基于热工分区的我国南北城市供热规划的差异及特征——兼论我国南方集中供热的可行性

(整期优先)网络出版时间:2019-10-20
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基于热工分区的我国南北城市供热规划的差异及特征——兼论我国南方集中供热的可行性

李贞

西南科技大学土木工程与建筑学院四川省绵阳市621000

摘要:我国集中供热的区划以“秦岭——陇海线”分界线,此线以北地区强制要求集中供热,以南地区很少进行集中供热。文章分析热工分区的基础上,介绍了南北城市供热规划的差异及特征,集中供热的区域优势,最后从地理环境、自然资源、社会效益对南方集中供热的可行性提出建议。

关键词:热工分区;南北方城市;供热规划;集中供热;差异

1引言

我国社会主要矛盾的转换之下,人们开始追求高品质的生活质量,由于全球气温的上升,南方冬季湿冷,导致南方人民对供暖的需求逐渐高涨,在"十三?五"规划中,这是第一次,我们提出创新,协调,绿色,开放,分享的五个概念,创新走在前列,确保在全面建设小康社会的奋斗目标。南方供暖应根据北方集中供热的问题,发扬创新思维,并建立一个新的供暖城市,符合绿色低碳,安全,高效,城乡一体化和区域协同的要求。

2热工分区下的供热规划

《民用建筑热工设计规范GB50176—93》将我国气候分为五类区域:严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。

2.2我国城市供暖规划现状

"秦岭——陇海线"是我国南北供暖的分水岭,该线也一度被当作为中国南北的地理气候边界。在分界线以南的大部分区域,冬季日平均温度小于或等于5°C且小于90天,最低温度不低于-5°C。南北边界的主要意义是在作物生长和当地住宅建设中发挥参考作用。该地区房屋的结构更容易失去热量,北方房屋的独特之处在于墙厚、严密以及避风。南方的整体环境决定了南方的房屋与北方的房屋的差异。首先,南部地区的地质一般比北部地区复杂,土地的承载力不确定,北部重型房屋的建设既不经济还可能导致出现沉降问题。由于南方的潮湿,房屋建设需更加注重空气的流动。因此,南方的建筑物更通透,更轻盈,但保暖性却有所降低。第三,冬天,南方冷暖气流相遇,交汇处,地形比北方复杂、多变,所以风向很难确定,房子更容易受到寒风的影响。鉴于上述原因,南方建筑物应通过调节室内温度来补偿建筑物本身对保温的缺陷。所以说,这个分区还没有完全满足人们的需求,打破原有的供热区划,已经成为了新时代背景下的发展趋势。

3北方城市供热规划特征

3.1北方集中供暖的优势

我国北方现行是集中供热制度与技术,其在城市化发展进程中有着非凡的意义:降低燃料使用量;缓解大气污染;控制城市运输量;节约用地;机械自动化程度高,管理人员需求少,维护费用低,供热质量高。[1]

3.2北方供暖的缺陷

北方多煤炭,因此北方地区大多数采用集中供暖的燃料都是煤炭,但是在实际使用过程中也出现了诸多弊端,这是不利于节能减排;有各种损失和浪费在加热过程中能够产生,这无疑将浪费供暖燃料,并且进一步提高有害物质的排放。[6]供暖技术和管理落后,虽然其中大部分已实现分户供暖改造,供暖和供暖设施都在同一个管网,这将导致以下困难需要克服。

用暖安全系数不高,由于共用管网的加热,导致室内供暖水压力过高,室内供暖设施发生突水事故,甚至电击等二次灾害;成为居民生命财产损失和社区隐患之一。

供热计量无法实施。在共同管道网加热的情况下,用户可以使用的水从回水侧取得,以减少的水返回到热力系统的量,不管计量水表是否被安装在任何管道中。[4]

4南方城市供热规划特征、与北方城市的差异

“秦岭——陇海线”的南方区域,我国并未采取强制供暖,即属于非采暖区域。所以,南方供暖的发展,主要是自发与市场主导,并且大多用于非居民用户需求。总体来说,南方供热具有以下特点:

集中供热服务主要面向非居民用户。在诸如武汉、长沙、南京等南方城市,非居民用户供暖服务占比较高。目前合肥热电集团,工商业用户服务数量有370余家,服务住宅社区172个,每年的非住宅供暖占总供暖量的比重的75%,住宅供暖仅占25%,南方其他城市居民的比例更低。

居民用户供热分小范围集中与大范围分散模式。在一方面,与北方的强制供热不同,南方集中供暖区域小,且非居民用户是主要的;而另一方面,南方居民因地制宜采取分散化,多元化的供暖方法,如用小燃气锅炉,电加热等,以满足个别供热需求。

供暖时长的差异。南方地区居民供暖周期较北方短,一年仅三个月左右。设备利用率与建造成本则成了这些短时间供暖城市面临的问题,所以南方居民集中供热大范围推广存在一定挑战。[2]

5南方集中供热的可行性与建议

5.1应因地制宜以试点方式逐步推进

一个地方应采取什么方式供暖,它取决于当地的能源类型,气候特征和供暖期的长短[9]。2014年,13个区域能源中心将计划在南京市建成,这些中心主要用于商业,如商场、办公楼、医院等供暖,但截至目前,由于管道铺设更复杂,建成的一个中心尚未投入运营。可以看出,城市集中供热项目投资大,收入慢,存在供暖、供水和供电方面贡献率较低的问题。项目实施,一旦组织不当,将会造成资源与经济的巨大损失。故南方城市的集中供暖发展不宜操之过急,应该适应当地的条件,逐步推广。

5.2集中供暖与分散供暖结合

南方需要供暖,但集中供暖并不是必要途径。在南方的许多城市,大多数房屋都配备了分散式供暖设施—空调热泵,个别房屋设有燃气壁炉或电加热设备。2009年,清华大学,同济大学和上海大学三所高校进行了城市居民生活与节能调查。调查发现90%以上的居民在冬季和夏季使用空调热泵,只有1%的用户使用燃气锅炉。据统计,南方用户平均供暖消费远低于北方[5]。

5.3南方集中供热应以保证大气环境质量为前提

进入供暖需求季,北方的空气污染均有加重,由此可以看出,集中供暖是影响空气质量的因素之一。南方地区的供暖高需求,随之而来的是严峻的能源负担和环境威胁。所以,为了减轻供暖环境下的大气污染程度,在项目启动前,应该充分论证可行性与环保评估工作,与此同时,绿色能源的使用与推广也是缓解这一问题的重要手段[10]。

5.4以规划为指导发展南方供热系统

在南方供热系统的建设中,做到因地制宜、因材制宜。结合我国当下国情,吸取北方供热规划的经验,近、远期结合。以创新、协调、绿色、开放、共享五大理念为指导,为南方规划建设舒适、高效、节能的供热系统。

参考文献

[1]戴慎志.城市工程系统规划(第三版)[M].中国建筑工业出版社,2015.

[2]汪昌跃.南方供热模式探索及发展建议—以合肥热电集团为例[J].中国高新技术企业,2017(08):57-59.

[3]丁浩.关于集中供热体制改革的几点思考[J].甘肃科技纵横,2016,45(09):58-60.

[4]清源.南方集中供暖之前应充分汲取北方教训[J].现代物业(中旬刊),2016(06):58-59.

[5]高琳.中国工程院院士江亿:南方需采暖,但不应集中供热[N].中国气象报,2013-01-24(001).

[6]王红霞.关于供热规划的思考[J].区域供热,2011(06):5-8.

[7]郭永亮,刘伟.北方中小城市供热现状及未来规划探讨[J].中国科技信息,2010(06):247-248.

[8]顾军.我国南方经济发达地区城市供热规划的探索—以苏州工业园区供热规划为例[A].中国城市规划学会.规划50年—2006中国城市规划年会论文集(下册)[C].中国城市规划学会:,2006:4.

[9]齐虹.南方城市也应逐步实行集中供热—兼谈南昌市集中供热的可行性[J].区域供热,1987(04):40-42.