某住宅项目采暖方案经济技术对比分析

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摘要： 本文对住宅小区采暖三种方案：集中供暖加分户热计量方案；燃气壁挂炉加散热器方案；电热膜或地热电缆采暖方案，从初投资、运行费用、性能优缺点等方面作了非常详尽的对比。 关键词： 分户热计量 壁挂炉 散热器 电热膜 地热电缆1、工程概况： 海军xx部队x号家属区北区住宅位于辽宁省xx市海滨地段，为山丘地形。军级住宅10户，2户组构成一栋；师级住宅为一楼一底，联排式布局,其中B 1 户型137户，B 2 户型99户；团级住宅206户，为一梯两户单元式多层住宅。总建筑面积为70900m 2 ，其中住宅建筑总面积为65400m 2 ，公共建筑面积为5500m 2 。2、方案比较 为选择本工程的最佳供热方案，我们对以下三种方案进行了比较，现简述如下：2.1 方案一:集中供暖加分户热计量 集中供暖是一种传统的供暖方式，现有燃煤锅炉房扩容改造后为该小区提供采暖热水，通过室外热网进入户内。根据建设部要求，设分户计量装置，在每户入户前设集、分水器，分水器前设热表，计量每户所用热量。散热器上设温控阀，可分室调节室温。集中供暖加热户热计量采暖方式的特点如下：优点：1) 集中供暖 应用  历史 长，技术比较成熟，用户对此比较熟悉。缺点：1) 燃煤锅炉房所产生的煤灰、烟气对该小区环境污染较大，与小区所营造的宁静、高雅的气氛不协调。2) 集中供暖室外管网每年维修量大，维修时开路挖沟，要投入一定的人力、财力，而且给小区的居民生活带来不便。3) 本工程除多层住宅外，大多数户型为一楼一底，面积约160—200m 2 ，供暖系统在户内的阻力损失较小，而整个外网长且复杂，外网的阻力损失较大，系统调节起来极为困难，引起水力失调，造成各户冷暖不均。为解决运行失调 问题 ，每个热力入口处设动态流量平衡阀。4) 师、军级连排式住宅，采暖系统入户处要设管道井，井的数量过多，既不美观又 影响 房间的使用。5) 考虑到地形的复杂，且除采暖热水管外，还有电缆、生活供水、排污管等多条管线，管线综合极为困难，对采暖热水管的找坡、放气泻水不利。2.2 方案二：燃气壁挂炉加散热器 燃气壁挂炉是近2、3年来引入国内的一种采暖方式，即每家有一台燃气壁挂炉，水在炉内被加热，而后在散热器内散热，来加热室内空气，如此不断地循环。壁挂炉内有换热器，生活用水可由采暖用热水通过换热器来加热。燃气壁挂炉加散热器采暖方式的特点如下：优点：1) 调节方便，室内无人时，可调节燃气炉，使室内温度维持到值班供暖温度；2) 便于计量、收费；采暖费转化为燃气费，减少了物业管理的工作量。3) 供暖瞬态负荷不高于 目前 家用热水器负荷可省去投资，不会给燃气管网带来问题；4) 燃气壁挂炉能提供生活热水，可节省热水器的投资；缺点：1) 每台燃气热水炉是一个污染源，燃烧产物CO2、NOx、CO等对环境有污染，中高层小区实测Nox浓度超过国家标准两倍。但该住宅区临海且多数住宅高度不超过9m，燃烧产物对区域空气环境的影响较其对高层住宅的影响小；2) 鉴于有燃气供暖炉爆炸的先例，在使用时，应严格选择有较高安全保障的产品。2.3 方案三：电热膜或地热电缆采暖 电热膜也是近2、3年进入国内的一种低温辐射采暖方式，即将电热膜敷设于房间顶棚或墙壁上，电热膜与楼板间填充绝热材料，避免向楼上传热，电热膜下可采用纸面石膏板等作吊顶。电热膜采暖方式的特点如下：优点：1) 调节灵活，可根据实际需要调节室温；2) 便于计量和收费；3) 辐射传热比对流传热（传统散热器）节能10-20%，地热电缆辐射采暖比天花采暖更为舒适。缺点：1) 为不影响电热膜的散热量，要求电热膜下表面为石膏吊顶，并不能被覆盖，（也即不允许用户对吊顶进行二次装修）各家吊顶单一，无特色。如果用地热电缆，吊顶不受限制，但不能铺地毯。2) 鉴于电热膜有失火的先例，在使用时，应严格选用有较高安全保障的产品。以上三个方案中室内管道或电热膜均要占用约50-70mm的建筑空间。2.4 不同采暖方式初投资、运行费比较 （费用 计算 见附件）采暖方式  燃气壁挂炉加散热器  电热膜  集中供暖加分户计量   初投资(元/m2)   公共部分  --  26.8  93.07   建筑内部分  108.67  132.96  63.84   合计  108.67  159.76  156.91   运行费(元/m2)   燃气或电费  17.21  28.4(24.14)   折旧费  5.25  4.432  合计  23.46  32.832(28.572)   21   外部条件  燃气管网  电网，有可能增加1个变电站  锅炉房扩容改建     1) 括号内数值为考虑到辐射采暖较对流采暖节能15%后，计算得到的运行费。2) 地热电缆比电热膜建筑内部分初投资低10元/m 2 3、采用分户采暖应注意以下 问题  1)  目前 国内把热变成商品的呼声较高，供热从一种福利到采暖费全部由个人负担，需要一个过程。如果采用分户采暖，也即是全部采暖费必须由个人负担，人们从观念上还一下子难以接受。2) 入住率会对每户的耗热量有 影响 。对集中供暖而言，不管室内是否有人，都会供暖，不存在户间传热温差。而对分户采暖来说，如果单元式楼房内有一户不采暖，仅靠周围采暖房间传热，该户的室温会达到12℃，也即采暖房间要负担不采暖房间的一部分负荷。3) 新楼房的施工水分在其投入使用初期对每户的耗热量有影响，会造成燃气费或电费的增加。4) 采用集中供暖时，入住率与施工水分对每户耗热量的影响由物业来承担。4、结论 1) 从初投资、运行费用及施工周期和管理简便的角度看，燃气壁挂炉加散热器是最佳方案。2) 从对小区的环境是否造成污染来说，电热膜和地热电缆对小区的环境无污染，热舒适性好，但运行费高。3) 传统的集中供暖从初投资、施工周期和物业管理的角度看，比分户采暖均不占优势，但在采暖收费上在几年的时间内由大锅饭逐步过渡到按热量收费，住户容易接受。附件 1 方案一:集中供暖加热户热计量 1.1 初投资1) 户内部分：热表：1600元/个散热器的施工费（包括材料和人工）:42元/m 2 温控阀200元/个×10个=2000元户内部分总费用为：(1600+2000)÷164.85+42=63.84元/m 2 2) 公共部分：燃煤锅炉房(含设备)：345.5万元管沟造价：197.3万元管材造价：17.6万元动态流量平衡阀：87.3万元人孔造价：12.16万元公共部分总费用为：345.5+197.3+17.6+87.3+12.16=659.86万元659.86÷164.85=93.07元/m 2 1.2 运行费：甲方提供的数据为21元/m 2 ，其中13元/m 2 由用户负担。2 方案二：燃气壁挂炉加散热器  2.1 初投资：1) 一台壁挂炉价格为:6000元/台2) 散热器施工费(包括材料、人工):42元/m 2 3) 天然气初装费：2000元/户4) 温控阀：200元/个,每户10组散热器，设10个温控阀，共200×10=2000元　（温控阀寿命10年）总计：(6000+2000+2000)÷164.85+42=108.67元/m 2 (不含省去的热水器费用部分)2.2 运行费：燃气壁挂炉的热效率：87.7%；每输出1kW热量时水泵的耗电量：7.3W/kW；壁挂炉寿命按10年计；一个采暖季总耗热量为：21.1×143×24÷1000=72.07kWh/m 2 天然气耗量：72.07×3600÷(0.877×36533)=8.10m 3 水泵等耗电量：72.07×7.3÷1000=0.526kWh/m 2 天然气费：2.1×8.10=17.01元/m 2 电费：0.526×0.394=0.2元/m 2 燃气壁挂炉及温控阀寿命均10年，散热器寿命30年,折旧到每年的费用:(6000+2000)÷(10×164.85)+42÷30=5.25元/m 2 运行费总计=天然气费+电费+折旧费=17.01+0.2+5.25=23.46元/m 2 3 方案三：电热膜采暖 3.1 初投资(因资料缺乏，我们从北京市现有的资料推算)1) 电热膜施工费：北京市电热膜的施工价为：120元/m 2 ，其中70元/m 2 为电热膜的费用，50元/m 2 为辅料与人工的费用，根据北京与葫芦岛市气象条件的差异，70×[18-(-14)]÷[18-(-9)]=82.96元/m 2 葫芦岛市电热膜的施工价为：82.96+50=132.96元/m 2 2) 电网增容使用电热膜，用电增加一般为10～30W/m 2 ，在本工程中取20W/m 2 ，小区电热膜用电量：70900×20÷1000=1418kW在原有基础上，小区需增加2台1000kVA变压器(20万/台)，10台高压柜(7万/台)和16台低压柜(5万/台)，总计：190万元(不含电缆费用和土建投资)。每平方米电网增容费为：190÷7.09=26.8元/m 2 3.2 运行费：电—热转换效率100%；一个采暖季总耗热量为72.07kwh/m 2 ；即耗电量为72.07kwh/m 2 ；电费：72.07×0.394=28.4元/m 2 ；电热膜寿命按30年计，每年的折旧费为:132.96÷30=4.432元/m 2 ；运行费总计：电费+折旧费＝28.4+4.432=32.832元/m 2 4、基本数据： 1. 计算 用采暖期天数：Z=143天2.室外平均温度：t e =-4.2℃3.耗热量指标q H =21w/m 2 4.耗煤量指标q c =14.5kg/m 2 5.冬季采暖室外计算温度:-14℃6.冬季采暖室内计算温度:18℃7.燃气费2.1元/Nm 3 8.电费0.394元/kWh9.天然气热值36533kJ/Nm 3 (低位发热量)10.一个采暖季总耗热量为：21.1×143×24÷1000=72.07kWh/m 2 5、 参考 规范、 文献  1)民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ26-95 2) 工业 锅炉房实用设计手册，机械工业出版社。 3)实用供热空调设计手册，陆耀庆主编。 4)住宅供暖方式的 发展 动态，《暖通空调》，张锡虎。