王嘉琦 楊 梅 張振迎

(華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院，河北 唐山 063210)

1 概述

隨著大氣環(huán)境的不斷惡化，為有效降低因燃燒散煤導(dǎo)致的煙塵排放量過高的污染現(xiàn)象，一些具備條件的地區(qū)實(shí)施了“煤改氣”工程?！懊焊臍狻惫こ滩粌H對大氣環(huán)境的改善起了重要作用，而且能有效整合城市供熱資源及優(yōu)化城市供熱系統(tǒng)。

2013年，國務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，揭開了“煤改氣”的序幕。2017年，環(huán)境保護(hù)部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《京津冀及周邊地區(qū)2017年大氣污染防治工作方案》，將“煤改氣”推向高潮。2019年，政府工作報(bào)告進(jìn)一步明確指出，北方地區(qū)要穩(wěn)步推進(jìn)“煤改氣”工程，打贏“藍(lán)天保護(hù)戰(zhàn)”。

2 遵化市農(nóng)村“煤改氣”現(xiàn)狀調(diào)研

2.1 農(nóng)村建筑及采暖需求調(diào)研

對河北遵化市農(nóng)村房屋進(jìn)行調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，較多的農(nóng)村都遠(yuǎn)離城市區(qū)，大多為傳統(tǒng)農(nóng)居且大部分房屋為自家在20世紀(jì)90年 代至21世紀(jì)初期原址改建。村莊沒有經(jīng)過整體規(guī)劃設(shè)計(jì)，通訊線路、供電線路、供水管道及燃?xì)夤艿劳嬖谙嗷ソ徊嫔踔辆o密并行的狀態(tài)。村莊內(nèi)房屋建筑為院落式布局，大多院落中的建筑單體為獨(dú)棟，少部分院落中的建筑單體為2層。村中院落分布較為分散，以磚混結(jié)構(gòu)且沒有做過墻體保溫處理的主體建筑為主，只有極少數(shù)村民更換了保溫節(jié)能的門窗。村民對防火防電意識不夠且建筑防火等級不達(dá)標(biāo)，并且簡易房、木板房、暗廚房等鄉(xiāng)村自建廚房的搭建增大了村民生活中的安全隱患(見圖1，圖2)。

河北遵化市農(nóng)村老齡人口較多，子女和年輕勞動(dòng)力大多在城市打工或定居生活。村中家庭供暖房間數(shù)根據(jù)自家生活情況確定，大多只供暖有夜間使用需求的房間。村中的居民保留著舊式的生活習(xí)慣，取暖方式以低成本取暖方式為主，空調(diào)取暖和燃?xì)獗趻鞝t取暖方式為輔。村民在室內(nèi)通常身著厚重的衣物、蓋厚棉被。隨著天氣溫度逐漸降低，低成本的取暖方式無法滿足村民對于取暖溫度的需求時(shí)，村民首先會(huì)選擇使用空調(diào)設(shè)備來提高室內(nèi)空氣溫度，使用時(shí)間通常為全天中的16時(shí)至睡前，并且根據(jù)室內(nèi)溫度的變化進(jìn)行間歇式采暖。當(dāng)嚴(yán)寒天氣到來時(shí)，村民才會(huì)使用燃?xì)獗趻鞝t對室內(nèi)進(jìn)行供暖，使用時(shí)間和燃?xì)獗趻鞝t的設(shè)置溫度會(huì)根據(jù)天氣情況的變化進(jìn)行設(shè)定。村民對采暖房間的供暖溫度要求較低，室內(nèi)空氣溫度保持在16 ℃～18 ℃(見圖3)。

2.2 燃?xì)獗趻鞝t

在遵化市農(nóng)村地區(qū)，分戶式燃?xì)獗趻鞝t成為了“煤改氣”家庭室內(nèi)采暖設(shè)備的首要選擇。村中使用的燃?xì)獗趻鞝t是通過天然氣的燃燒從而加熱循環(huán)水，并通過散熱器來提升室內(nèi)采暖溫度。在日常生活中，村民可以使用燃?xì)獗趻鞝t同時(shí)解決家庭中的炊事、洗浴及供暖等日常使用要求(見圖4)。

燃?xì)獗趻鞝t并非是單一使用的設(shè)備，而是集水電氣一體的系統(tǒng)。燃?xì)獗趻鞝t可以直接與村中正常投入使用的燃?xì)夤艿肋B接，從而滿足家中的生活熱水和采暖需求。村民在燃?xì)獗趻鞝t的使用過程中，根據(jù)室內(nèi)空氣溫度情況自行調(diào)整設(shè)置燃?xì)獗趻鞝t溫度，通常將燃?xì)獗趻鞝t溫度設(shè)置為55 ℃，在滿足居住舒適度的同時(shí)可以減少不必要的能源浪費(fèi)。

遵化市首批農(nóng)村“煤改氣”在2018年年末已經(jīng)改造完成，首批用戶已經(jīng)使用燃?xì)獗趻鞝t取暖兩個(gè)取暖季，但大多數(shù)村民表示并不清楚燃?xì)獗趻鞝t的相關(guān)部件需要專業(yè)人員定期進(jìn)行清洗、除雜等維護(hù)保養(yǎng)。在燃?xì)獗趻鞝t的正常工作期間，內(nèi)部換熱器上的水垢不斷增厚，導(dǎo)致燃?xì)獗趻鞝t的換熱效率逐漸降低，從而引起燃?xì)獗趻鞝t消耗更多的天然氣、供熱不足等現(xiàn)象，增加了水泵和換熱器的負(fù)擔(dān)。若不及時(shí)請專業(yè)人員清理燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)的水垢，將會(huì)引起因水泵堵塞導(dǎo)致的故障，損壞換熱器的同時(shí)會(huì)縮短燃?xì)獗趻鞝t的使用壽命。

為有效減少因天然氣泄漏導(dǎo)致的危險(xiǎn)事故，專業(yè)人員在每戶庭院內(nèi)管網(wǎng)適量增設(shè)分段球閥，減少單個(gè)調(diào)壓箱供氣面積[1]。同時(shí)在燃?xì)獗趻鞝t連接管道的前方增設(shè)獨(dú)立的燃?xì)庾蚤]閥，當(dāng)燃?xì)夤艿缐毫Τ霈F(xiàn)欠壓或者超壓時(shí)，將自動(dòng)停止為燃?xì)獗趻鞝t供氣(見圖5)。

2.3 管道鋪設(shè)

遵化市農(nóng)村道路狹窄且路面高低不平，每戶人家庭院面積和房屋修建高度也存在差異。農(nóng)村的自來水管道敷設(shè)在道路以下，其中經(jīng)濟(jì)條件較好的村莊新修了水泥路面。為避免二次動(dòng)工，在遵化市農(nóng)村“煤改氣”工程設(shè)計(jì)中，燃?xì)夤艿赖姆笤O(shè)選擇了架空的方式。架空敷設(shè)燃?xì)夤艿赖姆绞竭m合聚集性村莊，具有施工成本低，維護(hù)保養(yǎng)方便的特點(diǎn)[2]。專業(yè)安裝人員通常用卡扣將鋼制管道固定在居民修建的自家外墻墻體上，燃?xì)夤艿赖募茉O(shè)高度通常高于自家庭院門的高度。

村中的土坯房、木板房、有重新修建計(jì)劃等不滿足使用天然氣條件的房屋，雖然沒有對其庭院進(jìn)行燃?xì)夤艿赖姆笤O(shè)，但村內(nèi)燃?xì)夤艿谰W(wǎng)的構(gòu)建需要在每家住戶庭院的外墻上進(jìn)行。農(nóng)村重新修蓋房屋的情況非常普遍，尤其是危房、老房等需要大規(guī)模翻蓋的房屋，因?yàn)槿細(xì)夤艿拦潭ㄔ谧约彝鈮w而無法根據(jù)自家需要及時(shí)進(jìn)行房屋拆除。村中有翻新房屋打算的居民，需要村委會(huì)開具相關(guān)證明并提前聯(lián)系燃?xì)夤荆嚓P(guān)專業(yè)的工作人員對燃?xì)夤艿肋M(jìn)行變更后，才可進(jìn)行自家的房屋建設(shè)。

部分村莊的偏遠(yuǎn)區(qū)域，在架空敷設(shè)的天然氣管道上，沒有在可能會(huì)發(fā)生碰撞的管道處安裝管道保護(hù)措施且沒有涂刷絕緣漆。在燃?xì)夤艿篮碗娋€的交接處應(yīng)該加裝PVC套管、安裝警示燈等措施，避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生(見圖6)。

2.4 居民滿意度

在調(diào)研走訪中對村民進(jìn)行問卷調(diào)查，其中接受問卷調(diào)查的村民認(rèn)為自“煤改氣”工程開展以來，大氣環(huán)境明顯改善，居民對“煤改氣”工程的效果滿意度較高，但居民對天然氣取暖費(fèi)用的滿意度較低。村中居民普遍認(rèn)為，炊事時(shí)使用天然氣比使用散煤節(jié)省成本，但使用燃?xì)獗趻鞝t取暖時(shí)，需要不停的燃燒天然氣加熱管道內(nèi)的循環(huán)水，成本較散煤取暖高出兩倍以上。河北省實(shí)施政策補(bǔ)貼后，采用天然氣供暖的價(jià)格依舊高于之前使用散煤取暖的價(jià)格。同一爐散煤在使用中既可以滿足居民對室溫的要求也可以同時(shí)作為炊事使用，但采用天然氣壁掛爐后需要分管路進(jìn)行供暖和炊事。

村民對天然氣取暖方式的滿意度較高，認(rèn)為天然氣取暖方便、干凈，但對供暖的室內(nèi)溫度滿意度較低，主要原因是村民在使用天然氣供暖時(shí)擔(dān)心產(chǎn)生的費(fèi)用問題導(dǎo)致的。關(guān)于農(nóng)村管道安全性和相關(guān)服務(wù)上的滿意度較低，村民首先擔(dān)心架空的燃?xì)夤艿酪蛲饨缫蛩匕l(fā)生燃?xì)獗ㄊ鹿?，其次在敷設(shè)管道后缺少相關(guān)專業(yè)的維護(hù)人員定期巡檢(見圖7)。

3 存在的問題及發(fā)展趨勢

3.1 補(bǔ)貼力度不夠

壁掛爐代替了煤炭爐，天然氣代替了散煤碳，清潔的同時(shí)也增加了百姓冬季取暖的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。除用戶消耗的能源花費(fèi)之外，燃?xì)夤艿赖姆笤O(shè)，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等也需要極大的費(fèi)用開支。如果這些費(fèi)用都需要用戶自行承擔(dān)，顯然“煤改氣”工程將無法實(shí)施和推進(jìn)。 自“煤改氣”工程實(shí)施以來，從中央到地方政府都出臺了相應(yīng)的補(bǔ)貼政策，河北省在實(shí)施“煤改氣”工程后對進(jìn)行“煤改氣”的居民用戶給予每年800元的用氣補(bǔ)貼，從而緩解普通家庭在“煤改氣”使用過程中的開銷，但部分農(nóng)村低收入家庭在使用天然氣取暖的過程中依舊需要承受相對不小的開支。村民認(rèn)為現(xiàn)行的政策補(bǔ)貼力度不夠，燃燒天然氣取暖的費(fèi)用依舊高于散煤碳取暖的費(fèi)用。對收入普遍不高且環(huán)保意識較差的農(nóng)村居民而言，取暖季節(jié)的開支依舊是主要關(guān)心的問題，低收入家庭的散煤燃燒現(xiàn)象很可能再次出現(xiàn)。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)施和巡檢力度不達(dá)標(biāo)

農(nóng)村的室外基礎(chǔ)設(shè)施存在明顯的安全隱患，管道質(zhì)量及相關(guān)安裝不符合要求、沒有采取規(guī)范的防雷電、防撞措施及涂刷燃?xì)夤艿雷R別色。室內(nèi)預(yù)留管道口沒有及時(shí)封堵、燃?xì)夤艿篮图矣貌遄嚯x不達(dá)標(biāo)、用電措施存在安全隱患。

在后期的維護(hù)上，專業(yè)人員不能及時(shí)按照城市住戶的要求定期巡檢和設(shè)備更換等服務(wù)。在供氣期間缺少日常巡檢及戶內(nèi)安檢，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)村民在天然氣使用過程中的不當(dāng)行為，難以保障用戶的用氣安全。

4 結(jié)論與展望

“煤改氣”工程的有效實(shí)施是打贏“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”的關(guān)鍵一步，國家主管部門要修訂并完善相關(guān)的法律法規(guī)，燃?xì)夤緫?yīng)根據(jù)國家規(guī)定制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工規(guī)范及用戶手冊，按規(guī)操作。要降低天然氣價(jià)格，穩(wěn)步推進(jìn)清潔能源和環(huán)境治理的雙發(fā)展，“以氣定改”“四宜”政策的實(shí)施要科學(xué)合理。補(bǔ)貼政策依舊是“煤改氣”工程最主要的資金來源，政策的實(shí)施影響著“煤改氣”工程的可持續(xù)性，若三年補(bǔ)貼期限結(jié)束，不再繼續(xù)推行新的補(bǔ)貼政策，很可能會(huì)出現(xiàn)因居民單獨(dú)承受較高的天然氣供暖支出而停止使用并出現(xiàn)散煤“復(fù)燃”現(xiàn)象。