住宅采暖系統(tǒng)的經濟技術及舒適性比較

梅建軍

住宅采暖系統(tǒng)的經濟技術及舒適性比較

梅建軍

當前，北方建筑常見的供暖方式有集中供熱、分散式采暖方式兩種；供暖末端主要有電熱膜、電纜、熱風、輻射。供暖系統(tǒng)的選擇對于開發(fā)商既關系到開發(fā)投資，又關系到客戶認可滿意；對于購買者，不僅關系到每年供暖費用支出，還關系到取暖是否安全、清潔、舒適。

當前主要供暖方式及技術分析

目前，供暖方式主要分集中供暖和分戶供暖兩種，具體從供暖設備設施看，主要分為集中供熱、分散式采暖方式兩種：

集中供熱：這是比較傳統(tǒng)的供暖方式，主要有：市政熱力管網(wǎng)、小區(qū)內鍋爐集中供熱及地熱采暖。以北京為例，以市政熱力管網(wǎng)集中供暖的小區(qū)主要分布在有城區(qū)市政熱力管線分布的區(qū)域； 小區(qū)內鍋爐集中供熱主要在2002年以前沒有市政熱力管線分布區(qū)域的小區(qū)；2003年以后，市政熱力管線不能到達的區(qū)域開發(fā)的新樓盤，很多采用戶式獨立供暖，開發(fā)商多不再建小區(qū)供熱鍋爐集中供暖。

——市政熱力管網(wǎng)：市政熱力集團把市政熱力通過管線輸送到住戶家中，目前是最清潔最有保證的一種供暖方式，其熱源主要來源于大型區(qū)域供熱廠或熱電廠余熱利用。

——小區(qū)內鍋爐集中供熱：在建設小區(qū)的時候建設小區(qū)供熱鍋爐房以及相應管線設施。

——中央空調系統(tǒng)：中央空調系統(tǒng)通過電力制冷制熱作用，向整個建筑供應冷熱量，該系統(tǒng)在純住宅應用較少，在公共建筑中應用較多，在實行峰谷電價的地區(qū)，可能相應地采取冰蓄冷技術，在電價便宜的時候蓄積冷量。

——水源中央空調系統(tǒng)或地源熱泵，優(yōu)點是節(jié)能環(huán)保，但受地下水文地質條件限制，須利用地下20-30米處12℃~35℃左右的地下水資源或其它各類水源，夏季提供5℃~7℃的冷水給房間供冷；冬季提供45℃左右的熱水給房間供暖，如北京奧運村、鋒尚國際公寓。

——地熱采暖：近幾年一些地下有熱水資源的樓盤采用了這種采暖方式。由于地熱水出水溫度一般不太高，多與地板低溫輻射采暖方式聯(lián)合使用。地板低溫輻射的原理是在樓地板中盤管，在盤管中的熱水向樓地面輻射熱量，故它對埋在地板里的水管管材質量和施工質量要求高，同時因為熱量由地面向上輻射，對地面材料和施工有嚴格要求。其中，實木復合地板成為首選，不僅具有復合地板的超穩(wěn)定性，還擁有實木地板的舒適度。地熱采暖受項目所在區(qū)域地熱條件限制，但節(jié)能環(huán)保。

戶式采暖方式：每戶獨立成一個供暖體系。

——小型戶式燃油、燃氣或電鍋爐：如北京回龍觀經濟適用住房小區(qū)較早采用燃氣壁掛爐，普通壁掛爐主要材質多為銅加鋁翅片，使用壽命在10-15年。

——電熱膜及電熱導體（包括發(fā)熱電纜采暖、電熱膜采暖、碳晶采暖）采暖方式：如北京雙?；▓@、當代萬國城的后期采用的是天花板電熱膜低溫輻射供暖系統(tǒng)。

——電散熱器、電暖風機等電暖氣。

——獨立或戶式中央空調。各個房間獨立安裝變頻空調，冬季供熱、夏季制冷；或者戶式中央空調系統(tǒng)，主機為風冷式小型冷熱水機組，房間內采用送風道或風機盤管，戶式中央空調系統(tǒng)也可做到每個房間獨立控制，但不能提供生活熱水。

不管是燃氣壁掛爐還是電熱膜、電暖氣，每戶獨立供暖的方式好處是可根據(jù)自己的需要隨時開啟和關閉采暖時間和溫度，供暖費用轉化為電費、燃氣費用，不用另行催付。另外，壁掛燃氣爐還能同時提供生活熱水，比較方便，但買房人有可能面臨設備更新的問題，舊式燃氣燃燒不完全形成的低空空氣污染也是一大問題。電熱膜及電熱導體采暖方式除了建安成本較高外，電能轉化為熱能效率低，也不能提供生活熱水。

供暖系統(tǒng)的終端與舒適性比較

供暖系統(tǒng)的終端供熱方式決定熱能是以一種什么樣的形式讓房子保持供暖溫度，當前主要有自然對流、輻射、熱風三種方式：

自然對流。各種形式的暖氣片主要是通過自然對流方式供暖，同時暖氣片也會向外輻射部分熱量。

輻射。輻射供暖主要包括地板采暖、天花板電熱膜輻射、電纜以及其它電采暖設備。如有的小區(qū)雖然采用的是壁掛爐，終端也可采用地板采暖。

熱風。熱風主要是空調方式供暖、水源中央空調系統(tǒng)。

不同采暖終端決定了供暖的舒適性。供暖舒適性主要取決于供暖系統(tǒng)采取的終端供暖方式，是散熱器、熱風還是輻射。最舒適也是最節(jié)能的是地板輻射供暖，其次是散熱器，天花板電熱膜輻射的舒適性與之大體相當，舒適性最差的是中央空調吹的暖風。

低溫輻射地板采暖是將加熱管道埋在地下，提高地表面溫度，向室內散熱，這樣既能保證室溫，又能使全廳溫度分布均勻，在1.8米以下形成一個熱氣層，從下至上逐漸變暖，是當前最接近理想的頭寒足熱的供暖方式，當人滯留在溫暖的地板上時，腳暖而身體上部不受輻射作用，所以感到比較舒適。一般地暖供暖房間溫度可比裝暖氣片方式低2℃-3℃，卻能獲得同樣的舒適感，因而地暖可以起到減少供熱量、節(jié)約能源的作用。采暖片供暖熱氣上升，會造成上熱下冷，很難保證地面人體高度的室溫場符合人體需要；天花板電熱膜輻射的溫度場和地板輻射相反，屬頭熱腳寒，舒適感也不如地暖。空調吹的暖風，不僅有噪聲，室內溫度不均、空氣干燥，使用時間一長，室內空氣質量也難以保證，因而空氣調節(jié)屬舒適性最低的供暖終端方式。除普通水暖地板低溫輻射采暖外，采用電纜、碳晶以及電熱膜也能實現(xiàn)低溫輻射地板采暖，一般情況下，普通水暖的市場認可程度較電地暖高，主要由于市場上對電磁輻射以及用電安全性在心理上認可是一道坎。

從供暖的政策趨勢和更高的能源利用效率、實際使用舒適度看，分戶計量采暖是國家政策總體發(fā)展方向，地板低溫輻射取暖既是提高能源利用效率的有效方式，也是提高供暖舒適度滿足消費者更高居住要求的發(fā)展方向。

供暖系統(tǒng)的經濟性比較

供暖的經濟性涉及兩方面，一是開發(fā)商投資，另一方面是擁有者運行使用成本。由于開發(fā)投資商一般不是建筑的最終使用者，在開發(fā)投資角度上，開發(fā)商會根據(jù)項目自身條件、項目定位，在考慮初始投資和運行使用成本的基礎上，在自身利益、擁有者運行使用成本之間取得平衡，然后再選擇供暖系統(tǒng)。

初始投資經濟性比較

由于受各個項目自身條件、建筑規(guī)模以及品質定位影響，初始投資的經濟比較應該建立在自身有條件進行多項技術選擇和技術應用規(guī)模經濟的基礎之上。

市政熱力供暖初始投資主要為管線費用和供暖末端費用，約為50 —80元/平方米左右，根據(jù)末端的不同形式和檔次，有一定差異；小區(qū)鍋爐集中供暖主要為鍋爐房、管線費用和供暖末端投資費用，約為80 —100元/平方米左右；普通壁掛采暖爐的造價一般在9000元到1萬元之間，按一般戶型面積100平方米計算，約為90-100元/平方米左右；采用水地暖，根據(jù)供暖方式不同，在此基礎上增加每平方米造價50-80元；家用中央空調的投資大約在300-500元/平方米左右；采用電熱膜、電纜地暖采暖，每平方米造價約110元-150元；采用電熱碳晶地暖采暖，每平方米造價約200元-300元；各種供暖系統(tǒng)根據(jù)設備主機、管線以及供暖末端的不同品牌、機型，都會導致價格差異。一般情況下大致上看來，燃氣壁掛爐初始投資小于市政熱力供暖，市政熱力供暖小于中央空調。

運行使用經濟性比較

供暖方式哪種運行最經濟要具體情況具體分析，不同的項目條件、不同地區(qū)的能源消費政策和自身使用情況都會造成運行的經濟性差異。

采用市政集中供暖的，以北京為例，以及直供燃煤鍋爐供暖、普通住宅燃煤供暖、燃油或燃氣供暖的，民用住宅每個采暖季約為18-24元/平方米；小區(qū)燃氣鍋爐每個采暖季建筑約為24-30元/平方米。但由于目前北京很多住宅樓每套住宅內沒有分戶計量的閥門和熱表，這種供暖方式的缺點是住戶不能根據(jù)自己的需要調整熱量，住與不住、用多少都得統(tǒng)一交錢。

使用分戶燃氣壁掛爐采暖時，一個采暖季的供暖費用約為16-20元/平方米，總體費用略低于市政集中供暖。根據(jù)調查顯示，北京回龍觀經濟適用房為燃氣壁掛爐加普通散熱片，一個采暖季約為18-20元/平方米，北京當代城市花園很多業(yè)主采用的都是燃氣爐加地板輻射的供暖方式，一個采暖季的供暖費用約在16-17元/平方米。

電采暖在有的地區(qū)有低谷電價的優(yōu)惠，一般情況下約為20-30元/平方米。 采用變頻空調采暖的費用大體為20-30元/平方米。中央及戶式中央空調采暖的費用大體為25-45元/平方米。

隨著對環(huán)境保護要求進一步嚴格，采暖主要的能源選擇為燃氣和電力，天然氣和電力都屬于高級能源，從總體能源的使用效率來看仍屬高級能源低級利用。我國電力生產主要依靠以煤炭、燃氣為燃料的火力發(fā)電，平均熱電轉換效率據(jù)稱可達45%，如果輸配效率為90%，從煤變成電，再用電轉換為熱，能源綜合效率也只有40%，低于大型燃煤鍋爐和燃油、燃氣鍋爐的能源綜合效率，更低于熱電聯(lián)產供暖的效率，從總體上并未減少而是增加了對大氣環(huán)境的污染因素。除非采用燃氣發(fā)電余熱供暖的能源梯級利用，采用電散熱器、電暖風機、電熱水爐等電熱直接采暖，都是能源較低效率的應用。

從供暖的政策趨勢和更高的能源利用效率、實際使用舒適度看，分戶計量采暖是國家政策總體發(fā)展方向，地板低溫輻射取暖既是提高能源利用效率的有效方式，也是提高供暖舒適度滿足消費者更高居住要求的發(fā)展方向，但是目前由于熱力計量裝置、地板低溫輻射的初始投資較為昂貴，且改造條件的限制，目前仍未大面積推廣。值得一提的是，除電纜、電膜、碳晶等電力取暖方式外，隨著技術發(fā)展，壁掛爐逐步從傳統(tǒng)的普通燃燒技術向高熱值冷凝技術發(fā)展，高熱值冷凝式壁掛爐不但擁有更高的能源利用率和使用年限，還具有更高的廢氣排放標準，解決了長期困擾壁掛爐發(fā)展的廢氣問題。同時它與低溫輻射地板相結合的采暖系統(tǒng)，為低碳、低排放并解決計量熱表昂貴的問題提供了選擇，也為分戶的供熱系統(tǒng)設計及應用提供了很好的參考。（本文作者單位系北京首都開發(fā)股份有限公司首開同信分公司技術質量部）