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住宅建筑耗熱量系數(shù)修正問(wèn)題的研究

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心 戚仁廣 郝 斌 林 澤

【摘 要】本文按照國(guó)家二步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)（節(jié)能50%），一步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)（節(jié)能30%）及實(shí)施節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)前的1980～1981年的通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫要求建立建筑計(jì)算模型，嘗試確定耗熱量修正系數(shù)的計(jì)算方法，并推算出耗熱量修正系數(shù)。
【關(guān)鍵詞】供熱計(jì)量收費(fèi) 耗熱量 系數(shù) 修正

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)供熱計(jì)量改革工作的意見(jiàn)》（建城【2010】14號(hào)）要求從2010年開(kāi)始，北方采暖地區(qū)新竣工建筑及完成供熱計(jì)量改造的既有居住建筑，取消以面積計(jì)價(jià)收費(fèi)方式，實(shí)行按用熱量計(jì)價(jià)收費(fèi)方式。制定熱計(jì)量?jī)r(jià)格，全面實(shí)施供熱計(jì)量收費(fèi)已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。
制定熱計(jì)量?jī)r(jià)格、實(shí)施供熱計(jì)量收費(fèi)的一個(gè)重要問(wèn)題是如何確定用熱量，是否需要對(duì)建筑耗熱量進(jìn)行系數(shù)修正？對(duì)此，2007年國(guó)家發(fā)改委和建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的《城市供熱價(jià)格管理暫行辦法》沒(méi)有涉及，各地的做法也不盡相同。本研究以北京地區(qū)為例，分別按照國(guó)家二步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)（節(jié)能50%），一步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)（節(jié)能30%）及實(shí)施節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)前的1980～1981年的通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫要求建立建筑計(jì)算模型，嘗試確定耗熱量修正系數(shù)的計(jì)算方法，并推算出耗熱量修正系數(shù)。
一、建立計(jì)算模型
國(guó)家節(jié)能50%的二步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)即國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（采暖居住建筑部分）（JGJ26－95）及1980～1981年的通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中采用的建筑物計(jì)算模型為4個(gè)單元6層樓，體形系數(shù)為0.3左右的建筑物。
 為了使計(jì)算模型符合上述標(biāo)準(zhǔn)的要求，本研究也選擇4個(gè)單元6層樓，體形系數(shù)為0.3左右的建筑物作為計(jì)算模型，并根據(jù)國(guó)家二步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，一步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)及1980～1981年通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)北京市居住建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的要求，建立3個(gè)分別符合上述要求的建筑計(jì)算模型并對(duì)其命名（見(jiàn)表1）。計(jì)算模型平面圖（局部）見(jiàn)圖1。
 二、模型的熱負(fù)荷計(jì)算
  根據(jù)國(guó)家一步、二步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)及1980～1981年通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)北京市建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的各自要求，以及計(jì)算模型平面圖的尺寸，分別計(jì)算A建筑、B建筑、C建筑的各住戶采暖季熱負(fù)荷。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2、表3、表4。
三、模型的供熱量修正系數(shù)計(jì)算
1．計(jì)算原理
依照“同一建筑物中，戶型相同且建筑面積（體積）相同的熱用戶，在僅通過(guò)集中熱水供暖系統(tǒng)獲得相同室溫的條件下，該部分住戶應(yīng)支付相同數(shù)額熱費(fèi)”的原則，對(duì)于同一建筑物中，室溫相同的住戶單位時(shí)間應(yīng)獲得相同供熱量。
因此，可明確各住戶供熱量的修正系數(shù)的計(jì)算思路，就是先計(jì)算出建筑物內(nèi)各住戶單位面積供熱負(fù)荷（單位：W/m2），再求其平均值，該平均值與各住戶單位面積供熱負(fù)荷的比值即為各戶的供熱量修正系數(shù)。各住戶的計(jì)量?jī)x表計(jì)量的實(shí)際供熱量乘以該修正系數(shù)所得的供熱量可作為計(jì)算熱費(fèi)的依據(jù)。
 2．計(jì)算步驟及公式
 （1）住戶單位面積熱負(fù)荷
    qn=■（公式1）
 qn——住戶單位面積熱負(fù)荷（n=1，2…….建筑物總戶數(shù)）
 Qn——各住戶供熱負(fù)荷（n=1，2…….建筑物總戶數(shù)）
 Sn——各住戶建筑面積（n=1，2…….建筑物總戶數(shù)）
 （2）住戶單位面積供熱負(fù)荷的平均值
  q＝■（公式2）
 q——住戶單位面積供熱負(fù)荷的平均值
 n——建筑物內(nèi)住戶總數(shù)
 （3）各住戶供熱量修正系數(shù)
    ?漬n=■（公式3）
 ?漬n——各住戶供熱量修正系數(shù)（n=1，2……，建筑物總戶數(shù)）
 3．住戶供熱量修正系數(shù)計(jì)算結(jié)果
 計(jì)算模型A建筑、B建筑、C建筑住戶供熱量修正系數(shù)見(jiàn)表5、表6、表7。
四、模型的供熱量修正系數(shù)分析
本研究將各模型建筑的各熱用戶供熱量修正系數(shù)繪制成曲線圖，分析供熱量修正系數(shù)的分布規(guī)律。修正系數(shù)曲線圖見(jiàn)圖2、圖3、圖4。
以上圖2、圖3、圖4顯示出A建筑、B建筑、C建筑中的各住戶供熱量修正系數(shù)呈現(xiàn)以下分布規(guī)律：
（1）有屋頂、山墻、地面的住戶（3項(xiàng)中至少有1項(xiàng)）供熱量修正系數(shù)小于1，而其它住戶供熱量修正系數(shù)大于1。
這是由于有屋頂、地面及山墻的住戶與其它住戶相比，傳熱面相對(duì)較多，則相對(duì)增加了傳熱耗熱量，進(jìn)而單位面積熱負(fù)荷值相對(duì)較高。這部分住戶是為整棟樓其它住戶（無(wú)屋頂、地面及山墻住戶）分擔(dān)了部分熱負(fù)荷，因此對(duì)該類住戶的供熱量修正系數(shù)應(yīng)小于1，使該類住戶用于計(jì)算熱費(fèi)的供熱量小于實(shí)際供熱量，以體現(xiàn)公平性。無(wú)屋頂、地面及山墻的住戶供熱量修正系數(shù)大于1的情況正好與上述情況相反。
（2）在供熱量修正系數(shù)小于1的住戶中，修正系數(shù)值由小到大排列順序依次為：頂層并有山墻的住戶（最?。?，頂層無(wú)山墻住戶，底層有山墻住戶，中間層（頂層、底層之間）有山墻住戶，底層無(wú)山墻住戶。
以上修正系數(shù)排列順序正是以上各類住戶單位面積熱負(fù)荷由大到小的排列順序，這與計(jì)算熱費(fèi)的原則是相吻合的。
（3）三種建筑模型供熱量修正系數(shù)匯總
五、結(jié)論
1．修正系數(shù)確定的工作量和工作難度較大。為了確定修正系數(shù)，就必須要對(duì)大量的房型的不同位置、朝向、樓層進(jìn)行理論計(jì)算和實(shí)際耗熱量測(cè)算，工作量和工作難度都很大。由于各種建筑物形體、結(jié)構(gòu)、節(jié)能水平等不同，建筑物自身的耗熱量指標(biāo)差距較大，即使是同一建筑，樓內(nèi)各戶由于位置、朝向、層數(shù)等因素的影響，也很難得出一個(gè)普遍適用的耗熱量修正系數(shù)。
2.對(duì)新建建筑原則上不需要進(jìn)行系數(shù)修正。采用基于面積和耗熱量的兩部制熱價(jià)，實(shí)際上已經(jīng)是一種修正。尤其是當(dāng)基本熱價(jià)比例較高時(shí)，用戶耗熱量差距的大部分已經(jīng)得到修正，用戶熱費(fèi)之間的差距只是計(jì)量熱費(fèi)部分。新建建筑用戶基于耗熱量差距產(chǎn)生的熱費(fèi)差異可以通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制，在商品房銷售價(jià)格上得到解決。
3.對(duì)既有非節(jié)能建筑可以進(jìn)行簡(jiǎn)單修正。在供熱計(jì)量收費(fèi)初期，由于部分用戶的住宅為非節(jié)能建筑，如果采暖有利戶和采暖不利戶的熱費(fèi)差距過(guò)大，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)考慮給予修正。但是這個(gè)修正應(yīng)當(dāng)是科學(xué)、簡(jiǎn)單的修正。隨著節(jié)能建筑的增多，以及用戶節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)，應(yīng)當(dāng)逐步取消對(duì)熱費(fèi)的修正。