趙國防 李志光 耿麗麗

摘 要：本論文的研究目標在于系統(tǒng)分析北京地區(qū)住宅供暖能耗的系統(tǒng)現狀、能耗特點及節(jié)能潛力分析。主要運用定性分析和定量分析相結合的方法，對北京市住宅建筑能耗現狀進行研究。通過對住宅小區(qū)供熱系統(tǒng)的熱源、熱力站、熱量輸配管網和熱用戶四個環(huán)節(jié)的調研，分析供熱系統(tǒng)熱源、熱網、熱力站及熱用戶各環(huán)節(jié)能源消耗情況，從而對供熱系統(tǒng)整體能源利用效率進行評估。對比各小區(qū)建筑供熱系統(tǒng)的能耗特點及能耗水平，尋找系統(tǒng)節(jié)能潛力，提出合理有效的改進建議，為推進北京市住宅小區(qū)供熱系統(tǒng)節(jié)能工作開展提供一定的指導，從而有效落實國家、北京市相關節(jié)能產業(yè)政策。

關鍵詞：住宅建筑；節(jié)能減排；供暖能耗；節(jié)能技術

0引言

能源是發(fā)展經濟、改善生活水平的物質基礎，節(jié)能是緩解能源緊缺最有效、最經濟的辦法，是我國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設的一項長期而艱巨的任務。我國建筑能耗約占中國總耗能的1/3，不管是與發(fā)達國家相比，還是與我國工業(yè)、交通節(jié)能相比，建筑節(jié)能是我國節(jié)能工作中一項十分薄弱的環(huán)節(jié)。建筑節(jié)能對于緩解我國資源壓力和發(fā)展社會經濟具有重要的作用和意義，是目前我國建筑業(yè)發(fā)展的迫切需求。

國外一些學者通過計算分析認為，在相同居住面積和采暖溫度下，北京市住宅的采暖能耗為美國住宅采暖能耗的2～3倍。而當時對比選取主要是以耗煤為主，目前北京六環(huán)以內大部分住宅已實施燃氣和市政供暖為主，本文選取建筑也以此兩種熱源為主，選取的住宅小區(qū)基本為2000年以后的二步、三步節(jié)能建筑，以更有針對性的分析目前節(jié)能住宅建筑供暖能耗的現狀。

本研究是通過對選取的區(qū)縣8個住宅小區(qū)的熱源、熱力站、管網、末端用戶，共上百個調研點著手，摸清供暖現狀，并對調研現狀進行分析，給出節(jié)能潛力的建議。

調研范圍包括西城區(qū)、朝陽區(qū)、海淀區(qū)、大興區(qū)、豐臺區(qū)、通州區(qū)選定的共8個住宅小區(qū)的熱源、熱力站、管網、末端用戶，共計123個審計點，具體見下表。

1調研方法

本次對選取的調研點從供暖系統(tǒng)分析、設備能效測試、供暖能耗指標、節(jié)能潛力分析等四個方面著手，對供熱系統(tǒng)整體能源利用效率進行評估。

1.1供暖系統(tǒng)分析

調研住宅供暖系統(tǒng)的工藝流程及設備配置、小區(qū)建筑的建筑結構及圍護信息、小區(qū)供暖系統(tǒng)的運行管理和計量器具配置情況、高耗能淘汰設備在用情況以及供暖系統(tǒng)歷史運行記錄的分析。

1.2設備能效測試

對供暖系統(tǒng)和供暖設備的能效進行測試，如燃氣鍋爐的綜合熱效率、換熱器的換熱性能和運行阻力、供暖循環(huán)泵的效率、負載率和功率因數、水泵變頻裝置的諧波測試、管網的壓降和溫降、用戶末端溫度采集以及對熱計量表計在用情況的摸底。

1.3供暖能耗指標

調研了近幾年供暖系統(tǒng)能源消耗統(tǒng)計，進行采暖期度日數能耗指標修正，分析系統(tǒng)能源消耗結構變化；計算住宅建筑的單位面積耗熱量指標、單位面積耗氣量指標、單位面積耗電量指標、單位面積供暖系統(tǒng)補水量指標并進行對標評價；收集建筑物耗熱量統(tǒng)計數據并與建筑物節(jié)能指標進行對比評價。

1.4節(jié)能潛力分析

通過數據分析和現場調研，從管理節(jié)能和技術節(jié)能的角度分析各住宅建筑供暖系統(tǒng)節(jié)能潛力，并提出節(jié)能建議。

2 調研方式

通過資料收集、現場調研、能耗平臺調取、設備測試等方法了解住宅供暖建筑的情況。

3調研結果

3.1供暖季能耗指標

審計對象供暖系統(tǒng)熱源只有兩種形式，一種為自有燃氣鍋爐房，使用天然氣為燃料，一種為外購熱力形式，只有熱力站，無鍋爐設備。

根據北京市鍋爐供暖節(jié)能中心研究成果以及《供熱系統(tǒng)節(jié)能改造技術規(guī)范》（GB/T 50893-2013），對供暖系統(tǒng)節(jié)能目標要求如下：

1）單位面積耗熱量指標要求在0.23～0.35GJ/m2.a之間；

2）單位面積耗氣量指標要求在8～12m3/m2.a之間；

3）單位面積耗電量指標要求燃氣鍋爐房在1.5～2.0kWh/m2.a之間，熱力站在0.8～1.2kWh/m2.a之間；

4）單位面積供暖系統(tǒng)補水量一級供熱管網小于15 L/m2.a，二級供熱管網小于30 L/m2.a。

各小區(qū)供暖系統(tǒng)2016～2017供暖季能耗指標匯總如下：

3.2節(jié)能潛力分析

4.結論

（1）本次調研中的各小區(qū)供熱系統(tǒng)單位面積耗氣量/耗熱量指標基本符合節(jié)能規(guī)范要求，供熱情況較好。

1）以燃氣鍋爐房為熱源的單位，單位氣耗指標在5.91～9.01 m3/m2.a之間波動，本次調研選取小區(qū)建筑年代基本為2000年以后的二步、三步節(jié)能建筑，單位氣耗指標均優(yōu)于或者在限定值范圍內，整體情況良好。

各小區(qū)供熱系統(tǒng)單位面積耗電量指標均超出限定值要求，指標偏高，主要原因是系統(tǒng)運行普遍存在一定的“小溫差、大流量”現象，水泵未處于高效工況點，導致系統(tǒng)運行電耗指標高于標準要求。

單位面積耗水量指標均低于限定值。

2）以外購熱力為熱源的單位，G小區(qū)無數據指標。H小區(qū)單位面積耗熱量指標0.37 GJ/m2.a超出限定值，耗熱量偏高，分析原因主要是由于小區(qū)下供下回雙管系統(tǒng)存在垂直失調問題，遠端得熱量不足，因此加大了供熱量；單位面積耗電量1.34 kWh/m2.a高出指標要求范圍，系統(tǒng)電耗偏高；單位面積補水量指標3.71 L/m2.a處于限定值范圍，較為合理。

（2）通過本次調研，對住宅小區(qū)供熱系統(tǒng)進行對比分析，總結出以下幾點：

1）供熱鍋爐采用煙氣冷凝余熱回收后，排煙溫度降低，鍋爐綜合熱效率明顯提高，降低了系統(tǒng)綜合能耗；

2）供熱系統(tǒng)普遍存在 “大流量、小溫差”現象，水泵未處于高效工況點，導致系統(tǒng)運行電耗指標偏高。主要原因有三種：水泵開啟數量過多；水泵選型不合理；水泵電機未采用變頻控制或控制參數設置不合理。

3）已進行熱計量改造的小區(qū)，由于熱計量涉及采集點、閥門管線較多，均不同程度的出現了結算表故障、戶用通斷閥、溫控器失聯(lián)，未能上傳等問題，致使部分樓棟熱量表數據缺失或失真，對耗熱量指標分析產生影響。

各供熱單位對供熱系統(tǒng)的節(jié)能技改較為重視，技改后均取得了一定的節(jié)能效果。但是卻普遍忽視供熱管理節(jié)能和節(jié)能技改后的跟蹤分析。從管理節(jié)能角度，供熱單位應深入開展節(jié)能工作，建立完善的能源管理體系，以“能源”為核心進行節(jié)能控制管理，通過明確職責、分析策劃、檢查評審等方式規(guī)范體系的運行；從節(jié)能技改角度，如電機變頻改造、鍋爐氣候補償、用戶熱計量等，使用得當均可起到明顯的節(jié)能降耗的效果。如果效果不及預期，應深入分析、查找原因、持續(xù)改進，而非棄置不用，投入了資金卻成了虛設。

作者簡介

趙國防，男，1980.05.29，本科，熱能與動力工程專業(yè)，河北工業(yè)大學，工作職位：咨詢師，主要工作：能源審計、碳核查、清潔生產審核、節(jié)能評級評價。

（作者單位：中競同創(chuàng)能源環(huán)境科技集團股份有限公司）