住宅建筑耗热量系数修正问题的研究

住房和城乡建设部科技发展促进中心 戚仁广 郝 斌 林 泽

【摘 要】本文按照国家二步节能标准（节能50%），一步节能标准（节能30%）及实施节能标准前的1980～1981年的通用设计标准中对建筑物围护结构的保温要求建立建筑计算模型，尝试确定耗热量修正系数的计算方法，并推算出耗热量修正系数。
【关键词】供热计量收费 耗热量 系数 修正

住房城乡建设部、国家发展改革委、财政部、国家质监总局《关于进一步推进供热计量改革工作的意见》（建城【2010】14号）要求从2010年开始，北方采暖地区新竣工建筑及完成供热计量改造的既有居住建筑，取消以面积计价收费方式，实行按用热量计价收费方式。制定热计量价格，全面实施供热计量收费已经成为大势所趋。
制定热计量价格、实施供热计量收费的一个重要问题是如何确定用热量，是否需要对建筑耗热量进行系数修正？对此，2007年国家发改委和建设部联合发布的《城市供热价格管理暂行办法》没有涉及，各地的做法也不尽相同。本研究以北京地区为例，分别按照国家二步节能标准（节能50%），一步节能标准（节能30%）及实施节能标准前的1980～1981年的通用设计标准中对建筑物围护结构的保温要求建立建筑计算模型，尝试确定耗热量修正系数的计算方法，并推算出耗热量修正系数。
一、建立计算模型
国家节能50%的二步节能标准即国家行业标准《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）（JGJ26－95）及1980～1981年的通用设计标准中采用的建筑物计算模型为4个单元6层楼，体形系数为0.3左右的建筑物。
 为了使计算模型符合上述标准的要求，本研究也选择4个单元6层楼，体形系数为0.3左右的建筑物作为计算模型，并根据国家二步节能标准，一步节能标准及1980～1981年通用设计标准中对北京市居住建筑的围护结构传热系数的要求，建立3个分别符合上述要求的建筑计算模型并对其命名（见表1）。计算模型平面图（局部）见图1。
 二、模型的热负荷计算
  根据国家一步、二步节能标准及1980～1981年通用设计标准中对北京市建筑物围护结构传热系数的各自要求，以及计算模型平面图的尺寸，分别计算A建筑、B建筑、C建筑的各住户采暖季热负荷。计算结果见表2、表3、表4。
三、模型的供热量修正系数计算
1．计算原理
依照“同一建筑物中，户型相同且建筑面积（体积）相同的热用户，在仅通过集中热水供暖系统获得相同室温的条件下，该部分住户应支付相同数额热费”的原则，对于同一建筑物中，室温相同的住户单位时间应获得相同供热量。
因此，可明确各住户供热量的修正系数的计算思路，就是先计算出建筑物内各住户单位面积供热负荷（单位：W/m2），再求其平均值，该平均值与各住户单位面积供热负荷的比值即为各户的供热量修正系数。各住户的计量仪表计量的实际供热量乘以该修正系数所得的供热量可作为计算热费的依据。
 2．计算步骤及公式
 （1）住户单位面积热负荷
    qn=■（公式1）
 qn——住户单位面积热负荷（n=1，2…….建筑物总户数）
 Qn——各住户供热负荷（n=1，2…….建筑物总户数）
 Sn——各住户建筑面积（n=1，2…….建筑物总户数）
 （2）住户单位面积供热负荷的平均值
  q＝■（公式2）
 q——住户单位面积供热负荷的平均值
 n——建筑物内住户总数
 （3）各住户供热量修正系数
    ?渍n=■（公式3）
 ?渍n——各住户供热量修正系数（n=1，2……，建筑物总户数）
 3．住户供热量修正系数计算结果
 计算模型A建筑、B建筑、C建筑住户供热量修正系数见表5、表6、表7。
四、模型的供热量修正系数分析
本研究将各模型建筑的各热用户供热量修正系数绘制成曲线图，分析供热量修正系数的分布规律。修正系数曲线图见图2、图3、图4。
以上图2、图3、图4显示出A建筑、B建筑、C建筑中的各住户供热量修正系数呈现以下分布规律：
（1）有屋顶、山墙、地面的住户（3项中至少有1项）供热量修正系数小于1，而其它住户供热量修正系数大于1。
这是由于有屋顶、地面及山墙的住户与其它住户相比，传热面相对较多，则相对增加了传热耗热量，进而单位面积热负荷值相对较高。这部分住户是为整栋楼其它住户（无屋顶、地面及山墙住户）分担了部分热负荷，因此对该类住户的供热量修正系数应小于1，使该类住户用于计算热费的供热量小于实际供热量，以体现公平性。无屋顶、地面及山墙的住户供热量修正系数大于1的情况正好与上述情况相反。
（2）在供热量修正系数小于1的住户中，修正系数值由小到大排列顺序依次为：顶层并有山墙的住户（最小），顶层无山墙住户，底层有山墙住户，中间层（顶层、底层之间）有山墙住户，底层无山墙住户。
以上修正系数排列顺序正是以上各类住户单位面积热负荷由大到小的排列顺序，这与计算热费的原则是相吻合的。
（3）三种建筑模型供热量修正系数汇总
五、结论
1．修正系数确定的工作量和工作难度较大。为了确定修正系数，就必须要对大量的房型的不同位置、朝向、楼层进行理论计算和实际耗热量测算，工作量和工作难度都很大。由于各种建筑物形体、结构、节能水平等不同，建筑物自身的耗热量指标差距较大，即使是同一建筑，楼内各户由于位置、朝向、层数等因素的影响，也很难得出一个普遍适用的耗热量修正系数。
2.对新建建筑原则上不需要进行系数修正。采用基于面积和耗热量的两部制热价，实际上已经是一种修正。尤其是当基本热价比例较高时，用户耗热量差距的大部分已经得到修正，用户热费之间的差距只是计量热费部分。新建建筑用户基于耗热量差距产生的热费差异可以通过市场机制，在商品房销售价格上得到解决。
3.对既有非节能建筑可以进行简单修正。在供热计量收费初期，由于部分用户的住宅为非节能建筑，如果采暖有利户和采暖不利户的热费差距过大，应当适当考虑给予修正。但是这个修正应当是科学、简单的修正。随着节能建筑的增多，以及用户节能意识的增强，应当逐步取消对热费的修正。