摘 要：热负荷是编制城市集中供热规划的基础数据，是确定热源容量、供热方式及热网布置的前提。文章对供热规划中民用热负荷的统计进行了探讨，给出了确定民用热负荷的一般方法。
关键词：供热规划,民用热负荷
一、引言
集中供热是现代化城市的重大基础设施之一，是建设资源节约型、环境友好型社会的有效途径。科学合理地编制城市集中供热规划，对推行城市集中供热，达到节约能源、保护环境、治理污染、改善人民生活品质和实施可持续发展战略起到重要作用。而集中供热规划的热负荷，是编制城市集中供热规划的基础数据，是确定供热规划方案的基础，也是热电联产项目建设的基础，是确定热源容量、供热方式及热网布置的前提。笔者查阅相关规定及规范，参考相关文献，结合自己在编制集中供热规划过程中的心得体会、参加集中供热规划评审过程中专家提出的意见和建议，对集中供热规划中热负荷的确定谈谈自己一些浅显的看法，与各位同行探讨。
二、热负荷分类及统计分期
集中供热规划的热负荷包括民用热负荷及工业热负荷。民用热负荷包括采暖、通风、夏季制冷及生活热水热负荷，以采暖热负荷为主;工业热负荷主要为生产工艺热负荷，工业建筑的采暖、生活热水等热负荷按工业热负荷考虑。本文主要讨论民用热负荷。
集中供热规划年限一般分为现状、近期及远期(视实际需要可增加中期)，规划年限需与城市总体规划协调一致。以编制时间为基准，一般3～5年为近期，5～10年为远期。热负荷按现状、近期及远期分别统计。
三、民用热负荷
民用热负荷主要是采暖热负荷，采暖热负荷取决于集中供热面积及热指标。
(一)建筑面积
现状建筑面积应当在城建部门的协助下，根据供热分区，按地块以公用建筑、住宅建筑详细调查、分别统计，并且区分节能建筑与非节能建筑。对于已采暖的建筑，亦按上述要求统计，作为现状热负荷。如有需要，可委托咨询机构做市场调研，确定各类建筑面积、居民供热意愿及可接受的户内改造费用和供热费用等。
近期及远期建筑面积，应当在规划等部门的协助下，根据供热分区，按地块用地性质，结合城市总体规划、房地产专项规划等进行预测。新建建筑按节能建筑考虑，并适当考虑每个地块现状非节能建筑在近、远期改造为节能建筑的比例(10～20%)。对于有详细规划的地块，建筑面积根据地块占地面积由容积率计算;对于无详细规划的地块，可根据地块性质、占地面积，结合相似城市、相似地块性质的容积率估算建筑面积。
对于近、远期建筑总面积，应按城市总体规划人口数量进行核算。根据全面建设小康社会的标准，城镇人均住房建筑面积为30m2，人均公共建筑面积按人均住房建筑面积的35%考虑，则人均建筑总面积为40.5m2。集中供热规划近、远期人均建筑总面积应与40.5m2相差不大，根据城市不同，在0.95～1.3倍之间认为都是合理的(大城市取较小值，小城市取较大值)。若差别较大，则需重新统计建筑面积。
(二)集中供热面积
由于需要供热的建筑面积与城市的地理位置、城市的经济发展、居民的生活水平、生活习惯等密切相关，难以确定，一般认为总建筑面积即为需要供热的建筑面积(也有的供热规划取总建筑面积的90～95%)，则集中供热面积即为需要供热的建筑面积与集中供热普及率的乘积。
现状集中供热面积即为现状供热面积，因集中供热设施建成后，现状供热建筑利用现有户内采暖设施、庭院管网，通过改造锅炉房等即可成为集中供热热用户。
对于现状无采暖设施建筑的改造问题，由于需破坏户内装修、又有改造费用、入网费等费用，及有的用户已习惯冬季空调采暖或电采暖等采暖方式等原因，改造的积极性较低。笔者参与设计的某县级市集中供热热源及热网工程，已运行两个采暖期，但现有无采暖设施建筑改造为集中供热的建筑面积不到现状总建筑面积的2%，而且主要为公共建筑，如学校、政府部门等。所以，适当考虑城市差异，现状无采暖设施建筑近期改造为集中供热的建筑面积可按现状总建筑面积的2～5%，远期可按5～15%选取。
由于编制集中供热规划，已考虑集中供热，近、远期增加建筑面积(新建建筑面积)认为都有供热配套设施(如户内散热末端、庭院管网及换热站等，且费用已加入总房价之内)，具备集中供热条件，集中供热面积考虑地理位置、入住率、采暖费用等因素，结合现状无采暖设施建筑的采暖改造情况及各地政府对集中供热普及率的要求，供热规划近期集中供热普及率可取35～70%，远期可取60～90%(严寒地区城市靠上限取，寒冷地区城市靠下限取)。
(三)采暖热指标
热指标是集中供热规划计算的基础指标之一。由于各类建筑的围护结构、用途和所在地区的气象条件等因素不同，各类建筑物的热指标也不相同。选用的热指标应以调查数据、经验数据与规范推荐指标相结合的方法确定。
根据《城市供热规划技术要求》，对各类型建筑采暖供热指标的选取，应遵守供热管网设计规范中的规定。根据现行《城镇供热管网设计规范(CJJ34—2010)》，供热规划编制时，未采取节能措施的住宅、公建采暖热指标分别取平均值61 W/m2、70W/m2，评审专家基本没有提出异议。对于采取节能措施的住宅、公建采暖热指标分别取平均值42.5 W/m2、60W/m2时，评审专家多认为所取指标偏高。
根据中华人民共和国国务院令第530号《民用建筑节能条例》(2008年10月1日施行)的规定，既有民用建筑物应实施节能改造，达到国家有关节能强制标准的要求。各地方政府也制定了各自的建筑节能设计标准，如《河南省居住建筑节能设计标准(DBJ41/062-2005)》的规定，居住建筑耗热量指标应在1980年通用设计能耗水平的基础上节能65%。例如郑州市，规定居住建筑耗热量指标不应超过14W/m2，河南省内采暖设计热负荷指标宜按30～37 W/m2选取(对连续式供暖，取下限值;对间歇式供暖，取上限值)。
根据《公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)》规定，公共建筑应在1980年基础上节能50%。从北方至南方，其中围护结构分担节能率25～13%，空调、采暖系统分担节能率20～16%，照明设备分担节能率7～18%，因此采暖热指标比未采取节能措施时降低25～35%是合理的。若按未采取节能措施的公建采暖热指标取平均值70W/m2，采取节能措施的公建采暖热指标取值范围为45.5～52.5
W/m2。
而且，《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ26-2010)》降低了建筑物耗热量指标，如郑州市居住建筑最大耗热量指标为13W/m2，比《河南省居住建筑节能设计标准(DBJ41/062-2005)》中的要求下降了1W/m2;《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB50736-2012)》对室外空气计算参数进行了调整，如郑州市采暖室外计算温度为-3.8℃，比原设计温度-5℃增加了1.2℃。上述标准与规范为降低采暖热指标提供了条件。
根据上述分析，又考虑全国各热力公司供热统计资料：在城镇供热管网连续供热条件下，实际热负荷仅为建筑设计热负荷的0.7～0.8倍的实际情况，采暖热负荷可以取比较低的数值。但考虑新建建筑有部分如办公、商场、宾馆、甚至高档小区等建筑冬季采用中央空调供暖，其热指标较大，或有部分通风热负荷等，在规划中难以确定其面积，都归结到采暖热值标进行负荷计算，又考虑热网不平衡难以消除等因素，热指标又不可取值过低;故在热源厂连续供热条件下，结合《城镇供热管网设计规范(CJJ34—2010)》，采取节能措施的住宅、公建的热指标可分别按35～40W/m2、45～50W/m2范围选取。
(四)采暖设计热负荷
现状采暖设计热负荷根据统计的现状住宅建筑与公共建筑采暖面积(区分节能与非节能建筑)，及分别选取的热指标计算;
近、远期采暖设计热负荷根据统计的近、远期住宅建筑与公共建筑集中供热面积(区分节能与非节能建筑)、及分别选取的热指标计算;
现状及近、远期采暖平均热负荷及最小热负荷按下述方式计算：
冬季采暖室内计算温度tn，设采暖设计热负荷为Q，所在城市采暖室外计算温度tw，采暖期平均温度tp，采暖起始温度tq，则采暖平均热负荷为 ，则采暖最小热负荷为 。
(五)生活热水热负荷及空调制冷热负荷
根据许多城市的实际情况，家庭用生活热水多采用燃气壁挂炉供应，小部分采用电热水器及太阳能等供应，基本不采用集中供应;非家庭用生活热水供应主要在宾馆、学校及一些经营性的洗浴中心，热负荷较小、供应分散且时段性明显。由于民用热负荷主要以采暖为主，采用高温热水管网供应，采暖期运行，因此以上单位可在采暖期利用水水换热供应生活热水;但在非采暖期，集中供应生活热水由于热负荷小、供应分散、时段性明显等原因，很不经济。而有些城市采用清洁能源或生产余热等集中生产热水、利用车运热水的方式，可以供应洗浴中心和集中用热水单位，不仅取消了供热水的锅炉房，减少小锅炉污染，也提高了热效率，值得提倡。因此，除非所在城市有热水集中供应的条件(热负荷较大、分布较集中等，且技术经济比较合理的情况下，生活热水平均热负荷可由供应生活热水建筑面积，根据《城镇供热管网设计规范(CJJ34—2010)》中推荐热指标计算)，否则城市集中供热规划一般不考虑生活热水热负荷。
对于夏季空调制冷热负荷，家庭制冷多采用分体式空调器，有安装简单，拿来就用的优点，而且人们已经基本适应了这种电制冷方式，对由此带来的用电费用基本上可以承受;对于中央空调制冷系统，一般是政府部门办公楼、商场、宾馆等采用，与生活热水热负荷类似，也有热负荷小、供应分散、时段性明显等特点，若夏季采用集中供热吸收式制冷，也需要进行技术经济比较确定其可行性。同样的，除非有条件(热负荷较大、分布较集中等，且技术经济比较合理的情况下，热负荷可由空调建筑的建筑面积，根据《城镇供热管网设计规范(CJJ34—2010)》中推荐冷指标计算)，否则城市集中供热规划也一般不考虑空调制冷热负荷。
四、民用总热负荷
对各供热分区内各地块采暖热负荷进行汇总，得到各供热分区的采暖热负荷;对各供热分区的采暖热负荷汇总，即为供热规划区域内的采暖总热负荷。若无生活热水及夏季制冷等热负荷，采暖总热负荷即为民用总热负荷;若有生活热水及夏季制冷等热负荷，则民用总热负荷为生活热水热负荷与采暖热负荷之和、生活热水热负荷与夏季制冷热负荷之和中的较大值(此处生活热水热负荷为平均热负荷)。
五、结语
无论是严寒地区或寒冷地区的城市，供热规划中民用热负荷的统计方法基本是一致的，如上所述：确定集中供热面积、确定热指标，进而确定采暖热负荷。如有生活热水和夏季制冷的供应条件，再增加生活热水及夏季制冷热负荷，即确定了集中供热规划区域内的民用总热负荷。
与工业热负荷大小受产业性质及政策导向影响较大不同，民用热负荷主要受地理位置、居民生活习惯及生活条件等影响。随着经济发展，人民生活水平的提高，居民用热意愿会越来越强烈，用热品质要求会越来越高，尤其是严寒地区，居民用热时间较长，所以民用热负荷是集中供热稳定的热负荷，对热源的规模与经济运行影响很大。通过本文，希望对集中供热规划民用热负荷的确定起到一定的参考作用，减少规划负荷与实际负荷的偏差。
参考文献
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[11] 江苏省能源局.《江苏省热电联产规划编制大纲》.2011.
本文选自《热加工工艺》。 《热加工工艺》是由中国船舶重工集团公司主管，中国船舶重工集团公司第十二研究所、中国造船工程学会船舶材料学术委员会主办。国际刊号：ISSN：1001-3814;国内刊号：cn：61-1133/TG。
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