“用多少热，交多少钱” 才是符合市场经济规律要求的。 在此基础上笔者提出了市场经济下集中供热采暖的理想经济关系，如图2 3 所示，进行供热收费制度改革，一方面由用户直接向供热企业缴纳热费，使热 这种商品实现产销双方直接交易，用户所在单位可以对职工发放适量采暖补贴。 另一方面实行供热计量收费制度，从按建筑面积缴纳热费改为按实际用热量缴 纳热费。在这种理想经济关系中，用户是“热”商品的消费者，供热企业是“热” 的供应商，政府则是监督管理供热市场的协调机构，用户、供热企业和政府三 者之间的关系是符合社会主义市场经济规律的。 图2 3 集中供热采暖理想经济关系图 第二章集中供热采暧节能的经济原理 从集中供热采暖节能的角度来讲，这种经济关系的实现对于用户来说，既 有能力缴纳热费，得到良好的热舒适环境，又能通过主动节约用热得到实惠： 对于供热企业来说，能收缴到应收的热费，以补偿建设与运行的消耗：同时通 过改进经营管理，提高技术，节约热能，降低成本，并因此获得一定盈利；对 于国家来说，供热能保证，技术可改进，能源的节约，环境有改善，也有利于 安定团结的巩固。 从上文的分析中可以看出，供热收费问题是集中供热采暖理想经济关系中 的核心问题。由于煤气、水、电等房屋附属设施的收费均是按照费用= 价格用 量来计算的，在理想经济关系中热作为商品，其收费也必然由这两方面因素决 定。下面就从供热采暖的价格管理和供热采暖的计量收费制度两方面来探讨集 中供热采暖理想经济关系的实现。 2 2 供热采暧的价格管理 2 2 1 供热采暖的价格管理概述 1 供热的商品属性 热是商品，因为它不是天然就存在的，它是供热企业的职工，用自己掌握 的供热专业知识和技能，通过锅炉等供热设备将供热企业用资金购来的煤、水、 电等资源，转变成热能，再通过热网的输配、分流以及供热参数的转换才供给 用户的，它创造了新的价值。由于供热系统是由热源、热网，热用户( 室内采 暖系统) 组成的庞大、封闭、复杂的循环系统，热又是一种带有公用事业性质 的特殊商品，其特殊性主要表现在以下几点： 1 ) 产销过程同时完成，它没有其他商品那种由材料加工一成品一销售的分 段过程； 2 ) 它不能储存，不能异地销售，只能在特定的系统内运行； 3 1 它不能像其它商品那样在市场上流通，进行等价交换。 4 1 具有地城性和企业垄断性，在一个集中供热区城内，不可能有两家供热 企业同时向一家用户供热，因此也就不存在一般意义上的产品竞争、产品滞销 等问题。 众所周知，商品具有价值，其价值是在市场上通过其价格来体现的。商品 在市场经济运行体制下，必须要遵循市场经济规律和价值规律进行运作，存在 着产品竞争和优胜劣汰的风险。热作为一种特殊的商品，虽然不存在一般意义 上的产品竞争和优胜劣汰等风险，但它也必须遵循社会主义市场经济体制下的 经济规律和价值规律进行运作。 供热采暖价格( 以下简称热价) ，是供热企业通过一定的供热设旖，向用户 第二章集中供热采暖节能的经济原理 供热，以保持设定的室内温度，所形成的供热商品价值的货币反映。由于热作 为商品的特殊性，它不能像其它商品那样完全按照经济规律和价值规律运行， 由企业自行定价或者通过市场自由竞争形成，而是要受政府宏观调控，由政府 模拟市场机制而对热价形成进行管理。 2 国外的热价管理 总的来说，西方国家的热价管理有两种形式： f 1 ) 固定热价管理 固定热价是指政府向某一供热企业发放售热特许权时，将热价固定下来。 这种模式主要用于商业性供热项目。这类项目是以盈利为目的，固定热价保证 了投资者的合理回报率。这类项目不鼓励用户采取最小成本节能措施。 这种模式是指令性的，在特许经营期间，企业无权自行定价。 f 2 1 成本热价管理 成本热价是指热价中只包括必要的成本，如果非必要的成本进入热价后， 用户有权向政府投诉。这种模式主要用于供热企业由用户直接拥有或间接拥有。 用户直接拥有是指供热企业由用户集资建成；用户间接拥有是指市政性供热企 业，即由纳税建成的供热企业。建这两类供热企业的目的不是盈利，而是以最 低的成本向用户供热。这两类企业一经发现盈利，这些盈利将马上用于降低热 价或投资于节能措施。因而这种热价管理方法鼓励供需双方采用最小成本节能 措施。 成木热价管理就是我们常说的成本分摊法，即将所有的必要成本全部分摊 到用户上。这种方法保证了供热企业再生产的继续，市政性供热企业无权向政 府要补贴。实行这种方法的前提是供热企业的董事会由用户代表、政府代表及 管理人员构成，以保证供热成本不仅是公开、透明，而且的确是“必要”的成 本。 成本热价是指导价格，由供热企业协会与一些会员企业合作，制定热价制 定指导性原则，然后上报到能源价格委员会由其认可。供热企业根据热价指导 性原则的精神，结合各自系统的情况及董事会的意见，自行制定热价。 3 我国的热价管理 长期以来，我国各地政府对热价的管理，基本上是以供热企业上报的成本 费用和行政主管部门提出的调价方案为依据，没有从控制价格需要的角度提出 成本费用的具体标准，没有法定的预测成本的依据，也没有明确的量化的成本 费用降低的要求，致使供热企业自我控制成本费用的自觉性不强，供热企业冗 员过多、效率低下、消耗过高的问题氏期得不到解决。要从根本e 改变对供热 企业这种软约束状况，就应该参考发达国家的成本热价管理方法，科学地分析 第二章集中供热采暖节能的经济原理 和规定热价的构成，使制定的热价能够正确反映热商品的价值，调节用热需求， 并按照供热成本的客观变化和降低成本的政策要求对热价适时进行调整。 2 2 2 我国热价的构成分析 1 热价的成本费用 热价的成本是与供热直接相关的制造费用等项目，简称生产成本；热价的 费用，是与供热的特定经营期间相关的各项支出，包括销售费用、管理费用和 财务费用，简称期间费用。热价的成本费用是指供热行业的平均成本费用。它 是以各供热企业的生产成本和期间费用为基础，经过调整、统计各个供热企业 成本费用的加权平均推算出来的。热价制定应以此为依据。热价的成本费用， 是热价的最低经济界限。热价的成本费用是供热过程中的物质资料耗费和劳动 耗费的货币表现，是供热耗费补偿的价值标准。热价高于它的成本费用，是保 证供热过程正常进行的必要条件。 ( 1 ) 热价成本费用的组成 热价的生产成本，由直接材料费、直接人工费和制造费用组成。直接材料 费，主要是燃料费、电费和水费。直接人工费，指直接参加供热人员的工资、 津贴、奖金和职工福利费。制造费用，包括热源厂和各供热站为组织和管理供 热所发生的供热单位管理人员工资和职工福利费，供热单位房屋、建筑物和锅 炉设备等的折旧费、修理费，以及取暖费、水电费、办公费等费用。 热价的期间费用，是指供热企业在特定期间为销售、组织和管理正常供热 以及筹集资会而发生的费用。销售费用，是指供热企业专设的销售机构的各项 经费；管理费用，是指供热企业行政管理部门为组织和管理供热活动而发生的 各项费用；财务费用包括在供热期间发生的利息收支净额、汇兑损益净额等其 他财务费用。 ( 2 ) 热价成本费用的测算 4 热价成本费用的测算，可先测算直接材料费和直接人工费，再测算制造费 用，最后测算期问费用。在生产成本测算时无论哪个项目，都需要分别确定用 量标准和价格标准，两者相乘后得出生产成本标准。期间费用测算方法，基本 上与制造费用测算方法相同。直接材料费用测算、用量标准的确定，一方面要 根据设计图纸等技术资料，计算出单位供热量所需的燃料、电、水等的用量； 另一方面又要对历史资料进行统计分析，计算出在现有条件下的损耗和不可避 免的损失，将二者综合为直接材料的同量标准。价格标准的确定，一方面要根 据对燃料、电、水等市场的预测，估算出购买的价格和运费：另一方面要根据 历史情况分析运输途中的运输损耗和检验、选用的费用，将二者综合为直接材 料的价格标准。 第二章集中供热采暖节能的经济原理 直接人工费的测算，用量标淮的确定，需按热源、热网分别进行，然后加 以汇总。标准工时是指在现有技术条件下供给单位热量所需的时间。标准工时 以作业研究和工时研究为基础，参考有关统计资料来确定。工时工资根据供热 企业的工资制度确定。 制造费用测算按热源厂和热网分别进行，再加以汇总得出。热源厂和热网 制造费用测算，分变动制造费用和固定镑4 造费用两部分。这两部分制造费用的 测