赤峰市老旧小区供热现状及改造对策研究.pdf

1引言随着经济快速发展袁 人们生活水平日益提高袁人们对室内热舒适性有了更高的要求遥而建设时间超过 20 年的老旧小区建筑保温性能差袁管网破损袁缺少热计量设备袁供热效果差调节不及时袁满足不了人们对热舒适性的需求遥 近年来袁国家和地方政府出台了各种关于老旧小区节能改造的政策袁供热企业和研究者们也开始对老旧小区节能改造进行研究遥 李航研究了老旧小区热力管网存在的问题袁提出了改造施工中管理要点1袁王慧霞提出了老旧小区增加外围护结构保温和分户计量供暖改造等技术措施袁改善热用户供热质量2袁胡繁昌等研究老旧小区供热系统水利失调尧能耗过高等问题袁提出在建筑物热力入口处加装喷射泵等装置进行混水供热袁减小系统的过热损失3遥现有研究多对管网和末端能耗进行研究袁本文以野热源要管网要建筑末端冶为研究主线袁深入老旧小区调研袁并关注住户对室内供热系统评价袁 力求从整个系统挖掘改造潜力袁提高老旧居住建筑节能水平遥2老旧小区供热现状调研和分析由于老旧小区建设年代久远袁建设时技术和设备相对落后袁采暖系统设计不合理曰供热系统运行周期长袁管道老化曰管道跑冒滴漏现象严重袁管井内管道和阀门被水长时间浸泡袁 导致阀门生锈腐蚀曰建筑能耗较大袁不利于我国的节能减排工作遥 为缓解国内能源压力尧促进能源的可持续发展袁结合老旧小区现状袁深入老旧小区调研袁分析热源尧管网和建筑末端现状袁通过模拟分析尧数值计算评价供热系统运行节能潜能袁提出老旧小区供热节能改造路径和措施袁最大程度节约资源遥赤峰市政府联合赤峰富龙热力有限责任公司为提高老旧小区居民生活质量袁 消除安全隐患袁为广大居民创造宜居环境袁 近几年投入大量的人力尧物力尧财力改善老旧小区城镇供热系统袁包括热源形式尧一次供热管网尧换热站尧二次管网尧建筑末端的热用户等方面袁 一定程度上提高了室内热舒适性袁提高了居民生活质量遥 但根据发改投资也2020页305 号文叶国家发展改革委关于用好中央预算内投资扎实推进城镇老旧小区改造工作的通知曳尧 住房和城乡建设部办公厅尧 国家发展和改革委办公厅尧财政部办公厅渊建办城函也2019页243 号冤文叶关于做好老旧小区改造工作的通知曳尧 赤峰市人民政府办公室赤政办字也2020页38 号文叶赤峰市人民政府办公室关于做好全市老旧小区改造配套基础设施建赤峰市老旧小区供热现状及改造对策研究赵佳美1袁 王春林1袁 赵胜男1袁 许丽萌2袁 威乐诗3渊1.赤峰学院资源环境与建筑工程学院曰 2.赤峰宏基建筑 渊集团冤 有限公司曰3.赤峰市民用建筑设计研究院有限公司袁 内蒙古赤峰024000冤摘要院现阶段我国正大力改善民生条件和环境袁在能源愈发紧缺的情况下袁积极开展老旧小区建筑节能改造袁降低建筑能耗袁有利于提高老旧小区建筑用能效率袁改善居民冬季供暖期室内热舒适度遥 通过走访老旧小区进行实际调研袁分析了赤峰市老旧小区建筑能耗和供暖现状袁了解了赤峰市老旧小区城市供热系统的热源形式袁供热管网敷设形式袁末端建筑基本信息和老旧小区居民对供热系统的感受遥 对比了老旧小区改造前后居民室内舒适度变化尧建筑能耗变化袁并从热源-热网-末端建筑不同方面分析和评价供热系统运行现状遥 经分析发现袁影响老旧小区建筑能耗的主要原因是末端供热管道腐蚀老化严重袁围护结构耗热量大袁供热系统无分户计量设备袁通过围护结构改造袁建筑热负荷提升率大于 60%袁用户室内供热期温度提升 13益遥关键词院老旧小区曰建筑节能曰供热现状曰供暖改造中图分类号院TU995曰C913.9文献标识码院A文章编号院1673-260X渊2023冤05-0049-05Vol.39 No.5May 2023赤 峰 学 院 学 报 渊 自 然 科 学 版 冤Journal of Chifeng University(Natural Science Edition)第 39 卷第 5 期2023 年 5 月收稿日期院2023-01-06基金项目院2022 年赤峰市社会科学院科研项目渊16冤49-设工作的通知曳这些文件相关要求袁赤峰市老旧小区的改造工作仍任重道远遥2.1热源赤峰市中心城区老旧新小区并未完全划分袁按街道片区划分为院新城区尧松山区尧红山区尧桥北新区等几个区域袁其中老旧小区多聚集在红山区和松山区遥 随着赤峰市经济发展袁城乡居民生活水平的提高袁 老旧小区当中陆续新建了许多公建和住宅遥赤峰市供热主要由赤峰富龙热力有限责任公司承担袁截止 2021 年入网供热面积约 4200 万 m2袁占赤峰市中心城区总供热面积 70%以上袁供热主线管网约 262km袁支线管网约 1155km袁热力站 400 座袁热用户约 32.19 万户遥经过多年规划袁将传统的分散锅炉房整合并入集中供热热网遥 现有 6 家热源袁热源形式包含热电联产尧区域锅炉和工业余热遥 热电联产供热具有节能的特点袁 较传统锅炉房供热能减轻对大气的污染袁工业余热具有能够实现能源的梯级利用尧节能降耗尧精细调节尧提高管理效率的特点遥调研中了解到袁赤峰富龙热力有限公司在区域供热系统中设置了调峰锅炉袁担负季节性高峰负荷袁更好的保障赤峰最冷月居民供热需求遥本文选取四期低温热源模拟计算袁分析热源的过量供热情况及热网的控制策略袁其所供建筑均为非节能建筑遥 首先对收集数据进行质量分析袁通过一次网供回水温度及一次网流量计算得到首站供热量袁用计算供热量与热表计量的供热量进行校对袁对于误差较大的数值进行分析剔除袁或用计算供热量进行代替尧或根据前后两天的室外温度及前后两天的供热量进行合理代替并备注遥 四期低温热源过量供热见图 1遥如图 1 所示袁散点为实际供热量袁灰色线条为理论供热量即所需热量袁四期低温热源实际供热量大于理论所需供热量袁经计算四期低温过量供热比例为 38.2%袁 而 叶民用建筑能耗标准 GB/T51161-2016曳 中规定区域集中过量供热率不宜超过 20%遥虽然在热源调节方面袁赤峰富龙热力运行公司调度中心已依据室外温度实时变化计算供热指标袁并及时调度热源调整供热量袁一定程度上降低了过量供热遥 但出现过量供热原因有很多袁除了受设计因素影响袁与管网施工和设备运行现状也存在一定的关系遥四期低温供热所供建筑均为非节能建筑袁供热主管线未并入中心城区环网袁所带换热站中每个换热站服务多个小区袁建筑热用户距离换热站长度不等袁 一部分远端热用户室温达不到设计温度标准袁近端用户室温出现偏高现象袁为了保障不利环路住户供热需求袁供热部门会采取相应措施调节袁如大流量或超负荷供热袁导致近端住户室温更高袁住户只能通过开窗降低室温袁导致部分热能的浪费遥 增大流量造成大热源袁大流量带来大能耗袁阻碍连续供热方式的推广等4遥管道老化腐蚀尧管网跑冒滴漏和管道维护清理不及时管道堵塞袁造成沿程阻力损失增大袁热损失增大袁一定程度上也会增大热源供热量遥部分计量仪器阀门老旧尧设备精度不够袁致使系统导出的数据不够精确遥以上种种现象均不同程度影响了过量供热率遥将室外平均温度尧一次网供水温度尧一次网回水温度尧一次网流量绘制在同一幅图示内袁分析热源调控策略遥 由图 2 可以看出袁在室外温度低的时候调大了流量袁而在室外温度高的时候调节流量幅度不是很大遥四期低温热源调节方式为量调节和质调节两种方式并存遥根据分阶段变流量的质调节概念院 把整个供暖期按室外温度的高低分成几个阶段袁 在室外温度较低的阶段中管网保持较大的流量曰而在室外温度较高的阶段中管网保持较小的流量袁在每一个阶段内袁网路均采用一种流量并保持不变袁同时采用不断改变网路供水温度的质调节5袁可知袁四期低温热源控制策略还包括分阶段调节流量的质调节遥2.2供热管网集中供热是一个系统工程袁它是由热源尧管网和热用户整个系统有机地联系起来袁供热管网是向图 1四期低温热源过量供热图 2四期低温热源控制策略供热工程与艺术设计50-热用户输送和分配供热介质的管线系统6遥为运行管理方便袁提高供热系统可靠性袁从中心城区管网总体布局来看袁赤峰市红山区和松山区大部分一次供热主干管线首尾相连接构成供热环状管网袁目前袁供热环形管网已基本形成袁各热源可初步实现互联互通遥 以此保障袁在某一段管路出现故障时袁其他连接管路作为备用管道继续向建筑末端供热袁不影响故障点以后热用户供热遥 环网的形成大大提高了供热稳定性袁东环网形成后可缓解中心城区南北热源分布不均衡的现象遥一般供热管网工作 15 年就已经老化陈旧袁截至 2012 年我市已有一半以上管网超过 20 年袁存在诸多问题袁如管网腐蚀损坏严重袁管道保温层脱落袁管道附属设备阀门锈蚀袁固定支架倾斜等袁供热热损失严重袁 新建小区的加入致使源网输配不匹配袁热量分布不平衡遥调研时发现药厂家属楼庭院管网为架空敷设袁容易受腐蚀且热损失大遥近年来袁根据赤峰发展实际袁赤峰市政府将城镇老旧小区改造作为重大民生工程和民心工程袁 不遗余力纵深推进袁重新规划热源分布袁将管道尧阀件更新换代袁增大管网维护检修力度遥尽管如此袁 由于老旧小区所占城区比例较大袁管网仍存在部分问题亟待解决遥老旧小区二次管网入户缺少栋表袁 无法监测住宅入口流量和温度袁原有供热管井太小不方便企业工作人员检修遥在走访调研期间发现袁二次管网更换时只负责到单元入户门前袁 单元门入户至建筑末端不包括在改造范围内遥 居民若想更换此部分管线袁需整栋楼或整个单元一起协商承担此部分的管材和施工费用袁但某些居民对自己权益责任尧供热公司尧市政府和住建局等单位权限界定不清袁只要出现与供热管网有关的问题就会认定是供热公司的责任袁对供热公司不能做出客观评价袁 协商失败后放弃更换此部分管道袁以致管井后入户管道得不到及时更换袁仍存在管线破损泄漏隐患袁一旦出现泄漏袁就面临停暖抢修袁会给建筑末端热用户带来影响袁甚至会波及其他正常供热区域遥 管道出现故障泄漏袁还会导致管井内积水尧浸泡管道和保温层袁带来一定的经济损失遥2.3建筑末端对于建筑末端供热系统的研究袁首先调研了未改造尧 已改造和新建三种类型小区的供热系统形式袁部分建筑供热系统形式见表 1遥小区名称建设年代建筑类型供热系统形式建材小区1982 年未改造垂直单管上供下回跨越式电业小区1984 年未改造垂直单管上供下回跨越式长青小区1985 年2021 年已改造垂直单管上供下回跨越式兴隆小区1994 年2021 年已改造垂直单管上供下回跨越式团结小区1996 年2021 年已改造垂直单管上供下回跨越式药厂家属院1997 年未改造垂直单管上供下回跨越式团结小区1996 年2021 年已改造垂直单管上供下回跨越式水岸龙庭小区2014 年新建小区章鱼式分户计量采暖系统表 1部分建筑供热系统形式通过对未改造老旧小区的走访调研我们了解到袁 居民都表示供暖季室内平均温度在 1518益袁有些住户没有测过实际温度袁冬季在室内需穿棉衣或毛衣遥且有用户表示家里暖气在供暖季基本是上边热下边冷遥造成此现象的原因除因外围护结构造成的建筑能耗大外袁也与住户随意更改增减散热器片数有关袁 如居住面积小于 80的住户家中卫生间没有供暖袁但有住户自行串接管道对卫生间进行供暖袁导致供热系统垂直失调遥 垂直单管系统没有分户计量表袁 供热单位无法监测室内流量变化袁一户变化导致上下流量变动袁原有设计系统跨越管未安装三通流量调节阀袁 供水先流经上部分住户袁随供水向下供水时温度和流量变少变小袁至底层时流量会大大减少袁即使去掉跨越管也无法弥补垂直失调带来的影响遥 加之室内管道和散热器内存在水垢袁导致底层的室内得热量减少遥已改造小区住户普遍反应袁通过外围护结构改造改善了室内供热情况袁尤其是在外围护结构改造的同时袁 一并将室内管道和散热器都更换的住户袁对现在室内供热效果很满意遥其中兴隆小区多为租户袁 政府对老旧小区改造时户内管道并未更换袁室内管道腐蚀堵塞严重袁供热效果变化不明显袁希望运行维修公司经常派人疏通管道遥建于 2014 年的水岸龙庭小区袁建筑热耗低袁热供热工程与艺术设计51-负荷小遥 供热形式为章鱼式分户计量采暖形式袁易调节遥 小区换热站只供本小区袁大大降低了各个楼栋间不平衡率遥 且分高低区两套系统袁均为水水板式换热器袁换热效率高袁热损失小袁供热效果好遥综上袁对于老旧小区改造和未改造建筑袁室内出现不同供热效果