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摘要 长期以来我国的集中供热都是采用计划经济体制下的供暖面积收费制。这种 计量收费办法在收费方面仅仅考虑供热面积一个指标，因此而造成用多用少一个 样，甚至有冬天因为室内温度高开窗户散热的“浪费能源”现象。因此，在这种 体制下，一方面不利于调动市民节约能源的积极性，同时也不利于调动供热企业 的积极性和提高供热质量。由此造成“供暖企业收费困难，供热质量降低，供熟 质量降低，居民不交供暖费”的恶性循环。为了改善这种情况有必要研究居民 区供熟熟传播规律，从供热方式、热耗费指标、热计量设施与措施方面，找出既 遵循价值规律又符合我国现阶段状况的供熟计量与收费办法。 本文首先对天津市空气污染状况进行了分析，认为集中供热是解决天津市冬 季空气污染的一个重要方面，通过对现阶段集中供热存在的问题的分析，认为集 中供热发展的一个重要“瓶颈”是推行合理的计蠹收费办法。 居民区供热过程中热的传播具有一定的援律性，热的传播受到外界环境温 度、建筑物结构和材料、管路消耗等多种因素的影响。本文针对几种不同建筑结 构形式，研究了居民区供热热传播的规律和热量消耗的构成，为热计量和定价提 供了一定的理论基础。 在居民区供热热传播的规律和热量消耗的构成研究基础上，绐合我国现阶段 基本情况，研究了居民区供暖收费价格确定的基本目标和原则。根据这些目标和 原则提出了一种居民区供热的计量收费方法。 最后，介绍了将该方法在天津经济技术开发区两个居民小区进行试行与验证 情况。通过对实施结果的研究与分析表明；本文提出的方法是可行的，具有一定 的合理性。 关键词：集中供热热计量供热收费 a b s t r a c t i no u rc o u n t r y , t h ec h a r g i n go fc e n t r a l i z e d h e a t i n gi sa l m o s tc a l c u l a t e da c c o r d i n g t ot h ea r e ao fh e a t i n gu n d e rt h es y s t e mo fp l a n n e de c o n o m yf o rl o n gt i m e t h i s c h a r g i n go fh e a t i n gm e t h o do n l yt a k e si n t ot h ea r e ao fh e a t i n ga c c o u n ti nt e r m so f c h a r g i n g ，w h i c hw i l ll e a dt ot h er e s u l tt h a tt h em o r eu s eo fh e a t i n gi st h es a m e t ot h e f e w e ru s e ，a n de v e nt h ep h e n o m e n ao f w a s t i n ge n e r g y s o u r c e sb y o p e n i n g w i n d o w st o g i v eo u th e a t i n gb e c a u s eo ft h eh i g hr o o mt e m p e r a t u r ei nw i n t e r u n d e rt h i ss y s t e m ， o no n eh a n di ti s n ta d v a n t a g et oe n c o u r a g ec i t i z e nt os a v i n ge n e r g ys o u r c e s ，o nt h e o t h e rh a n di ti sa l s oa d v e r s et oi n s p i f i tt h ee n t h u s i a s mo f c o r p o r a t i o na n d t oi m p r o v e t h eq u a l i t yo f h e a t i n g o nt h eb a s i so ft h i s ，t h em a l i g nc y c l ec o m e s i n t ob e i n g , t h a ti s t os a y ：“t h ed i f f i c u l t yo ft h eh e a t i n gc o r p o r a t i o nc h a r g i n g , t h el o w q u a l i t yo fh e a t i n g ， t h er e f u s i n go fc i t i z e nt op a y ”t oi m p r o v et h ei n s t a n c e ，i ti si m p o r t a n tt os t u d yt h e h e a te x c h a n g el a wi nr e s i d e n t i a la r e a ，a n dt of i n dt h em e t h o do fm e t e r i n go fh e a t i n g a n dc h a r g i n go f h e a t i n gf r o mt h e s et e r m so ft h em o d eo fh e a t i n g ，t h et a r g e t so ft h e h e a t i n ge x p e n d i t u r ea n dt h em e a s u r e m e n to fm e t e r i n go fh e a t i n g , w h i c hn o to n l y k e e p s t ot h ev a l u el a wb u ta l s oa c c o r d st ot h ep m c t i c a lc i r c u m s t a n c ei no u r c o u n t r y a t p r e s e n t t h i sp a p e rf i r s t l ya n a l y z e st h ea i rp o l l u t i o ns t a t u so f t a n j i nc i t y , a n dc o n s i d e r s t h a tc e n t r a l i z e dh e a t i n gi sa ni m p o r t a n tm e a s u r e m e n tt os o l v et h ea i rp o l l u t i o no f 砸a j i i lc i t yi nw i n t e r t h i sp a p e rs t u d i e st h ee x i s t i n gp r o b l e m so fc o l l e c t e dh e a t i n ga t p r e s e n t , a n dc o n s i d e rt h a ti m p l e m e n t i n gt h er e a s o n a b l em e t h o do fc h a r g i n gi sak e y b o t t l e n e c ki nt h ed e v e l o p m e n to fc o l l e c t e dh e a t i n g t h e r ea r es o m el a w st h a te x i s ti nt h ec o u r o fh e a tt r a n s m i s s i o n t h eh e a t t r a n s m i s s i o ni sa f f e c t e db ys o m ef a c t o r ss u c ha st h ee n v i r o n m e n tt e m p e r a t u r e ，t h e s t r u c t u r ea n dm a t e r i a lo f b u i l d i n g s ，t h ep i p e l i n ec o n s u m i n g 1 1 1 i sp a p e ra n a l y z e ss o m e d i f f e r e n ts t r u c t u r et y p e so f b u i l d i n g s , a n ds t u d i e st h el a w so f h e a tt r a n s m i s s i o na n dt h e c o m p o s i t i o no fh e a tc o n s u m i n 舀w h i c he s t a b h s h e st h et h e o r yb a s eo fm e t e r i n go f h e a t i n g a n dm a k i n ga p r i c eo fh e a t i n g o nt h eb a s i so fs t u d y i n gt h el a w so fh e a tt r a n s m i s s i o na n dt h ec o m p o s i t i o no f h e a tc o n s u m i n g ，t h i sp a p e rc o m b i n e sw i t ht h ee s s e n c ei n s t a n c ei no u rc o u n t r ya t p r e s e n tt oa n a l y z et h et a r g e t sa n dp r i n c i p l e so fm a k i n gap r i c eo fh e a t i n gc h a r g ei n r e s i d e n t i a la r e a o nt h eb a s i so ft h ot a r g e t sa n d p r i n c i p l e s ，am e t h o d o fm e t e r i n ga n d c h a r g i n go fh e a t i n g i sp u tf o r w a r d a 【l 酗t ，t h em e t h o di sa p p l i o dt ot w or e s i d e n t i a la r e a si n 砸a n f i ne c o n o m ya n d t e c h n i q u ed e v e l o p m e n ta r e a 劝ea n a l y z i n ga n ds t u d y i n go ft h ei m p l e m e n t i n gr e s u l t s s h o w st h a tt h em e t h o di sp r a c t i c a la n dr e a s o n a b l e k e y w o r d s ：c e n t r a l i z e dh e a t i n g , m e t e r i n go f h e a t i n g , c h a r g i n go fh e a t i n g 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，也不包含为获得墨洼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 签字日期：盈，扫一2 - 年1 2 1 月p 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解吞鲞盘茔有关保留、使用学位论文的规定。 特授权叁注态茎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傈存、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) 学位论文储躲膨墨硝 导师躲弦乏至 签字日期：力们岸f 7 t 月印日签字日期： 口 年j 溯西曰 天津大学硕士学位论文 居民区集中供暖计量收费方法的探讨 1 1 研究背景 第一章绪论 天津是我国北方国际化港口大都市，位于华北平原东部，海河流域下游， 北依燕山，东临渤海，全市总面积1 1 9 1 9 7 平方公里，于大陆季风气候，年最 多风向为西南风，城市逆温发生频率较高，其年出现日频率在6 5 左右，冬季 出现最多。市区和滨海地区出现日频率均在8 0 左右。逆温顶高通常在2 5 0 o o 米【l l 天津市对大气质量的管理遵循国家9 6 年1 月1 0 日实施的环境空气质量标 准( g b 3 0 9 3 1 9 9 6 ) 2 1 ，该标准规定了十项污染物的浓度限值。其中影响大气质 量的污染物主要有t s p ( 悬浮颗粒物) 、s 0 2 、c o 、n o x 等。从目前的污染状况 来看，t s p 污染最突出，其次是s 0 2 。 近几年，天津市主要污染物( s 0 2 、t s p ) 的监测情况如图1 - 1 、图1 - 2 、 图1 3 所示： 1 蓠戮霎 m 糍麟要 纛：篓麓| 嚣l ：0 恕穗瞵燕 裁 图1 - 1 天津市城区空气中t s p 、s 0 2 年均值变化 由图1 - 1 中可知：天津地区的t s p 和s 0 2 污染相当严重，多年来从未达到 二级的要求。1 9 9 8 年s 0 2 年平均浓度为0 0 8 2 m g n m 3 ，超标1 3 ；t s p 平均浓 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 度为0 3 4 0 m g n m 3 ，超标6 9 。 特别表现在供暖期以t s p 、s 0 2 污染为主。如图1 - 2 ，图1 - 3 ，所示 _ 曩j s p 拣建： 一+ r ；s 簿艟： 篡 裁 耋畦： 裂盎： i3345巷?8# 0l l ： 奠傍 图1 - 2 天津市城区t s p 浓度月变化 1客3哇5678专l 0l l1 2 弼贽 端i - 3 粼咿城攥：s 魄浓搜月燮纯 图1 - 3 天津市城区s 0 2 浓度月变化 我国环境空气质量标准( g b 3 0 9 5 1 9 9 6 ) 中规定二类区( 城填规划中确定的 居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农业地区) 执行二级标 准：s 0 2 年平均浓度限值为0 0 6 m g n m 3 ，1 5 t 平均浓度限值为0 1 5 m g n m 3 ：t s p 年平均浓度限值为0 2 0 m g n m 3 ，日平均浓度限值为0 3 0 m g n m 3 。由图1 - 1 可以 看出，我市的t s p 和8 0 2 污染相当严重，多年来从未达至u - - 级标准。1 9 9 8 年 8 0 2 年平均浓度为0 0 8 2 m g n m 3 ，超标1 3 ；t s p 年平均浓度为0 3 4 0 m g n m 3 ， 螨茎多甜潞# 气毒誊i；堪蹲 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 超标6 9 。这两年由于经济快速增长，特别是老城区的改造，房地产的开发， t s p 浓度里增长趋势。 由图1 - 2 可以看出，除7 、8 月尚可达到环境空气质量日均值的二级标准外， 其余月份均达不n - 级标准要求，从图中可看出一年中有两个污染高峰，一个 是污染严重的1 1 、1 2 、1 月份，其次是3 、4 月份，前者是采暖期燃煤增加造成 的，后者是春季风沙自然尘与城市自身二次扬尘造成的。 由图1 3 可以看出，s 0 2 浓度的季节性交化非常明显，在采暖期和非采暖期 的差别很大，采暖期的s 0 2 浓度达不n - 级标准，而非采暖期的s 0 2 浓度则远 低于二级标准。 因此，我们对t s p 和s 0 2 污染的控制应以采暖期为主。 1 2 天津市大气污染的特征分析 、 天津市的大气污染是煤烟型污染，煤烟型污染主要是由大量燃煤而未采取 相应的防治措施造成的，其主要污染物为烟尘和二氧化硫。当烟尘、二氧化硫 与自然雾混合在一起，遇上静风、低温、潮湿并存在逆温的气象条件时，污染 物积聚在低层大气中，难以扩散而形成烟雾，即煤烟型烟雾。这种烟雾在5 0 年 代经常出现于英国伦敦，其中以1 9 5 2 年1 2 胃发生在英国伦敦的烟雾事件，出 现烟雾持续的时间最长、最典型、危害最严重。目前世界各国习惯于把它称为 “伦敦型烟雾”。当时英国几乎全境为浓雾覆盖，温度逆增，逆温层在4 0 。1 5 0 m 低空，致使燃煤产生的烟雾不断积累。尘粒浓度最高达4 4 6 m g m 3 。为平时的 1 0 倍，二氧化硫最高达1 3 4 p p m ( o 4 7 m g m 3 ) ，为平时的6 倍。烟雾中二氧化 = 铁促使二氧化硫氧化成硫酸泡沫，凝结在烟尘或凝源上形成烟雾。烟雾对人 的健康危害很大，当时造成4 0 0 0 多人的死亡。目前天津市的烟尘和二氧化硫的 浓度比较高，逆温发生频率高，因此应尽快采取防治措施避免煤烟型烟雾的形 成。 1 3 天津市煤烟型大气污染的原因 燃煤过程中污染物的形成： 天津大学硕士学位论文 居民区集中供暖计量收费方法的探讨 煤的组成可分为可燃质、灰分( a ) 、水分( w ) ，可燃质又由碳( c ) 、氢( h ) 、 氧( o ) 、氮( n ) 、硫( s ) 五种元素组成。当燃料受热时，水分先蒸发，接着 使可燃质分解，放出气态的挥发分，其中可燃成分主要有c m h 。、h 2 、c o 、n h 3 及可燃硫等，留下固定碳和不可燃烧的灰分，气态可燃质的燃烧所造成的高温， 又引起固定碳的燃烧，最后残留下灰分。 燃烧过程的基本化学反应方程式为： 巳以+ 沏+ 争d 2 一m c d 2 + n _ ，h 2 0 + 3 7 7 6 1 k j n m 3 ( 1 1 ) 日2 s + 三d 2 一日2 0 + s 0 2 + 2 3 1 3 8 m n m 3 ( 1 2 ) h 2 + 去0 2 一吼d + 1 0 7 9 0 k n m 3 ( 1 - 3 ) 2 n h 3 + z 0 2 _ 2 n o + 3 h 2 0 + 1 5 1 0 4 k j n m 3 ( 1 - 4 ) c + 0 2 一c 0 2 + 3 2 7 9 4 k j n m 3 ( 1 5 ) 可燃硫燃烧产生s 0 2 和c 0 2 等，并放出热i t ( 1 - 6 ) 所有上述燃烧产物，加上被烟气带走的飞灰、黑烟等，就构成了污染大气 的基本污染物。煤的主要杂质是灰分和硫，煤中所含灰分和硫量的多少是评价 煤优劣程度的主要指标。因此，煤炭在燃烧过程中产生的污染物，污染环境最 大的也是由灰分转化成的烟尘和硫氧化生成的二氧化硫。 1 4 天津市大气污染的主要原因 1 4 1 能源结构以煤为主 煤炭在能源结构中的重要地位是由资源条件决定的，在世界范围内，煤炭 资源相对于其它化石燃料耍丰富的多。这种能源结构在中国表现的尤为突出。 1 9 9 5 年我国与世界能源结构比较见图1 4 和图1 - 5 5 j 。由图可见，在世界能源结 构中，煤炭仅占2 7 ，而石油和天燃气占了能源结构的2 3 以上。而中国的化 石燃料占全部能源的9 0 以上，煤炭则占了能源构成的7 5 ，是少数几个依赖 煤炭作为主要能源的国家之一。据统计，我国目前排入大气的污染物中，8 7 的s 0 2 、6 7 的n o x 、7 9 的烟尘、7 1 的c o 来自煤的燃烧【6 j o 预计到2 0 2 0 年煤炭产量将达2 1 亿吨，如不加控制，产生的s 0 2 量将达3 9 0 0 万吨。天津市 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 的能源结构也是如此，1 9 9 7 年天津市的年燃煤消耗量为2 2 1 1 2 7 万吨，烟尘排 放量为1 1 4 7 万吨，二氧化硫的排放量为3 2 6 1 万吨。 图1 - 4 中国一次能源消费构成图 图1 - 5 世界一次能源消费构成图 1 4 2 以原煤形态直接燃烧 原煤中含有大量的硫、氮和灰分等杂质。我国煤炭中含硫量小于1 的低硫 煤仅占2 0 左右，含硫量大于4 的特向硫煤约占2 9 3 ，中硫煤和高硫煤占 天津大学硕士学位论文 居民区集中供暖计量收费方法的探讨 8 0 以上。煤炭的洗选率极低，不到1 7 ，许多城市还把高硫分、高碳分的劣 质煤供给民用吼1 9 9 5 年，全国含硫量大于3 的煤炭产量为9 5 0 0 多万吨，占 煤炭总产量的7 ，但其对全国的二氧化硫排放总量的贡献却占1 4 ，其中6 5 的产量在两控区中。因此，原煤的直接燃烧是造成酸雨和二氧化硫污染的重要 原因。 1 4 3 能源利用率低、单位产值能耗高 中国目前资源开发利用的平均总回收率仅3 0 - 5 0 ，比发达国家低 1 0 2 0 ；能源利用率一般为3 0 左右，相当于日本的一半，中、美、日三国 行业能源利用率的比较见表1 - 1 ；相反，中国单位产值能耗很高，居世界之首， 高出世界平均水平的3 倍，是日本的7 倍，印度的1 2 倍，世界平均公斤油美 元g n p 为0 4 2 ，中国为1 6 6 1 5 1 。因此，创造相同的价值时，中国比其它国家多 消耗几倍的能源，产生的污染物相对也较多。 表1 - 1中、美、日三国行业能源利用率对比( ) 国家送电 工业 交通民生全效率 日3 07 6 o2 2 47 5 45 7 美3 0 67 5 12 5 17 5 15 1 由 2 3 93 5 o1 5 2 2 5 53 0 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 表1 - 2天津市四种燃烧设备污染物排放情况统计表【7 】 年耗煤量 排放量( t a ) 种类类别台数 ( x 1 0 4 t a ) 烟尘 二氧化硫 l o t h2 0 3 2 6 2 8 32 3 6 5 54 6 2 5 8 6 1 0 t 1 15 2 4 8 3 4 5 7 5 1 01 4 6 8 7 锅炉 2 4 t ，h3 9 8 42 5 1 3 02 2 6 1 74 4 2 2 9 1 t h5 1 2 91 0 5 3 49 4 8 11 8 5 4 0 加热炉 1 1 0 04 1 6 43 7 2 17 2 7 6 窑炉 隧道炉1 8 02 7 0 62 4 3 54 7 6 3 退火炉 8 2 03 0 8 22 7 7 45 4 2 4 多用 1 0 0 0 03 0 0 07 0 25 2 8 0 茶炉 单用 3 0 0 09 0 02 1 11 5 8 4 蒸灶 7 加o1 2 6 02 9 52 2 1 8 大灶 炒灶8 0 0 01 4 4 03 3 72 5 3 4 总计 3 9 9 4 08 6 8 1 47 3 7 3 81 5 2 7 9 3 天津市的大气污染已经比较严重，如果不取有效的措施，不仅影响市民的 身心健康，而且阻碍国民经济的进一步发展。 天津大学硕士学位论文 居民区集中供暖计量收费方法的探讨 1 5 集中供热存在问题与本文的主要工作 长期以来我国的集中供热都是采用计划经济体制下的供暖面积收费制。这 种计量收费办法在收费方面仅仅考虑供热面积一个指标，因此，而造成用多用 少一个样，甚至有冬天因为室内温度高开窗户散热的“浪费能源”现象。因此， 在这种体制下，一方面不利于调动市民节约能源的积极性，同时也不利于调动 供热企业的积极性和提高供热质量。由此造成“供暖企业收费困难，供热质量 降低，供热质量降低，居民不交供暖费”的恶性循环。为了改善这种情况，有 必要研究居民区供热热传播规律，从供热方式、热耗费指标、热计量设施与措 施方面，找出既遵循价值规律又符合我国现阶段状况的供热计量与收费办法。 本文首先对天津市空气污染状况进行了分析，认为集中供热是解决天津市 冬季空气污染的一个重要方面，通过对现阶段集中供热存在的问题的分析，认 为集中供热发展的一个重要“瓶颈”是推行合理的计量收费办法。 居民区供热过程中热的传播具有一定的规律性，热的传播受到外界环境温 度、建筑物结构和材料、管路消耗等多种因素的影响。本文针对几种不同建筑 结构形式，研究了居民区供热热传播的规律和热量消耗的构成，为热计量和定 价提供了一定的理论基础。 在居民区供热热传播的规律和热量消耗的构成研究基础上，结合我国现阶 段基本情况，研究了居民区供暖收费价格确定的基本目标和原则，根据这些目 标和原贝q 提出了一种居民区供热的计量收费方法。 最后，介绍了将该方法在天津经济技术开发区两个居民小区进行了试行与 验证情况。通过对实施结果的研究与分析，表明：本文提出的方法是可行的， 具有一定的合理性。 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 第二章居民区计量供热计量与收费分析 2 1 集中供热的目标与要求 2 1 1 投资环境的要求 集中供热是现代化城市的重要标志之一。城市实现集中供热不只是为了向 居民提供舒适的居住环境，还为了节约能源和减少环境污染。遵照中央指示“天 津是环渤海经济中心，要努力建设成为现代化港口城市和北方主要经济中心” 的定位，天津城市供热事业发展目标为：( 1 ) 要落实市政府提出的供热改革方 案的主线，以供热收费机制改革为突破口，重点抓好供热投资机制和供热单位 管理体制的改革。在实施中要处理好改革的稳定。( 2 ) ，以生态环境第一，优化 用能结构。( 3 ) ，以特大城市标准规划，超前建设一批大型热源。( 4 ) ，以科技 为先导，把“科技兴热”摆在重要位置。 天津开发区在建区前还是一片盐碱地，经过开发区人民十多年的努力，现 在的开发区已成为天津市的一个窗口。它的独特的地理位置、优良的投资环境、 城市环境和人文环境等，在政府一系列的政策保障和较高的工作效率、高质量 的服务下，能够吸引着国际上和港台诸多的知名企业家前来投资。开发区的环 境保护已为人们所透视。但是，作为北方的一座工业城市，寒冷的气候是一个 不利的因素，集中供热所造成的污染，目前已成为天津开发区最大的污染源。 例：集中供热每年的耗煤量就在2 0 万吨左右，如果煤的挥发份按3 0 计算，那 么每年通过烟气排到大气中的硫就将达到1 2 0 吨。如果空气中硫含量一旦超标， 就会产生酸雨等一系列问题。因此建立一种最有效的供热体制，最大限度的减 少供热对环境的污染，如此，就更加促使我们加快实施计量供热这种体制要求。 2 1 2 市场经济规律的要求 在社会主义经济体制下，建立适应的市场经济体制所要求的供热收费制度， 是把“热”作为商品推向市场，废止供热福利制，实行“谁用热，谁交费”，是 实现节约能源，保护环境和提高人民生活质量目标的有效手段。 集中供热收费是供热体制的重要组成部分。目前，我们的收费机制还是遵 循政府补贴的政策，即由企、事业给职工承担大部分采暖费，职工个人只承担 - - + 部分的收费机制。这种机制是与市场经济规律相违背的。它不仅抹杀了“热” 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 的商品属性，同时也抑制了人们节约能源的主观能动性。而明确了交费的主体， 取消多年的福利供热的观念，形成谁用热，谁交费的消费机制，才能体现“热” 的商品性质，也才能使供热系统进行良性循环。也只有通过实施计量供热，做 到用多少热交多少费，才能充分体现“热”的商品价质。 2 1 3 节约能源的要求 近2 0 年来，许多发达国家在它们的发展过程中，逐步认识到建筑节能是关 系到拯救地球，拯救人类的大事。因此建筑节能在世界上得到蓬勃的兴起，成 为世界关注的热点。我国政府非常重视建筑节能工作，根据全国建筑节能工作 会议精神和国家提出的“发展经济，节约能源，保护环境，实施可持续发展的 战略目标”。近年来随着建筑业和房地产业突飞猛进的发展，在建筑物平面( 朝 向) 设计、新型墙体材料的使用、保温屋顶的设计、节能门窗的研究等围护结 构方面的节能取得了较大的成绩。而相比之下，采暖供热系统节能的研究则相 对缓慢。 对于节能减耗又是每个供热企业所追求的，目前天津开发区耗热指标在 3 5 9 7 w m 2 左右，较最初的5 0 w m 2 有了较大的提高。但是，在与天津市一步节 能耗热指标2 5 3 w m 2 和二步节能耗热指标2 0 5 w m 2 相比，仍有很大的差距。其 中，就有对房屋结构因素的研究和存有供热因素的影响等等。总之，要实施计 量供热，就可以使能源得到有效的利用。 2 1 4 国家供热政策的要求 在西方国家，热量是以商品进入市场的。特别是七十年代末出现的能源危 机及能源消耗加大环境污染，使得节约能源和保护环境成了举世瞩目的大事， 并促进了发达国家供热计量技术长足发展。据了解，欧洲的热计量法规虽各有 差异，但基本上每个热用户都安装热计量仪表，并按用熟多少收费。其中阻德 国的法律最为严格和完备。西欧热计量收费法规大都由政府主管能源的部i - j 常0 定颁布。如：波兰由能源部，匈牙利由政府能源委员会制定。一些国家还采取 优惠政策来推行热计量收费的实施。近年来波兰等东欧国家推行热计量收费的 实施。近年来波兰等东欧国家推行供热计量收费的经济再次证明：集中供热系 统按面积收费改为按热表计量收费可节约能耗2 0 。3 0 ，甚至更多一些。 中国集中供热不过二、三十年的历史，而且计量供热却刚刚起步。随着国 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 家对于节约能源和环境保护的日益重视。国家建设部已将集中供暖的民用建筑 所用热表进行计量收费计划，列入全国建筑节能“九五”计划和2 0 1 0 年的规划 范围内。天津市也于今年正式颁布法规。另外，建设部7 6 号文件令民用建筑 节能规定中明确规定：自2 0 0 0 年1 0 月1 日开始，对于“新建居住建筑的集 中供热系统应当使用双管系统，推行温度调节和户用热量的计量装置，一律实 行供热收费”。对于旧有居民住宅建筑，建设部制定了“十五”规划目标，要求 各省、自治区、直辖市可根据实际情况因地制宜，在开展试点工作的基础上有 计划、有步骤地进行改造工作，直到2 0 1 0 年全部改造完毕，基本实现计量收费。 2 2 影响计量供热定价因素的分析 2 2 1 集中供热系统中的分户计量问题 住宅供暖的问题是涉及到千家万户。随着科学技术的不断发展，集中供暖 技术也应该不断改进和发展，使它的系统设计更加合理，运行控制更灵活，设 备制造更先进，特别是它的运行更节能，从而尽快的适应建筑节能的要求。近 年来，由于能源结构开始发生变化。由于开发商的利益及物业管理上的需要， 也由于人民生活水平的提高而对热舒适度提出了更高的要求，特别是由于住户 拖欠供暖费的问题比较严重，使供暖分户热计量和分户热收费问题变得十分迫 切。还有供暖方式的多样化，这也是供暖技术发展的一种表现。 “分户”热计量供热方式提供了一种科学的按热量收费的条件，不仅解决 了供热大锅饭、收费难的问题，而且也是节约能源的一个有效的重要途径之一， 同时它可使用户根据其对热舒适的需求及使用时间进行自我调节供暖时间与温 度的差。但是由于每户供热方式不同而致其供暖时间的差异。因此说“分户热 计量”供暖方式，改变了传统住宅整幢楼室内温度一致的热工特性，使每户处 于局部的热工环境中。 由于“分户热计量”供暖方式住宅的供热是由各用户根据需要来调节，因 此，当用户使用时，希望室温能尽快达到所需要的温度。也就是说要求在用户 开始供暖后能以较少的能量，使宣温迅速上升到所需要的标准，达到其热舒适 要求，即要求围护结构内表面在热的作用下，对谐波热作用反应敏感，能随室 温提高而迅速提高其内表面温度。 “分户热计量”供暖方式，对于住户来说是改变了室内的热工特性。因而 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 要求建筑师，而不应延用传统的围护结构形式，而应重新研究设计围护结构的 结构形式。提出满足新型供暖方式的适用、经济、节能的围护结构造形式，从 而完善“分户热计量”供暖方式住宅的设计，促进“分户热计量”供暖方式住 宅的发展、加快“分户热计量”推广的进程。 另外要真正实现分户热计量必须要保证供热的高质量，供热系统要有完善 的调节控制措施和高水平的运行管理。 实施分户热计量后，供热系统的调节性能要增强，适应整个系统，变流量 运行的需要。热用户可能是自动调节，也可能是手动调节用热量，但在热源处 应该是自动调节供热量，使其跟踪所需热负荷的变化。因此，应设计有压差控 制之类的装置，以保证系统在调节运行中能有平稳的水力工况。供热系统运行 时应是质调节和质量调节相结合。传统设计中供回水温差2 5 ( 2 ，并不利于系统 运行的水力稳定，供热系统“小温差大流量”可提高系统的水力稳定性。因此， 兰供暖负荷发生变化，比如室外气温变化时，应首先进行质调节，然后再根据 热用户末端负荷的变化，进行量调节，这样才能使分户热计量的供暖系统运行 良好。若单是进行量调节，而不进行质调节，将会导致热用户处的温控阀频繁 启闭，不利于系统的稳定运行。所以，实旌分户热计量，使供热运行从现在的 粗放型向节能型转变，运行管理水平进一步提高，是供热技术更加进步发展的 一种表现。当然，一个实施分户热计量的室内供暖系统，需要有高水平的施工 安装作保证。我们知道，室内双管系统所带每户独立支路的供回水支管，多数 都是预埋在楼板的垫层中，它们是随土建施工预埋的，如果安装工序滞后，预 埋管的接口均裸露在施工现场，稍有疏忽，支管就有被堵塞的可能，且很难返 工清理干净，如果再安装散热器，运行时水流不畅，暖气不热将是不可避免的， 就更谈不上进行分户热计量了。 2 2 2 实施分户热计量与分户热收费的关系 当热用户装设温控阀、热量表的初衷是为了节能，是为了更好地满足人们 的热舒适度的前提下，为运行节能提供的技术措施，热用户出于自身经济条件 的考虑，放弃热舒适度要求，减少甚至完全关闭用热，这不能看成是运行节能。 实施分户热计量，就是将热当作商品，为可能实现更准确的分户热收费提供了 一种技术手段。热即然变成了一种商品，用户即有买不买，或买多少的选择自 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 由，而且也有了实现这种选择自由的手段。但是，热又不是一般的商品，热有 许多特殊的属性，其中之一是它本身有传递性，它会在热用户之间进行传递。 在实施分户热计量之后，这种热传递不可忽视。通过热平衡的方法，可以童接 计算出与供暖房间相邻的不供暖房间室温t b ，计算公式如下： t b 。生竖墨鱼! 墨! 1 2 丝生终墨茎! 墨：2 曼丝墨笠墨：旦：! 竺! 蜀五+ 墨1 置1 + - a ( k , 5 + k 2 ，2 + ) + 丑( 蚝e + 瓦吒+ ) + o 3 4 v ( 2 1 ) 式中：t 。供暖房间室温。； r 。室外供暖计算温度。： 爿供暖负荷计算朝向附加值，： 丑供暖计算宣内外温差修正值，一般取b o 7 ； 墨，墨。正，e ，不供暖房间与供暖房间相邻的围护物传热系 数及相应面积，w ( m 2 ) 及m 2 ； 墨，e ，最不供暖房间与室外空气相邻的围护物传热系 数及相应面积，w ( m 2 1 及m 2 ； k ，k ，只，e 不供暖房间与不供暖房间( 或走廊) 相邻 的 围护物传热系数及相应面积，w ( m 2 ) 及m 2 ： v 渗透进入不供暖房间的空气量，m 3 m 。 利用上面公式进行计算，在天津地区，一间完全不供暖的中间楼层南向房 间，由于从上、下及周围房间获取传热量可以维持1 2 1 4 ( 2 室温，而此时该用户 并未花钱买热，可周围的每户均有将近1 “1 5 的供热量传给了这个房间，他们 为此多付了热费，这当然是不合理。可见，即使实施了分户热计量，但是由于 存在房间的热传递，要解决分户热收费问题还有许多技术上和政策上的问题需 要研究。它涉及到消费者权益的保护，应该慎重对待，为了减少户间热传递对 分户热收费的困扰，增强户间建筑结构的隔热性能，这也是可以选择的措施之 一 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 在分户热收费政策上采取措施，也是解决问题的办法之一。例如像国外规 定的那样，将总热量的4 0 仍按热用户面积分摊收费，6 0 按热计量数收费。 另外，对于外围护结构面积不等的热用户( 例如顶层的热用户、拐角方向的热 用户) 是否要采取不同的热计费标准；个别热用户要求有更高的室温，希望用 更多的热是否允许，等等，都是需要进一步研究的课题。 2 2 3 邻户传热对分户热计量的影响问题 - 实施按户计量收费后，住户房间耗热的多少是进行收费的主要依据。由于 各户维持的室温可能不同，邻户之间存在传热温差，某些室温较低的住户就可 通过内围护结构从邻户获得热量。因此，要考虑到部分住户房间闲置和住户由 于生活习惯不同而间断用热的可能性，邻户热传递问题应当引起重视。现在可 以举出几个方面的情况比较，例如： i 、住在同一类型的建筑，邻户传热量的大小与未供暖住户能维持的室温高 低有关。 i i 、典型单元的选择，以户为单元划界的围护结构，包括三个部分，其中与 室外相邻的外围护结构；与走廊等非供暖空间相邻的门、窗、墙等内围护结构； 与同层邻户相隔的内墙以及与上下邻户相隔的楼板。现可选自天津市住宅图集 中一典型住宅楼为实例，简加说明如图2 - 1 所示：该楼为6 层砖混结构的住宅 楼，南北向。 图2 - 1 六层居民住宅平面图 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 计算单兀选择晋通不供暖的单兀，周围为供暖的单元，其中有内墙和非供 暖的走廊相邻：最不利单元是位于建筑顶层西侧或东侧端头的单元，该单元不 供暖，而周围单元均供暖。 2 2 4 住宅房间综合系数的计算： 为了分析简便，引入了房间总耗热量综合系数的a ，房间总得热量综合系 数为口： a 。盟( 2 2 ) 一0 口；灌( 2 _ 3 ) 。 一 式中： q 1 为单元单耗热量，w ； q 2 为单元总得热量，w ； t 为未供暖单元的室温，。 为周围供暖单元的室温，； f 。为室外计算温度，。 当单元的耗热量与总得热量相等，艺q 1 = q 2 时，等式a 以一t 。- 卢( 一) 成立，移项后变成： 等( 2 - 4 ) 对于普通单元的计算( 单元i ) ： 所计算的单元为该楼3 层非端头、b 户。与b 户左右相邻的是a 户、c 户 及上下相邻的d 户( 楼下) 、e 户( 楼上) 均为供暖户。当计算b 户在不供暖 的情况下，邻户传热使该户达到的室内温度。当b 户通过围护结构向外传热量 与该户通过分户墙从邻户a 户、c 户及d 户、b 户的得热量相等时，b 户的室 温值趋于恒定a 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 传热量q 的计算公式： q = 心以一t 。) ( 2 - 5 ) 式中：t 。为天津市供暖期室外平均温度，- 1 5 c ； f ：为相邻各单元各户室温1 8 。c 。 通过各项修正如朝向，层高、围护结构尺寸及其热工性能等等。单元房间 总耗热量由外围护结构传热耗热量、冷风渗透耗热量组成；总得热量为通过分 户墙、上下楼板的邻户传热量：用式( 2 5 ) 计算得到t = 1 4 6 c 最不利单元的计算( 单l i d 最不利单元房间取该楼6 层西侧端头房间。该单元房间得热量为通过东内 墙和下层楼板得热，经计算得岛= 8 5 1 2 节能建筑计算( 单元i i ) 借鉴天津市龙潭路节能示范住宅小区的典型节能住宅为例，其外围护结构 传热系数见2 - 1 。 表2 1示范节能住宅各部分围护结构 平均传热系数w ( m 2 ) 围护结构屋顶外墙楼梯间墙分户墙 平均传热系数o 6 00 7 71 6 71 7 0 说明：外墙为2 4 0 r a m 厚粉煤灰烧结砖，外贴4 0 m m 厚聚苯板； 屋顶采用1 5 0 m m 厚水泥聚苯板保温： 外窗采用中空玻璃塑料窗，每m 缝隙的冷风渗透量i = 0 9 5 m 3 ( m 。 经计算，t 。= 1 5 9 不同住户面积计算 计算中取建筑面积不同的5 个单元，计算结果汇总于下表2 - 2 。 表2 - 2 不同类型单元房间的室内温度 计算结果( “_ - 1 5 1 2 ) 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 单元房 房间 围护结构冷风渗透房问总耗 房间总得 室内温度 类型 间面积 特点 传热耗热耗热综合热量综合 热量综事 ，m 2 综合系数系数系数a系数口 t 单元i 7 6 3 2 非端头1 2 0 51 1 91 3 2 46 2 91 4 6 单元7 6 3 2节能非端头7 0 47 47 7 86 2 91 5 9 单元i i i7 6 3 2 端头顶层 2 6 3 71 4 82 7 8 52 9 48 5 单元4 4 1 2 非端头 8 1 61 0 89 2 44 3 5 1 1 4 6 单元v1 1 1 3 3 非端头1 5 6 41 9 21 7 5 68 7 8 11 4 7 理论计算与实测室温的对比如下表2 3 所示： 表2 - 3理论计算室温与实测室温的对比 在天津的情况，在取暖期住户室内温度与室外温度关系曲线( 不供暖) 。 f ：“ 2 毒i ： 啦 疆“ ；j j 咎 ， 1 7 天津大学硕士学位论文居民区集中供暖计量收费方法的探讨 用下图2 - 2 表示 图2 - 2 室内温度与室外温度的关系 综上所述，当设计分户热计量供暖系统时，因户间传热带来的影响，一般 应由增加分户的隔墙楼板的保温和增加户内散热