李建平  王胤昌  易鳳華

（1．陜西省建筑設計研究院有限責任公司；

2.陜西省土木建筑學會；陜西建工集團總公司  710003  西安）

    冬季來臨，我國嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)都在不同的時間段進入了冬季采暖期，由于全國各地的采暖期或短或長不盡相同，筆者僅以西安為例，做出一些說明和實例。西安屬于寒冷地區(qū)，比之嚴寒地區(qū)的采暖期要短，嚴寒地區(qū)采暖期長的達半年之多，如東北哈爾濱、長春，內蒙的呼倫貝爾、赤峰等。但西安比之夏熱冬冷地區(qū)，采暖期又顯得很長。近年來，氣候變暖的全球性大趨勢在不斷發(fā)展，災害性氣候的常態(tài)化又成為一個不爭的事實，如何在這紛爭的變化中，找出一條合理的科學的采暖期制定之路，應是我們暖通設計工作者應盡的責任和義務，也可為政府相關部門合理制定法定采暖期提供一些技術依據(jù)。

 

    西安的采暖期按老的設計規(guī)范和手冊《采暖通風設計手冊》上的資料顯示為94天（1972年8月修訂版），極端溫度+45.2℃～-20.6℃，冬季室外計算溫度為-10℃，還執(zhí)行過-8℃～-6℃等情況。到1993年再版的《實用供熱空調設計手冊》中規(guī)定西安采暖期為102天，冬季室外計算溫度為-5℃，度日數(shù)為1724。過去采暖期是以度日數(shù)的大小來判定是否為采暖地區(qū)，超過1500的為采暖地區(qū)，低于1500的為非采暖地區(qū)，一直延續(xù)到2010年7月底。從2010年8月1日實施中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布實施的《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》中全國各地的采暖期或多或少地都發(fā)生了變化。西安的采暖期已變?yōu)?2天，全年的采暖度日數(shù)已變?yōu)?178（℃·d），度日數(shù)的變化是計算方法不同而定的。采暖期的變化這幾十年來一直處于動態(tài)之中，西安地區(qū)從94天-102天-82天，除了我們計算度日數(shù)的方法有所變化外，最重要的原因是氣候變化的因素了。在這要說明的是，我們制定采暖期的氣象資料取值也有所不同。過去的手冊取的是50年或30年的氣象資料，筆者在參與陜西省節(jié)能實施細則中，就是到陜西氣象局收集到50年的氣象資料，而現(xiàn)在頒布的《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》中采用的是近十年的每年365天的日平均溫度，日平均溫度取氣象站每天4次的實測值的平均值。應該說現(xiàn)行的規(guī)范標準對我們有著很接近、很科學、很實際的指導意義。

 

    西安地區(qū)實行的法定采暖期為4個月，由當年的11月15日至來年的3月15日，實際天數(shù)算下來約120天，也就是四個月的時間，多年來我們西安地區(qū)的居民也都是按4個月交納采暖費，熱力公司也是基本按這個日子供暖和停暖。這個實際四個月的采暖期已經(jīng)比我們設計執(zhí)行的國家規(guī)范和設計手冊中規(guī)定的94天～102天多出了18～26天，但這么多年也就這么執(zhí)行過來了，問題是這個法定采暖實際日期要與最新的國家規(guī)范相比，多出了120-82=38天，其差距達38天之多。過去是如何制定的120天暫且讓它過去，但現(xiàn)在新的規(guī)范在新的氣象資料下已出臺了，而且要執(zhí)行和實施，全國各大城市都有或多或少地調整。如北京的采暖期從128天～126天再到現(xiàn)在的114天相差有十幾天；鄭州從100天變化到88天；徐州從102天-96天縮短至84天，而且絕大部分城市的采暖期在縮短，這也說明近十年來，全球性氣候變暖對我國的巨大影響，暖冬現(xiàn)象的出現(xiàn)也趨于常態(tài)。在這種情況下，各個城市應該根據(jù)變化了的情況和國家出臺的規(guī)范標準結合與同步，也就是要調整各自的法定采暖日期，讓采暖期更加科學化、更加與時俱進，換言之，也就更加符合節(jié)能減排的精神。拿西安來說，新標準中的82天采暖期，與現(xiàn)行的120天的法定采暖期如何修改和協(xié)調一下，就需要重新制定西安地區(qū)的采暖起止日期，筆者推出了幾種算法：

 

    2.1 按以往的氣象條件算：當年12月1日～來年2月20日，為82天采暖期，當年11月15日～12月1日，來年2月21日～3月15日為采暖掌控期；

 

    2.2 按節(jié)氣算：當年11月20日左右小雪節(jié)氣到年底有40天，來年立春到雨水中為2月10日左右有42天，為82天采暖期，尤其是最核心的冬至（12月22日左右）進九，一九、二九、三九、四九（12月22日至1月26日）都包含在采暖期的核心日期，等到立春節(jié)氣2月4日已是春打六九頭了。這樣算同樣82天，但提前了10天。當年11月15日～11月20日～來年2月12日～3月15日為采暖掌控期；

 

    2.3 按積累經(jīng)驗算：當年11月25日～12月31日為36天，來年1月1日 至2月15日為46天，是82天的采暖期，當年11月15日～11月25日～來年2月16日～3月15日為采暖掌控期。

 

    列出幾種不同的算法是積累了西安地區(qū)的一些氣象觀察資料得出的，從節(jié)氣來講，進九只在當年的一九，其二九、三九、四九都出現(xiàn)在來年的1月份，采暖期制定當年少一些、來年多一些符合氣候情況，當然，真正采暖期的確定還應請相關的氣象專家、設計專家和政府相關部門共同研究確定。

    我們常說，進入冬季就要采暖了。實際上冬季與采暖期是有所不同的，一般冬季是24節(jié)氣中立冬的節(jié)氣，一般約在每年的11月7日左右，拿西安來講，離11月15日法定采暖期還不到。從氣象指標上來講，每日的平均氣溫達到了連續(xù)5天在10℃以下才算入冬。全國各地的入冬時間存在著很大差異。拿2010年陜西入秋來講，就有陜北已入秋，西安夏未完的現(xiàn)象，入秋從氣候上以連續(xù)5天平均氣溫降至22℃以下時作為秋季開始的標準。2010年，陜西榆林8月14日入秋，延安8月15日入秋，銅川8月20日入秋，寶雞8月19日入秋，咸陽8月21日入秋，商洛8月21日入秋，西安、渭南、安康、漢中此時還屬夏末，西安平均入秋時間為9月4日，但9月4日左右西安日平均氣溫還保持在24℃以上。西安入秋推遲，入冬卻提前了。2010年西安入冬比二十四節(jié)氣“立冬”提前了13天，即10月25日西安正式進入了冬天，但進入冬天有時受西北氣流的控制和影響，天氣有時以晴天為主，氣溫反而回升，出現(xiàn)近些年常見的暖冬現(xiàn)象。什么時候進入采暖期呢？除了法定的和規(guī)范標準中確定的，從氣候學上講應該是連續(xù)5天日平均氣溫在5℃以下就應該進入采暖期了，這一日平均溫度≤+5℃的天數(shù)也是采暖度日數(shù)計算的基礎，所以說，規(guī)范標準的采暖度日數(shù)來源于氣象資料，尤其是新標準是來源于近十年的氣象資料，而且確切地講是一個動態(tài)的數(shù)值，是隨著氣候變化而變化的數(shù)值，從1972年到現(xiàn)在，西安的設計計算采暖期已減少了20天（102天—82天=20天），但法定的采暖期（四個月，當年11月15日至來年3月15日）120天這些年卻是靜態(tài)的，一直沒有改變，這一情況已經(jīng)不符合節(jié)能減排的方針了，而且，這里面存在著巨大的浪費。

 

    今年西安地區(qū)進入采暖期以來，凡有集中供熱的小區(qū)，筆者進行了部分走訪，尤其是大專院校的集中供熱，普遍反映從11月15日到12月底，都存在過熱情況，家中溫度都在20幾度，有些人在家中不得不穿短袖短褲，有些則開門開窗散熱，造成這種熱能浪費現(xiàn)象的有幾種情況：

    4.1 室外天氣晴好，冬季不冷，尤其是新建住宅，都是按節(jié)能建筑設計和施工的，保溫性能良好；

    4.2 供熱熱源沒有采取調控措施，或系統(tǒng)陳舊無法調節(jié)；

    4.3 末端散熱器沒有調節(jié)功能，或調節(jié)功能失靈及人為的不調節(jié)；

    4.4 太陽能補償了一部分熱量等等。

 

    分析諸多原因，其最重要的就是我們要合理地確定采暖期和采暖掌控期，以有效地動態(tài)地進行供暖，在資源匱乏的今天，怎么能讓熱能產(chǎn)生過熱或浪費的現(xiàn)象呢？

 

    筆者觀察西安冬季采暖情況數(shù)十年，也談過一些自己的看法和觀點，2010年采暖期前，筆者購買了足夠的天然氣，以備“千年嚴冬”之說，筆者住11層東南角，臥室朝南、書房東南、客廳朝東，壁掛爐地輻熱采暖，從采暖期11月15日到2010年年底，暖氣僅試燒了兩次，45天的采暖期內幾乎沒用暖氣，室溫維持在17.3℃～19.1℃，基本無需采暖。進入2011年元旦到1月5日，5天時間實行間歇式采暖，早8點到11點，晚5點到9點，而且地輻熱不宜開大火，西安室外-5℃～-6℃，筆者室內17.5℃～21℃，五天用氣65m³，1.98元/m³氣價，合128.7元錢，一天25.74元，小結一下有幾個原因：

    5.1 今冬西安地區(qū)采暖前半期天氣不冷，屬暖冬現(xiàn)象；

    5.2新建住房圍護結構保溫情況良好，外墻4㎝厚xps板，塑鋼中空玻璃A=6密閉性好；

    5.3有兩間朝南房，窗戶、封閉陽臺窗面積各達2.7㎡和4.3㎡，按西安地區(qū)計算采暖期內太陽總輻射平均強度南向為91W/㎡，（2.7+4.3）×91=637W，就是說，筆者的房間在采暖期內每天得到太陽熱能637W×4.7小時=2994W/d（當然還應考慮天氣，玻璃折射等系數(shù)），這些太陽能得熱設計時應給予考慮；

    5.4住戶內還有電視、電腦、灶具、開水壺、冰箱、照明等電器和散熱物體，也使房間部分得熱；

    5.5壁掛爐有很大的自主調節(jié)功能。

 

    這幾年，筆者通過實地感受和多方了解，自備壁掛爐采暖且圍護結構保溫做得好的小區(qū)居民樓，在西安的一個冬季采暖期下來，采暖的投入費用普遍低于集中供熱，以筆者實踐和了解的情況為例，可以算一筆賬，一個100㎡的南朝向（兩間）套房間，一個采暖期耗氣（壁掛爐）500m³，按西安現(xiàn)價1.98元/m³算（原價1.75元/m³）將近1000元。而集中供熱現(xiàn)價5.3～5.8元/㎡·月，計算5.3×100×4=2120元，如按5.8元/㎡·月算則2320。這樣算下來，一個采暖期自行控制著燒壁掛爐竟比最低的城市供熱價還要便宜一半以上。筆者去年在1.75元的氣價情況下，一個采暖季下來僅花了800元左右，還包括做飯和洗浴（老伴退休長期在家），近期報刊上就披露一些小區(qū)居民愿意按供熱分戶計量交費，不愿意按面積交費，這是因為部分居民嘗到了分戶計量的甜頭，既能調控自己的暖氣系統(tǒng)，又不浪費能源，還節(jié)省了錢，于國于民都有利。這也和西安相關政府部門極力推廣分戶計量的政策是吻合的。“少用少交費，多用多交費”“交的明明白白，不希望按面積交的稀里糊涂” ，這也說明氣候變暖，我們實際可調控的采暖系統(tǒng)的花費已明顯的低于城市供熱的費用了。我們的法定采暖期和規(guī)范標準中的采暖期應從新根據(jù)變化了的客觀情況而制定或調整了。

 

    這些年來，西安的各級政府在改善西安的氣候環(huán)境方面做了大量工作，這一方面增多了西安的藍天數(shù)，也為西安采暖節(jié)能減排做出了巨大貢獻，自2002年西安有空氣質量檢測數(shù)據(jù)起，2002年西安全年才有175天空氣質量為優(yōu)良的藍天，2003年西安全年的藍天數(shù)量上升到255天。此后，2004年為260天，2005年為290天，2006年為289天，2007年為294天。自2008年起，西安每年的藍天數(shù)量都突破了300天，2008年為301天，2009年為304天，剛結束的2010年又為304天。在冬季12月因燃煤取暖、焚燒垃圾和落葉等極易產(chǎn)生空氣污染的月份，西安的空氣質量有19天為良。

 

    在這種改善了的環(huán)境條件下，太陽能在冬季采暖期提升了我們西安地區(qū)的室內、外溫度，也節(jié)省了我們大量的不可再生能源的耗費，為我們的基礎采暖做出了無形的巨大貢獻。我們業(yè)內人士有必要對這一問題進行重新審視，如實測西安地區(qū)的太陽能得熱情況，在新住宅設計過程中，要考慮到建筑物耗熱和得熱的關系，包括家電得熱的綜合考慮，這樣才能在不降低生活質量的情況下達到節(jié)能減排的目的。

 

    每到冬季，總有些系統(tǒng)采暖存在著各種各樣的問題，或多或少的影響著老百姓在冬季采暖期間的生活，一些交了錢也采不上暖，或采暖質量差，天然氣量不夠等問題。筆者通過調查了解，總結有如下幾個原因：

 

    1）系統(tǒng)老化，未能及時更新和維修，使系統(tǒng)熱力失調、水力失調，還有氣堵或管道堵塞的情況，系統(tǒng)平時放空，一充水，出現(xiàn)暖氣片和管道閥門多處漏水的情況。而新的系統(tǒng)情況就好得多，還會出現(xiàn)過熱情況；

 

    2）許多老建筑、老系統(tǒng)正在改造中，更換鍋爐、更換熱交換器不及時，天已冷了，暖氣還未供上，尤其老建筑不是節(jié)能建筑，沒有保溫，熱損失大，應從更換窗戶做起，到外墻保溫完善節(jié)能建筑的改造；

 

    3）暖氣片加罩的情況仍是很普遍的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也是一個降低采暖質量的問題，尤其是在老建筑、老系統(tǒng)中。新的建筑有地輻熱采暖的，即便是采用散熱器采暖的，現(xiàn)在散熱器漂亮的外觀也使住戶少有加罩的；

 

    4）采暖系統(tǒng)的調節(jié)性能差，大多數(shù)系統(tǒng)沒有考慮南北朝向分環(huán)設計的問題，表現(xiàn)在老建筑中，南、北朝向的，溫差有5℃之多。新、老系統(tǒng)都存在著調節(jié)功能差，或者根本就無人調節(jié)（指總管和主管閥門），或無法調節(jié)（指支管上三通調節(jié)閥和溫控閥），許多調節(jié)閥門和設備不是銹蝕就是無法使用，這些設備已形同虛設；

 

    5）不論是集中熱源或單位的自備熱源，供熱溫度普遍低于設計溫度。設計是按連續(xù)采暖進行考慮的，而實際供暖基本都是間歇性的，這里面存在著系統(tǒng)的量調節(jié)或質調節(jié)如何應用的問題；

 

    6）還有一些因集中采暖、分散采暖、暖氣片與地輻熱，分戶計量和壁掛爐而產(chǎn)生出的一些系統(tǒng)失調和設備質量等其他問題；

 

    7）自備鍋爐也好，集中供熱也好，調節(jié)性差，存在著操作不力的情況。老鍋爐就不說了，現(xiàn)在新的燃氣、燃煤鍋爐，其調節(jié)功能是很好的，從30～100%的調節(jié)功能，但存在著使用調節(jié)不當或不使用的情況；

 

    8）天然氣供氣量缺口較大，以2011年元旦～元月五日為例，西安市日缺30萬m³天然氣，這幾天西安地區(qū)室外溫度-5℃，也就是設計計算的室外溫度。這樣的缺口狀況，無法應對更低氣溫的極端天氣情況。

 

    歸納種種情況，也想說明我們采暖目前的實際情況，不但與先進國家的調控采暖系統(tǒng)存在著極大的差距，而且也存在著巨大的浪費和巨大的節(jié)能挖掘潛力。要說明的是，熱源系統(tǒng)的動態(tài)調控是節(jié)能減排的關鍵問題。

 

    1．重新確定合理法定采暖期的必要性

    筆者初步算了筆賬，如果我們按規(guī)范標準確定我們西安地區(qū)的采暖期，也就是82天/120天=0.68，也就是說我們幾乎減少了1/3的大量的正常供熱，這對節(jié)能減排產(chǎn)生的影響是巨大的。如果按西安近些年的氣候情況，也應從新審視采暖期這個問題，這樣不但減輕了政府部門的壓力，也減輕了老百姓的負擔，更重要的是對我們已不富裕的資源可以更加合理地利用，而且在采暖掌控期可根據(jù)天氣溫度情況隨時可以供暖，也能提高供熱系統(tǒng)的調節(jié)控制能力，（其實供熱系統(tǒng)本身就有這調控能力，現(xiàn)在只是人為把它合理使用罷了）。就是在采暖期內，現(xiàn)在西安地區(qū)也會出現(xiàn)很多不冷的日子（日平均溫度超過5℃～10℃），我們的供熱系統(tǒng)也應隨之而調節(jié)。這種調節(jié)在家中獨立的系統(tǒng)已被實踐所證明不但完全可行，而且大大地節(jié)省了能源和資金，有必要進行區(qū)域性推廣和地區(qū)性推廣。

 

    2．采暖期分級供熱的構想

    無論是計算采暖期和法定采暖期它們都是隨氣溫的變化而計算出或制定出的，它們溫度的變化曲線也是隨著附圖的趨勢而形成的（除極端特殊的氣候變化），這樣，我們就可以根據(jù)變化的曲線將采暖期分級供熱，如圖所示：

 

 

    從圖中可看出，以日平均溫度+5℃到+3℃為5區(qū)，供熱級別為5級，+3℃到+1℃為4區(qū)，供熱級別為4級，+1℃到-1℃為3區(qū)，供熱級別為3級。從此為日最低溫度，-1℃到-3℃為2區(qū)，供熱級別為2級，-3℃到-5℃為1區(qū)，供熱級別為1級，低于-5℃則已低于了設計計算的室外溫度了，屬極端特殊氣候，故為特級區(qū)，也就是特級，讓我們的供熱能力也有應對極端天氣的應急預案和手段能力。這里，可能日平均溫度與日最低溫度有一個如何科學合理搭接的問題，如果出現(xiàn)日最低溫度-2℃，應是2級供熱，但同時日平均溫度可能為+1℃或+2℃乃至更高達3℃、4℃的情況，這時按分級可能是3級或4級了。筆者認為，就高不就低，以2級為準，也為老百姓的采暖增加些保險系數(shù)，更多地考慮一些老弱病幼、弱勢群體對采暖的特殊要求和感受。

 

    此舉也符合設計規(guī)范中要求采暖供熱系統(tǒng)設置室外氣候補償器的條款，將不同的氣候條件分成不同的分級供熱，再由供熱系統(tǒng)按不同的供熱級別采取不同量與質的供熱方式。量調節(jié)是按熱水量的分配比例進行調節(jié)的，質調節(jié)則是根據(jù)供熱溫度的變化來進行調節(jié)的。無論怎樣，我們現(xiàn)在先進的天氣預報（可預告三天）和天氣形勢預報給我們提供了很好采暖供熱分級的定位，從而也可有效地調控系統(tǒng)、節(jié)省能源、減排降耗。

 

    如果從西安推廣至陜西乃至全國，這個節(jié)能減排的數(shù)量是巨大的，意義也是深遠的。

 

    筆者通過幾年的實踐和調研，總感到西安地區(qū)的法定采暖期與氣象資料計算出的采暖期存在差異，而且越來越大，這與氣候變暖有直接關系。國家氣候中心近日表示，2010年中國平均氣溫9.5℃，較常年偏高0.7℃，是1961年以來第10個最暖年，也是第14個連續(xù)氣溫偏高年。如果我們將法定采暖期進行科學合理的調整，將是件利國利民并且是節(jié)能減排的一件大事。氣候和氣候變化問題越來越成為一個非常重要的國計民生及全球性問題，人類社會必須承擔起相應的責任，采取緊急行動，應對氣候變化帶來的影響。在科學、合理地制定西安地區(qū)的法定采暖期也是非常必要的，如推至全國合理確定法定采暖期的話，其節(jié)能減排的巨大意義是不言而喻的。

 

    （注： 此文形成提案，由省政協(xié)委員劉小平和省政協(xié)常委張華俊提交到省政協(xié)第十屆委員會中提出，并由市政府督查室敦促西安市市政公用局進行核實、研討、調查、落實。提案得到省、市機關領導的高度重視，正在積極協(xié)調相關部門配合落實。另外，此文得到省土木建筑學會大力支持，已形成建議形式提交陜西省科學技術學會。）

 

1．《采暖通風設計手冊》 1972年版 中國建筑工業(yè)出版社

2．《實用供熱空調設計手冊》 1993年版 中國建筑工業(yè)出版社

3．《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003 中國計劃出版社

4．《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ26-2010 中國建筑工業(yè)出版社

5．《太陽能熱水系統(tǒng)工程技術手冊》 鄭瑞澄主編 2006年 化學工業(yè)出版社

6．《太陽能推廣與應用》 孫曉光等編寫 2009年 中國建筑工業(yè)出版社

7．《西安晚報》、《華商報》相關報導資料。

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)