住宅供暖与建筑节能

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随着住宅建筑的多样化及其技术进步，不同的采暖方式已成为发展的必然趋势。但是由于考虑问题的角度不同，政府、开发商、设计、物业管理及住户会得出不同的结论。就使得住宅的暖通空调，尤其是供暖方式成为住宅建设开发的热点、难点：大家面临多种选择又难以选择；几十年惯用的供暖模式面临着不可阻挡的冲击。

几十年惯用的供暖系统是指多层住宅等建筑中垂直单管串联式系统。该系统形式在计划经济时期的福利分配住房中是最合理、最耐用的，五、六十年代建造的住宅供暖系统，目前仍在正常运行就是最好的例证。但是，不知从何时开始，住宅供暖系统的设计越来越被轻视：在设计单位，暖通工程师没有条件精心设计；在施工环节，层层转包工程现象也使得施工单位没有条件精心施工，甚至有些南方“包工队”承接施工时尚不知何为暖气。因此，住宅供暖不可避免的产生大马拉小车、温度失调等问题。即便如此，如果建设单位把好工程验收关，也能将上述问题在交付使用前解决。“先天不足”的供暖系统，必然导致浪费或拒缴供暖费；也必然的成为其它供暖模式挑战的目标。 最先提出挑战的是壁挂式燃气热水炉供暖系统，继而是电热膜供暖系统。这两种供暖方式因为是分户设置的，既可以免除物业管理上的诸多不便，又可以转嫁部分开发成本，加之一些专家提出的技术经济论证表明供暖费均低于集中供暖方式，所以北京的分户供暖趋势依然强劲。其实不少业内人士担心：在北方地区，严格地讲是严寒和寒冷地区的多层、中高层住宅中，当前的技术水平并不适合分户供暖。而在居住密度较小的别墅建筑中，分户供暖的优势才能有所体现。而且，使用这两种供暖方式的小区住户也已经通过媒体提出各种抱怨。其中意见最大的是供暖费用远高于购房时得到的承诺。这可能是测算分户供暖方式经济指标时的基础数据与实际偏差较大造成的，如建筑的能耗指标。按照我国现行建筑节能标准，北京地区，采暖居住建筑的耗能指标是20.6W/m2，据此提出各种围护结构的性能指标及设计选用原则，但是没有相应的测试、验收标准或规定，即一些节能住宅项目的验收只是考核其有无节能措施。所以一方面影响了不少新产品的使用，另一方面造成同类节能产品降价竞争、以次充好，最终导致建筑能耗过高。这就是多年以来北京地区采暖能耗居高不下、节能不节煤的主要原因。 电热膜供暖方式对于北京，应在不便使用其它供暖方式时使用。虽然电热膜供暖具有无系统自身热损失、控制灵活、舒适等优点，但是因为北京的电力来源是火力电厂，从根本上不符合能源梯级利用、提高能源效率及城市可持续发展战略方针，是不宜提倡的，更不应作为住房的新买点或所谓技术含量。清华大学江亿教授等发表的文章阐述：“目前我国大型火力发电厂的平均热电转化效率为33%，在加上输送损失，从一次能源利用率来看，电热采暖的效率仅为30%，远低于热电联产的170%，也低于燃煤或燃气采暖的85～90%。法国、瑞士等国采用部分电热采暖是由于由于它们丰富的水利资源，发电以水电和核电为主。我国还是以火电为主，采用电热方式，实际上要比锅炉房直接供热增加2倍的污染物排放量。仅从环境保护的角度看，电热直接采暖的方式也不可取（《住宅产业》2000.11）。”所以，有人称“电热膜是环保产品”，未免太狭隘了，因为环境保护不是一个楼、一个小区、一个城市的要求。至于电热膜可以平衡冬夏季用电负荷、得到供电部门的奖励（如缓交增容供电工程贴费），开发商应视建设项目的具体情况（或会同设计单位）具体分析，不应盲目采用。另外，近日，据新闻报导，北京市政府办公厅下发了“城近郊推广使用清洁能源有关事项的通知”，其中提到：“具有蓄热功能、利用低谷电能采暖的将享受低谷采暖用电优惠电价”。但是，“蓄热功能”不是天上掉下的馅饼。中国纺织工业设计院的张宗誉曾发表文章指出：采用蓄热式电锅炉供热系统，每1万平米的采暖面积，约需120～150m3的蓄热水箱，占地约100 m2，如果加上锅炉、水泵、水处理设备及其附属设施，再加上高低压变配电设备等，占地约250 m2。  北京由于冬季气温低、时间长，居住建筑采用集中供暖是需要且合理的。但是，由于燃料和锅炉的改变，集中供暖的规模在一定的管理模式下，越小越好。在《北京青年报》于2000年10月19日第59版刊登的“几种典型供热方式比较”中可以看到，设置于屋顶的燃气锅炉供暖方式，其安装成本为80元/ m2（建筑面积），运行费用13～18元/ m2•季；在其它资料中，也看到这种供暖方式的实际运行数据：北京某小区地下2层、地上18层、建筑面积约为1.8万平方米的住宅楼，18层局部为设备间，17层以下为住户，当15层朝北客厅室内最低温度19.7℃，大部分时间在20～22℃（实测）时，根据各种实测数据计算的结果如下： ☆：北京市天然气收费标准：民用1.40元/m3，商用1.80、2.80（三星及以上宾馆）元/m3。 北京另一小区，采用燃煤锅炉集中供暖，向住户收取的供暖费为19元/ m2•供暖期。显然，高层居住建筑采用按栋“小集中”的供暖方式由于没有换热站、室外管网等中间环节，且燃气锅炉的输出效率远高于燃煤锅炉，所以燃料价格并不会导致运行费大幅度增加。至于大型热电厂及为环保将燃煤锅炉改为燃气锅炉的供暖单位，其运行成本的大幅度提高，原因是多方面的。市政府办公厅的通知中对使用或改用天然气供暖的新建、在建普通住宅项目提供优惠政策，也可降低运行费用中的回收投资部分。造成运行费提高的其它因素还可以通过提高服务质量、引进竞争机制等手段克服。     但是，集中供暖系统的室内管道设计也面临不少难题。随着吉林、哈尔滨、大连、天津、北京等颁布实施有关供暖计量系统设计、管理文件，不仅单管串联系统成为众矢之的，就是双管垂直系统也要被淘汰出局。那么，分户设置热表的系统能否唱好集中供暖的独角戏，还缺乏理论和实践的保证。  另外，有些商品住宅或称高档住宅，已考虑把全年空调作为新买点。在此提请注意：此举成功的前提仍然是建筑节能水平，因为这直接影响全年空调的运行费用。我国当前的建筑节能水平，还远低于发达国家。尤其是夏季节能，在一些理论问题上还存在意见分歧。但是，全年空调也提出了集中好还是分户好的问题。如前所述，北京的多层、中高层及高层居住建筑由于气候、热工等因素，冬季集中供暖是必需且利大于痹的。夏季集中空调则不然。另外，如果要用一套管路系统、水泵及末端设备（如风机盘管）既冬季供暖，又夏季空调，不仅需要相应技术和产品保证，还需要考虑冬、夏季负荷状况。就好比穿衣服，大家熟知的活里儿服装，如果里儿是绒料的，在天气不太冷时，可以不加里儿穿着，当天气冷时，加上里儿穿着，这样一件当两件穿，在南方过冬也问题不大；可如果在北方寒冷地区，活里儿的羽绒等厚棉装，再一件当两件穿就不潇洒了。至于水源热泵系统，虽然可以较好的兼顾冬、夏季负荷状况，但是水源的温度是影响系统效率的一大因素，据专家建议：冬季水源温度不宜低于15℃、夏季水源温度不宜高于35℃。因此，加热设备（如锅炉）和冷却设备（如冷却塔）还不能少，仅仅是容量和占地上有所减少，一次投资由于室内设备的价格很高，使得综合投资高于集中供暖配分体空调。在此，向大家推荐清华大学江亿教授等针对北京市采用不同采暖方式进行的综合比较结果（《住宅产业》2000.11,以下同）： ①：热电联产初投资仅计外网和换热站，不包括电厂；运行费按16元/GJ。 ②：电热膜的施工安装费约为60～100元/m2——编者注。 ③：已包括夏季空调初投资。 ④：小集中供暖系统费用不会这么高，详见前文——编者注。 ⑤：电费按0.39元/度。 ⑥：按低谷电价0.20元/度。 上表“折合一次能源”数值可以代表国家利益，“初投资”、“运行费”则可以反映开发商和住户的利益。对供暖方式的选择有很好的指导作用。但是，由于对某些问题还缺乏统一的认识或结论，住宅供暖势必还会仁者见仁，智者见智。     总之，搞好住宅暖通空调的基础是进一步加强建筑节能，当前节能的重点在阳台和外窗。我国现行建筑节能标准考虑到外围护结构的性能较差，建议的体型系数、窗墙面积比都比较小，不少在建工程都有所突破，尤其是外窗面积。应当注意的是，加大外窗面积在保证玻璃及窗框的传热系数较低时，冬季对室内获取免费热能——太阳能、降低供暖能耗是有利的，但是,夜间散热量也大，且夏季，如果没有好的外遮阳设施，通过玻璃进入室内的太阳辐射热产生的空调负荷将成倍增加。     对电热供暖问题，江亿教授还指出：“大力发展热电联产集中供热方式，这是写入我国二十一世纪白皮书的基本国策，应从各方面支持和保证。只要有可能接入热电联产供热网的，就应要求接入，而不允许采用其它方式”。“严格禁止各种电热锅炉集中供热方式。对电热膜、电暖气等方式也应尽量控制使用。我国电力系统最大问题是峰谷差，直接电采暖不会为减缓峰谷差有何帮助。大力发展热泵技术，实现高效率供热或发展相变蓄热电暖气解决峰谷差问题，才应是扩大用电负荷的合理途径。”  工程承包的不良竞争也应引起建设单位的注意，有些供暖单项承包或改造工程，据说未经设计，甚至没有图纸，由所谓有经验的施工人员现场确定。如不注意，也会给开发商、业主造成不小的损失。装饰、装修单位也应注意此类问题，以免因小失大。