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住宅建筑耗熱量系數(shù)修正問題的研究

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

【摘 要】本文按照國家二步節(jié)能標準（節(jié)能50%），一步節(jié)能標準（節(jié)能30%）及實施節(jié)能標準前的1980～1981年的通用設計標準中對建筑物圍護結構的保溫要求建立建筑計算模型，嘗試確定耗熱量修正系數(shù)的計算方法，并推算出耗熱量修正系數(shù)。
【關鍵詞】供熱計量收費 耗熱量 系數(shù) 修正

住房城鄉(xiāng)建設部、國家發(fā)展改革委、財政部、國家質監(jiān)總局《關于進一步推進供熱計量改革工作的意見》（建城【2010】14號）要求從2010年開始，北方采暖地區(qū)新竣工建筑及完成供熱計量改造的既有居住建筑，取消以面積計價收費方式，實行按用熱量計價收費方式。制定熱計量價格，全面實施供熱計量收費已經(jīng)成為大勢所趨。
制定熱計量價格、實施供熱計量收費的一個重要問題是如何確定用熱量，是否需要對建筑耗熱量進行系數(shù)修正？對此，2007年國家發(fā)改委和建設部聯(lián)合發(fā)布的《城市供熱價格管理暫行辦法》沒有涉及，各地的做法也不盡相同。本研究以北京地區(qū)為例，分別按照國家二步節(jié)能標準（節(jié)能50%），一步節(jié)能標準（節(jié)能30%）及實施節(jié)能標準前的1980～1981年的通用設計標準中對建筑物圍護結構的保溫要求建立建筑計算模型，嘗試確定耗熱量修正系數(shù)的計算方法，并推算出耗熱量修正系數(shù)。
一、建立計算模型
國家節(jié)能50%的二步節(jié)能標準即國家行業(yè)標準《民用建筑節(jié)能設計標準》（采暖居住建筑部分）（JGJ26－95）及1980～1981年的通用設計標準中采用的建筑物計算模型為4個單元6層樓，體形系數(shù)為0.3左右的建筑物。
 為了使計算模型符合上述標準的要求，本研究也選擇4個單元6層樓，體形系數(shù)為0.3左右的建筑物作為計算模型，并根據(jù)國家二步節(jié)能標準，一步節(jié)能標準及1980～1981年通用設計標準中對北京市居住建筑的圍護結構傳熱系數(shù)的要求，建立3個分別符合上述要求的建筑計算模型并對其命名（見表1）。計算模型平面圖（局部）見圖1。
 二、模型的熱負荷計算
  根據(jù)國家一步、二步節(jié)能標準及1980～1981年通用設計標準中對北京市建筑物圍護結構傳熱系數(shù)的各自要求，以及計算模型平面圖的尺寸，分別計算A建筑、B建筑、C建筑的各住戶采暖季熱負荷。計算結果見表2、表3、表4。
三、模型的供熱量修正系數(shù)計算
1．計算原理
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，該部分住戶應支付相同數(shù)額熱費”的原則，對于同一建筑物中，室溫相同的住戶單位時間應獲得相同供熱量。
因此，可明確各住戶供熱量的修正系數(shù)的計算思路，就是先計算出建筑物內各住戶單位面積供熱負荷（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荷的比值即為各戶的供熱量修正系數(shù)。各住戶的計量儀表計量的實際供熱量乘以該修正系數(shù)所得的供熱量可作為計算熱費的依據(jù)。
 2．計算步驟及公式
 （1）住戶單位面積熱負荷
    qn=■（公式1）
 qn——住戶單位面積熱負荷（n=1，2…….建筑物總戶數(shù)）
 Qn——各住戶供熱負荷（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荷的平均值
  q＝■（公式2）
 q——住戶單位面積供熱負荷的平均值
 n——建筑物內住戶總數(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)計算結果
 計算模型A建筑、B建筑、C建筑住戶供熱量修正系數(shù)見表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項中至少有1項）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，傳熱面相對較多，則相對增加了傳熱耗熱量，進而單位面積熱負荷值相對較高。這部分住戶是為整棟樓其它住戶（無屋頂、地面及山墻住戶）分擔了部分熱負荷，因此對該類住戶的供熱量修正系數(shù)應小于1，使該類住戶用于計算熱費的供熱量小于實際供熱量，以體現(xiàn)公平性。無屋頂、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荷由大到小的排列順序，這與計算熱費的原則是相吻合的。
（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)，就必須要對大量的房型的不同位置、朝向、樓層進行理論計算和實際耗熱量測算，工作量和工作難度都很大。由于各種建筑物形體、結構、節(jié)能水平等不同，建筑物自身的耗熱量指標差距較大，即使是同一建筑，樓內各戶由于位置、朝向、層數(shù)等因素的影響，也很難得出一個普遍適用的耗熱量修正系數(shù)。
2.對新建建筑原則上不需要進行系數(shù)修正。采用基于面積和耗熱量的兩部制熱價，實際上已經(jīng)是一種修正。尤其是當基本熱價比例較高時，用戶耗熱量差距的大部分已經(jīng)得到修正，用戶熱費之間的差距只是計量熱費部分。新建建筑用戶基于耗熱量差距產(chǎn)生的熱費差異可以通過市場機制，在商品房銷售價格上得到解決。
3.對既有非節(jié)能建筑可以進行簡單修正。在供熱計量收費初期，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差距過大，應當適當考慮給予修正。但是這個修正應當是科學、簡單的修正。隨著節(jié)能建筑的增多，以及用戶節(jié)能意識的增強，應當逐步取消對熱費的修正。