熱計量管理與老舊小區(qū)熱耗差異分析

摘要：熱計量管理作為一種通過科學(xué)、合理的手段對供熱系統(tǒng)進行監(jiān)控與調(diào)節(jié)的管理方式，已逐漸成為提升能源利用效率的重要手段。尤其是在老舊小區(qū)中，傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)往往存在熱耗高、能源浪費嚴重的問題，不僅增加了居民的生活成本，還對環(huán)境造成了不利影響。隨著熱計量設(shè)備的逐步普及，越來越多的小區(qū)實現(xiàn)了對供熱的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，憑借能耗比對和室外氣溫的動態(tài)監(jiān)控，小區(qū)在供熱季節(jié)顯著降耗節(jié)能，不僅有助于合理配備熱源，還提升了整體的能源管理水平。本文旨在探討熱計量管理在老舊小區(qū)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，分析不同因素對熱耗的影響，并提出進一步優(yōu)化熱計量管理的策略，以期為實現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)提供理論支持和實踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：熱計量管理；老舊小區(qū)；熱耗差異

DOI：10.12433/zgkjtz.20242612

隨著全球氣候變化加劇和能源資源日益緊張，能源效率的提升已成為各國政府和社會各界關(guān)注的焦點。建筑能耗在總能源消耗中占據(jù)了相當(dāng)大的比例，而供熱系統(tǒng)作為建筑能耗的主要來源之一，其能效的提升尤為關(guān)鍵。特別是在我國的老舊小區(qū)，供熱系統(tǒng)往往因年代久遠、技術(shù)落后、管理粗放等原因，存在較為嚴重的能源浪費問題，這不僅增加了居民的供熱成本，也加劇了能源資源的緊張狀況。

一、熱計量管理概述

（一）熱計量管理的基本概念

熱計量是一種通過科學(xué)的手段對建筑供熱量進行精確測量與管理的過程，旨在實現(xiàn)供熱資源的合理分配與高效利用[1]。熱計量管理不僅僅是對熱量的計量，更是一項綜合性的系統(tǒng)工程，其涵蓋從熱量的產(chǎn)生、傳輸?shù)阶罱K使用的全過程。其管理內(nèi)容主要涵蓋熱量分攤技術(shù)的應(yīng)用、熱計量設(shè)備的安裝與維護以及對供熱系統(tǒng)的實時監(jiān)控與調(diào)整，應(yīng)用這些方式，熱計量管理能夠在不同用戶之間公平分配熱量，避免供熱資源的浪費，并有效降低能源消耗。

（二）熱計量管理的理論基礎(chǔ)

熱計量管理的實施依賴于多個理論基礎(chǔ)，其中，熱力學(xué)原理和能源管理理論是最為關(guān)鍵的兩個支柱。熱力學(xué)原理為熱計量管理提供了科學(xué)的基礎(chǔ)，通過對能量守恒定律和熱量傳輸機制的理解，技術(shù)人員可以精確測算熱量在建筑物中的傳遞和消耗過程，為熱量分攤和系統(tǒng)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。熱力學(xué)第一定律表明，系統(tǒng)中的總能量是恒定的[2]。因此，供熱系統(tǒng)中的熱量必須被合理分配，避免不必要的浪費。而熱力學(xué)第二定律則闡述了能量從高溫區(qū)向低溫區(qū)傳遞的自然趨勢，指導(dǎo)熱計量管理在不同溫度區(qū)域間的熱量分配和調(diào)控。

（三）熱計量管理的實施條件

技術(shù)條件是熱計量管理的基礎(chǔ)，現(xiàn)代化的熱計量設(shè)備和信息化管理系統(tǒng)為精確測量和高效管理提供了有力支持。熱量分攤技術(shù)需要高精度的傳感器和智能化的計算系統(tǒng)，這些技術(shù)的成熟和應(yīng)用直接決定了熱計量管理的效果[3]。數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)的發(fā)展，使得實時監(jiān)控和動態(tài)調(diào)節(jié)成為可能，這進一步提升了系統(tǒng)的響應(yīng)能力和管理水平。經(jīng)濟條件是熱計量管理能否得到廣泛推廣的關(guān)鍵因素。熱計量設(shè)備的安裝和維護成本相對較高，這對一些資金不足的小區(qū)來說構(gòu)成了阻礙。

二、老舊小區(qū)熱耗現(xiàn)狀

（一）老舊小區(qū)的特點

老舊小區(qū)通常建造于數(shù)十年前，建筑結(jié)構(gòu)和材料相對落后，多為磚混結(jié)構(gòu)或老舊的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)[4]，保溫性能較差，供熱系統(tǒng)也缺乏現(xiàn)代化的管理手段。這些材料的保溫性能較差，使得冬季供暖時熱量容易通過墻體、門窗等結(jié)構(gòu)散失，無法被有效保留在室內(nèi)。由于建筑年代久遠，小區(qū)的供熱系統(tǒng)往往設(shè)計落后、管道老化、散熱器效率低下，導(dǎo)致供熱過程中熱量損失較大，無法達到預(yù)期的供暖效果，這不僅增加了供熱系統(tǒng)的負荷，也導(dǎo)致居民對供熱效果不滿。

（二）老舊小區(qū)的熱耗問題

在對老舊小區(qū)熱耗情況進行分析時，可以清晰地看到熱耗問題較為嚴重。據(jù)統(tǒng)計，北方某城市熱力公司范圍內(nèi)老舊建筑面積約450萬平方米，占比達16%左右，建筑在2023～2024采暖季的平均單耗為36.59W/m2，遠高于新建建筑的標(biāo)準(zhǔn)熱耗水平。這種高單耗現(xiàn)象主要集中在老舊小區(qū)和部分城中村建筑，這些區(qū)域由于熱量分配不合理、建筑設(shè)計落后，熱耗水平進一步升高。特別是在部分城中村建筑中，由于1～3層建筑較多，房屋外墻缺乏有效的保溫措施，建筑的單耗達到53.27W/m2，顯著高于老舊小區(qū)的平均水平。數(shù)據(jù)表明，老舊小區(qū)的熱耗問題不僅是建筑設(shè)計和保溫措施不到位的問題，更與熱量分配不均、建筑結(jié)構(gòu)老化等多重因素密切相關(guān)。如此高的單耗水平表明，老舊小區(qū)在采暖季中的能耗浪費十分嚴重，不僅增加了居民的取暖成本，也對能源資源的合理使用和環(huán)境保護形成了挑戰(zhàn)。

（三）熱耗數(shù)據(jù)的獲取與分析

熱耗數(shù)據(jù)的采集方法涵蓋現(xiàn)場測量、數(shù)據(jù)記錄、遠程監(jiān)控等多種方式?，F(xiàn)場測量通常通過安裝在供熱系統(tǒng)中的熱計量設(shè)備獲取具體的熱量使用數(shù)據(jù)，這些設(shè)備能夠精確記錄供熱過程中熱量的輸入和輸出情況，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)記錄則可以通過供熱企業(yè)的運行記錄、用戶的熱量消耗賬單等形式獲取，數(shù)據(jù)為供熱季節(jié)結(jié)束后的熱耗總結(jié)和分析提供了詳實的依據(jù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，遠程監(jiān)控逐漸成為熱耗數(shù)據(jù)采集的重要手段，通過在供熱系統(tǒng)中部署智能傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，可實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)和熱量使用情況，為動態(tài)調(diào)節(jié)和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

三、熱計量管理對熱耗的影響

（一）熱計量管理措施

熱計量管理的實施關(guān)鍵在于熱量分攤技術(shù)、熱計量設(shè)備安裝以及熱耗監(jiān)控與管理系統(tǒng)的有效結(jié)合。熱量分攤技術(shù)通過對每戶的實際熱量使用情況進行精確計算，可確保供熱費用分配的公平性和透明性。熱計量設(shè)備的安裝是實現(xiàn)熱量分攤的基礎(chǔ)，現(xiàn)代化的熱計量設(shè)備能夠準(zhǔn)確記錄每戶的熱量消耗情況，為后續(xù)的費用計算和系統(tǒng)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。熱耗監(jiān)控與管理系統(tǒng)的引入則使得熱計量管理能夠?qū)崟r監(jiān)控和動態(tài)調(diào)節(jié)，憑借智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，全方位監(jiān)測供熱系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并根據(jù)不同的外部環(huán)境條件和室內(nèi)需求，精準(zhǔn)調(diào)控供熱量，達到節(jié)能減排的效果。

（二）熱計量管理的效果

熱計量管理的有效實施對熱耗的減少和能源利用效率的提升具有顯著的效果。在熱量分攤技術(shù)和熱計量設(shè)備的支持下，居民可以清晰了解自身的熱量使用情況，提高節(jié)能意識和行為。在這種管理模式下，熱量浪費現(xiàn)象大幅減少，供熱系統(tǒng)的能源消耗也因此得到了有效控制，憑借熱耗監(jiān)控與管理系統(tǒng)的實時調(diào)控，供熱系統(tǒng)能夠根據(jù)外部氣溫和室內(nèi)需求的變化，動態(tài)調(diào)整供熱量，從而避免了傳統(tǒng)供熱方式中出現(xiàn)的過熱或供熱不足的情況。由此，熱量的合理分配和精準(zhǔn)控制不僅顯著降低了整體熱耗，也使得供熱系統(tǒng)的運行效率大幅提升。

（三）熱計量管理的挑戰(zhàn)

盡管熱計量管理在降低熱耗方面取得了顯著成效，但隨著時間的推移，一些新的挑戰(zhàn)逐漸顯現(xiàn)。以北方某城市熱力公司數(shù)據(jù)為例，從2010年開始，其管轄的新建建筑逐步安裝了樓棟和分戶計量裝置，并在2016年進行平臺整合，確保數(shù)據(jù)上傳的統(tǒng)籌管理。這些措施在促進居民自主節(jié)能方面發(fā)揮了積極作用，2023～2024采暖季，165萬平方米的計量退費小區(qū)，涉及14000戶居民，退費金額達340萬元，推動了用戶自主節(jié)能意識的提升。然而，隨著熱計量設(shè)備使用時間的延長，設(shè)備損壞率逐年增加，尤其是在已安裝計量表的小區(qū)，這一問題尤為突出。2023～2024采暖季，共有58163戶用戶上傳有效計量數(shù)據(jù)，覆蓋面積達744.14萬平方米，采暖季的平均單耗為20.52W/m2，相較于未安裝熱計量設(shè)備的小區(qū)，節(jié)能效果明顯。然而，熱計量表的損壞、維修、校驗等問題正日益成為熱計量管理中的難點。隨著設(shè)備的老化，表計損壞的比例逐漸上升，由于維修、更換和校驗費用的分擔(dān)問題復(fù)雜，開發(fā)商、物業(yè)和用戶三方都不愿承擔(dān)相關(guān)費用，導(dǎo)致設(shè)備的維護難以跟上實際需求。這不僅影響了熱計量管理的精度和可靠性，也在一定程度上削弱了計量管理的節(jié)能效果。

四、老舊小區(qū)熱耗差異分析

（一）熱耗差異的影響因素

熱耗差異的形成主要受到建筑結(jié)構(gòu)與保溫性能、供熱系統(tǒng)效率、居民使用習(xí)慣等多重因素影響。建筑結(jié)構(gòu)與保溫性能決定了熱量的散失程度，保溫性能較差的建筑在冬季供暖時熱量散失嚴重，導(dǎo)致熱耗高，而建筑保溫措施完善的房屋則能夠有效減少熱量損失，降低熱耗。供熱系統(tǒng)的效率直接影響著熱量的傳輸和分配效率，高效的供熱系統(tǒng)能夠在較低的能耗下實現(xiàn)良好的供熱效果，反之則會導(dǎo)致熱量浪費。居民的使用習(xí)慣也是影響熱耗差異的重要因素，不同的居住習(xí)慣如開窗通風(fēng)、房間溫度設(shè)置等都會對熱耗產(chǎn)生直接影響。

（二）熱耗差異的分類分析

熱耗差異的分類分析有助于深入理解不同因素在熱量消耗中的具體表現(xiàn)。按建筑年代分類，較老建筑由于結(jié)構(gòu)和材料老化，其保溫性能和供熱系統(tǒng)效率普遍低于新建筑，導(dǎo)致熱耗普遍較高。按供熱系統(tǒng)類型分類，不同類型的供熱系統(tǒng)在能源利用效率上存在顯著差異，集中供熱系統(tǒng)的熱量傳輸效率通常高于分散供熱系統(tǒng)，但如果集中供熱系統(tǒng)的管理不到位，其熱耗仍然較高。按居民行為模式分類，生活習(xí)慣、溫度設(shè)置偏好及節(jié)能意識的高低直接影響著供熱能耗，節(jié)能意識較強的住戶往往能夠通過合理使用供熱系統(tǒng)減少熱量浪費，降低熱耗。

（三）熱耗差異的統(tǒng)計方法

熱耗差異的統(tǒng)計分析可以通過多種方法進行，其中，描述統(tǒng)計分析和多變量回歸分析是常用的手段。描述統(tǒng)計分析通過對數(shù)據(jù)的集中趨勢和分散程度進行計算，能夠直觀展示不同建筑的熱耗差異。多變量回歸分析則能夠在考慮多種影響因素的情況下，揭示各因素對熱耗的影響程度，并通過模型建立預(yù)測熱耗的趨勢，有助于深入理解熱耗差異的形成機制，進而為制定有針對性的節(jié)能措施提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)，憑借科學(xué)的分析手段，可以將復(fù)雜的熱耗問題量化和模型化，幫助管理者更好地把握供熱系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并作出更為科學(xué)合理的決策，提高供熱管理的精細化水平。

五、熱計量管理的優(yōu)化策略

（一）技術(shù)優(yōu)化

在熱計量管理中，技術(shù)優(yōu)化是提升管理效果的關(guān)鍵途徑。先進熱計量技術(shù)的應(yīng)用能夠提供更為精準(zhǔn)和可靠的熱量數(shù)據(jù)，為供熱系統(tǒng)的科學(xué)調(diào)控提供堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。智能熱量分配系統(tǒng)通過實時監(jiān)控和動態(tài)調(diào)整，使得供熱過程能夠根據(jù)外部環(huán)境和內(nèi)部需求的變化，進行精確的熱量分配，減少熱量浪費，提升能源利用效率。憑借技術(shù)的不斷革新和優(yōu)化，熱計量管理將更好地適應(yīng)復(fù)雜的供熱需求，降低系統(tǒng)的運行成本，并提升供熱系統(tǒng)的整體效能。技術(shù)優(yōu)化不僅在于硬件設(shè)備的升級，還涵蓋數(shù)據(jù)分析和管理系統(tǒng)的改進，利用先進的算法和數(shù)據(jù)模型，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測熱耗趨勢，提供更加智能化的供熱解決方案。

（二）管理優(yōu)化

管理優(yōu)化在熱計量管理中扮演著不可或缺的角色，其核心在于構(gòu)建高效的熱耗監(jiān)控與反饋機制，提升居民的節(jié)能意識，憑借精細化管理，實現(xiàn)對供熱過程的實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并糾正供熱系統(tǒng)中的異常情況，確保系統(tǒng)始終運行在最佳狀態(tài)。居民節(jié)能意識的提升也是管理優(yōu)化的重要組成部分，居民的積極參與和配合將顯著影響熱計量管理的實際效果，憑借廣泛的宣傳教育和激勵措施，政府可以引導(dǎo)居民養(yǎng)成良好的節(jié)能習(xí)慣，合理使用供熱系統(tǒng)，減少不必要的能源消耗。管理優(yōu)化的目標(biāo)在于通過綜合管理手段，提升熱計量管理的整體效率，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

（三）政策支持

政策支持在熱計量管理的實施過程中起著至關(guān)重要的作用。政府通過制定合理的政策和提供相應(yīng)的補貼與激勵措施，能夠有效降低熱計量管理的實施成本，促進其在更廣泛的范圍內(nèi)應(yīng)用。政府補貼可用于熱計量設(shè)備的采購和安裝，減輕居民和物業(yè)的經(jīng)濟負擔(dān)，使得更多的小區(qū)能夠享受到熱計量管理帶來的節(jié)能效益。同時，法律法規(guī)的完善也是政策支持的重要方面，通過制定和執(zhí)行嚴格的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，可確保熱計量管理的各項措施得以有效落實。法律的約束力和政策的引導(dǎo)性將共同推動熱計量管理的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，提升供熱系統(tǒng)的整體效率和節(jié)能效果。政策支持不僅為熱計量管理的推廣提供了堅實的保障，也為社會的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。

六、結(jié)論

隨著技術(shù)的不斷進步，特別是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用，熱計量管理的智能化水平將進一步提升。未來，先進的熱計量技術(shù)將更加精準(zhǔn)地監(jiān)測和分析供熱系統(tǒng)的運行狀況，實時調(diào)整供熱參數(shù)，實現(xiàn)更高效的能源利用。智能熱量分配系統(tǒng)和熱耗監(jiān)控與反饋機制的優(yōu)化，將進一步降低供熱能耗，提升整體的能源管理水平。在管理方面，隨著居民節(jié)能意識的不斷提升和政策支持力度的加大，熱計量管理的推廣將更加順利。政府在政策支持、財政補貼、法律法規(guī)完善等方面的持續(xù)發(fā)力，將為熱計量管理的推廣創(chuàng)造更加有利的環(huán)境。針對老舊小區(qū)的特殊性，未來的研究與實踐應(yīng)更加注重技術(shù)與管理的協(xié)同優(yōu)化，通過引入多方參與、構(gòu)建合作機制等方式，推動熱計量管理在老舊小區(qū)的深度應(yīng)用。

參考文獻：

[1]劉偉.微型熱電聯(lián)產(chǎn)在小區(qū)集中供暖場景的應(yīng)用[J].上海節(jié)能，2023（6）：859-863.

[2]沈魯光，閆冬梅，文靜，左曉棟，李東旭，馬振杰.山東某老舊小區(qū)大溫差清潔供暖系統(tǒng)應(yīng)用分析[J].節(jié)能，2023，42（1）：64-67.

[3]翟藝鈜，張磊，文丹，王虎龍，杜浩偉.北方冬季供暖綜合保障險探討[J].合作經(jīng)濟與科技，2023（3）：56-57.

[4]馬金星，張小剛，姚翔宇，李垚.咸陽市某小區(qū)中深層地?zé)峁┡到y(tǒng)設(shè)計應(yīng)用[J].暖通空調(diào)，2022，52（S2）：200-204.