簡介： 按戶熱量計量是建筑節能的一項有效措施，計量方法和所需儀表類型不同，對供暖系統形式的要求也不同。本文認為為達到按戶計量的良好效果，供暖系統應在設計時考慮到室內溫度的可調性，因此應改變傳統的沒有跨越管的單管順流式系統，提出了適應既有和新建住宅建筑按戶計量的系統形式。并探討了按戶使用熱量計量表進行計量時，建筑設計應考慮供暖系統的布置的要求，如設置管道井、過門管道埋設等。并認為在系統布置時，不應拘于傳統的布置方法。而應既滿足按戶計量又具有調控室內溫度的功能，以達到節能的目的。
關鍵字：按戶計量 供暖系統 節能
　　住宅集中供暖實行計量收費是建筑節能的一項基本措施，歐洲某國早在20年代就開始進行按戶計量。目前在歐美等國熱量計量已是成熟的技術，據國外調查資料表明：實行集中供熱按戶計量后，其節能率在10％－20％。
　　我國政府已重視該項工作，并投資進行研究。《建筑節能“九五”計劃和2010年規劃》明文規定：“對集中采暖的民用建筑安設熱表及有關調節設備，并按戶計量收費的工作，1998年通過試點取得成效，開始推廣，2000年在重點城市成片推行，2000年基本完成。”目前我國已有多個單位在不同地區進行了試驗研究并取得了良好的成效和經驗。但就該項技術的實施仍感到供暖系統的形式是其難點，本文僅對這一問題進行探討。

1、國外常用的熱量計五方法與儀表

　　目前歐美進行按戶計量熱量使用的方法基本是以下三種：
　　計量方法1，直接測定用戶從供暖系統中用熱量。該方法需對人戶系統的流量及供、回水溫度進行測量。采用的儀表為熱量計量儀表，其儀表由流量、溫度傳感器和積算器組成。儀表安裝在系統的供水管上，并將溫度傳感器分別裝在供、回水管路上。該方法的特點是：原理上準確，但價格較貴，安裝復雜，并且在小溫差時，計量誤差較大。目前應用較少。
　　計量方法2，測定用戶散熱設備的散勢量來確定用戶的用熱量。該方法是利用散熱器平均溫度與室內溫度差值的函數關系來確定散熱器的散熱量。該方法采用的儀表為熱量分配表，常用的有蒸發式和電子式兩種。
　　蒸發式熱量分配表有導熱板和蒸發液兩部分，導熱板夾或焊在散熱器上。盛有蒸發液的玻璃管則放在密封容器內，比例尺刻在容器表面的防霧透明膠片上。由管內液體蒸發量來確定散人室內的熱量。該方法的特點是：價格較低，安裝方便，但計量準確性較差。目前歐洲廣泛采用。
　　電子式熱量分配表，由溫度傳感器測出散熱器表面溫度和室內溫度，并設有存儲功能和液晶顯示。對散熱器溫度的測量有直接測散熱器表面溫度或將溫度元件裝在散熱器供回水管路的區分。該方式的特點是：計量較準確、方便，價格比熱量計量表低，并且可在戶外讀值，目前在歐美受歡迎，正悄然取代蒸發式熱量分配表而成集中供暖按戶計量的主導儀表。
　　在該計量方法中除用熱量分配表計量外，在美國還廣泛采用一種計時方式的計量。即通過大量溫控設備的開啟時間及室內溫度（也可設定），并依據散熱器尺寸。類型等修正來確定各戶用劑量的分配。該方式價格低，易于安裝，但由于未考慮經過散熱器的平均水溫度影響，故準確度如差，目前歐洲極少使用。
　　計量方法3，測定用戶的熱負荷來確定用戶的用熱量。該方法是測定室內、外溫度，并對體暖季內的室內、外溫差累積求和，然后乘以房間常數（如體積熱指標等）來確定收費。
　　該方法采用的儀表為測溫儀表。但有時將記憶散熱器溫控閥的設定溫度作典型室內溫度。而將某一基準溫度作室外溫度。該方法的特點是：安裝容易，價格較低。但由于遵循相同舒適度繳納相同熱費的原則，用戶的熱費只與設定的或測得的室溫有關，而與實際用熱量無關。因此開窗等浪費能源的現象無法約束，不利于節能。目前德國不允許采用，美國、法國有使用。

2、計量方法對系統形式的要求

　　由上述的計量方法可以看出：無論采用哪種計量方法，均要求供暖系統的型式能滿足計量條件。而不同的計量方式對供暖系統型式要求不同。僅就計量而言，任何一種供暖系統型式均可滿足上述計量方法2和計量方法3的要求。只要將散熱器表面平均溫度和室內溫度測出就可確定熱量，達到計量方法2的要求；測出室內溫度和室外溫度就可達到計量方法3的要求。但是在進行計量的同時應使系統能滿足室溫的調節性能，從而達到節能的目的。因此對供暖系統的要求是：既能滿足計量要求，又應具有調控室內溫度的功能。既能達到節能目的又能較準確計量的按戶計量方式顯然是上述方法中熱量計量表和熱量分配表的方式，而采用熱量計量表或熱量分配表進行按戶計量對供暖系統型式的要求卻大不相同。

2．1適合熱量計量表的供暖系統形式
　　由上述可知熱量計量表是測量供暖系統人戶的流量和供、回水溫度，因此要求供暖系統設計時每一戶要單獨布置成一個環路。只要滿足這一要求，對于戶內的系統采用何種型式則可由設計人員根據實際情況確定。對于多層和高層住宅建筑來說，若想每一戶自成一個環路，系統首先應具有與各戶環路連接的供回水立管，然后戶內可根據情況設計成：單管水平串聯、雙管水平串聯。單管水平跨越式、雙管水平并聯式，上供下回式、上供上回等系統形式。

2．2適合熱量分配表的供暖系統形式
　　由熱量分配表測試原理可知，無論任何供暖系統形式，其熱量分配表僅是對散熱器平均溫度和室內溫度的測量。因此熱量分配表可在各種供暖系統形式中進行按戶計量。但是，為節能和調控室內溫度，系統中需設置溫控閥，而有的系統不適合安裝散熱器溫控閥；所以不加跨越管的單順流式系統不適合按戶計量。

3、按戶計量對建筑的要求

　　按戶計量在我國是一項新的技術，而設計符合按戶熱表計量的供暖系統形式是這項技術的難點。通過試點工程的研究，暖通設計人員感到：必須在建筑設計上就考慮按戶安裝熱表的供熱系統的布置。

3．1對建筑平面設計的要求
　　對于采用熱量計量表進行按戶計量時，平面應考慮布置供、回水立管的布置，為便于安裝維修和熱表讀值，應設置單獨的管道并，管道井可布置在樓梯間或戶內的廚房等處，此時應考慮加大樓梯間或廚房的尺寸。由于戶內單獨成為系統環路，因此管道增加，所以戶內各房間平面布置時應考慮使管道減少長度和散熱器布置方便，如：系統管道減少過門。散熱設備相對靠近等。

3．2管道的布置
　　按戶安裝熱表時，水平系統的管道過門處理比較困難，若能對過門管道在施工中預先埋設在地面內，將使系統的管道得到較好的布置。實施按戶熱表計量，室內管道增加，這既影響美觀也占用了有效使用面積，且不好布置家具，若能對部供暖系統管道進行暗設，將解決這一問題。因此，建筑設計時，可能時應考慮管道暗設。

3．3層高的要求
　　對按戶設熱量計量表的單獨環路，由于室內需設供、回水干管。因此以往的標準層高不利于管路的布置，需增加層高。至于層高的尺寸，可視室內供暖系統的具體形式確定。

4、我國的按戶計量方式和供暖系統的形式

　　近幾年我國對集中供暖按戶計量進行一些研究，取得了一些經驗。在北京、天津、哈爾濱、煙臺、長春等地相繼建立集中供熱按戶計量的住宅。這些試點的計量方式大部分用熱量分配表，也有的設計采用熱量計量表使各戶自成系統。

4．1按戶計量的儀表
　　國內試驗研究中大多采用國外的蒸發式熱量分配表。該儀表價格較低，安裝方便，適合于各種供暖系統的按戶計量。因此，有人認為國內實施按戶計量應采用該計量方式并開發國內產品。為實施按戶計量，國內已研制熱量計量表，并開始生產，但因價格等原因，目前使用較少。為減少按戶計量的儀表投資，國內有的人員開始研究流量式按戶計量方式，即采用熱水表進行計量，并認為每戶供回水溫差相等，利用每戶的水流量來分配總的用熱量，并探討了使用熱水表實現住戶供暖用熱計量的四種具體計算方法。目前國外的廠商也紛紛關注我國的市場，并帶來了各型號的儀表。

4．2供暖系統的形式
　　按戶計量已逐漸被人們重視和接受，在《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》（JGJ26－95）中明確規定：在進行室內采暖系統設計時，設計人員應考慮按戶計量和分時控制溫度的可能。
4．2．1既有住宅建筑供暖系統的改造
　　從目前一些試點研究結果看，對既有住宅建筑實施按戶計量的供暖系統改造，應基于原有的系統盡量減少改造的工作量。由于我國既有住宅建筑大多數都是采用單管順流式。因此，主張在立管上加跨越管，然后裝設調溫設備和在散熱器上裝熱量分配表。若原供暖系統是水平串聯型式，在改造時，也應考慮到系統應滿足每組散熱器流量的可調性。對于裝調節裝置就可調節流量的其他系統型式，如雙管系統等，可直接在系統上加溫控閥和在散熱器上裝熱量分配表。
4．2．2新建居住建筑供暖系統的設計
　　對于新建的居住建筑若采用熱量分配表進行按戶計量，只要是能滿足各組散熱器具有可調的系統型式均可以，無論是單管跨越管系統還是雙管系統。但是從調節、運行效果、維修方面考慮，雙管供暖系統是較理想的一種系統形式對于采用熱量計量表進行按戶熱表計量時，對于戶內的系統，宜采用單管水平跨越串聯或雙管水平并聯。若不對每組散熱器進行溫度控制也可采用單管水平串聯。當然也可以根據具體情況設計成其他滿足計量要求的系統形式。

4．3戶內獨立系統的設計布置
　　連接戶內環路的供回水立管在平面的位置應以利于戶內獨立系統的布置為原則。有時為減少室內管道過門的麻煩，必要時供回水立管并不一定要相鄰設置。傳統的做法是將散熱器布置在外窗下，但有時設在外窗下會加大管道長度和使管道穿過陽臺門而不好處理，因此可根據實際情況將散熱器布置在內墻，據有關資料表明，安裝在內墻的散熱器有利于放熱。條件允許時應將供、回水立管設置在建筑物的北向樓梯間或北向的廚房、衛生間內。這樣，戶內系統的走向可由北向房間進人南向房間，這在系統不設溫控問時，有利于減小南北向房間失均。對于房間較多的住戶，一個水平環路不好布置時，可從熱表后再分出兩個或多個并聯環路進行布置。這可減少系統的長度，并可方便系統的布置。

4．4按戶計量的試驗工程
　　全國多個單位的試驗都取得了一定的經驗，現僅簡單介紹其中幾個的一般情況。
　　長春市由吉林省建筑設計院設計的七層宿舍樓，建筑面積約5000m²，設計時采用熱量表進行分戶計量。整棟建筑物的供暖系統為上供下回機械循環、每戶人口裝熱量表自成一個戶內系統，并采用水平串聯式，閥門。熱量表、供回水立管設在樓梯間的管道井內，管道井尺寸一般 1000mm x 50（）m，并設檢查門。單元內每層幾戶即在樓梯間設幾個管道井，如一層三戶即在樓梯間設3個管道并，并分別靠近相應住戶。由于戶內系統是水平串聯，過門的管道埋設在門下地面內。
　　哈爾濱市房地局建造一棟七層住宅樓面積4000立方米，采用丹麥的蒸發式熱量分配表和溫控閥，供暖系統為上供下回雙管式，在系統人口裝設了總熱量表。為便于計量和調節，每組散熱器的供水管安裝丹佛斯的溫控閥，在每組散熱器表面安裝了蒸發式熱量分配表。據了解系統設計時除考慮設置溫控閥增加阻力外，其他均按通常設計進行。
　　在哈爾濱進行的既有住宅建筑節能改造示范中對既有住宅建筑的采暖系統進行改造。改造對象是七層住宅樓，建筑面積2442m²，將原兩個單元的上供下回供暖系統分別改造成帶跨越管式上供下回和水平式系統。帶跨越管的單管系統采用丹麥的恒溫閥或國產的三通閥進行調節，通過測量散熱器表面溫度和室內溫度計量熱量，水平式系統采用意大利的電磁閥進行調節，通過測量水流量及供回水溫度計量熱量，每戶的所有數據通過導線傳輸到樓梯間的控制板（Control Panel），再傳到中心控制板，通過計算機進行獲取數據和控制。

5、結束語

　　按戶計量在我國還處于試驗研究階段。國內研制的計量儀表還需進一步完善。目前的重點放在如何進行按戶計量：但是計量僅是計量收費的前提，制定如何收費的方法仍需進一步研究。
　　本文僅對如何實現按戶計量對系統的要求進行了探討。但是按戶計量的目的是為了達到建筑節能。因此，供暖系統除能滿足按戶計量的要求還應有對室溫調控的裝置。使其既能達到節能又能按人們的要求調控室內溫度來改善居住熱環境。
　　按戶計量是新的供暖技術，除暖通專業人員的努力外，更需建筑專業的配合。尤其新建的居住建筑更是如此，應避免建筑上的約束而使供暖系統的設計先天不足，使得新的供暖技術得不到發展。在目前的研究階段應對建筑要求進行研究，使建筑設計能更好的滿足按戶計量的實現。