郭林山
隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,城市建設(shè)供熱系統(tǒng)這一關(guān)系著民生的事業(yè)顯得矛盾突出。在我國(guó)的北方城市中,一旦進(jìn)入供暖期,供熱的議題就擺上了政府的議事日程。很多城市相繼出臺(tái)了城市供熱條例,規(guī)范了供熱規(guī)劃、建設(shè)、供熱與用熱、采暖費(fèi)的收繳、供熱的計(jì)量以及供暖處罰等相關(guān)內(nèi)容,但仍不能徹底解決當(dāng)前供熱的供需矛盾。
供熱作為一項(xiàng)民生事業(yè),政府每年投入大量的資金補(bǔ)貼供熱收費(fèi),能否解決供需矛盾問(wèn)題,筆者認(rèn)為這只是權(quán)宜之計(jì)。這樣反而使供熱事業(yè)得不到發(fā)展,在某種意義上阻礙了供熱的良性發(fā)展。經(jīng)過(guò)多年的工作實(shí)踐,了解了影響供熱的因素很多。但如何規(guī)范供熱規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工,對(duì)供熱的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。
在城市建設(shè)中,就一個(gè)中小城市來(lái)說(shuō),各類(lèi)新的建筑在逐年遞增。而城市供熱系統(tǒng)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上各類(lèi)建筑的發(fā)展,即建筑物已投入使用了,供熱的規(guī)劃還未完善,熱源廠還未建設(shè),這就形成了既有熱源廠的超負(fù)荷運(yùn)行,影響了原有供熱住戶的供熱質(zhì)量,新增供熱住戶的供熱質(zhì)量也不容樂(lè)觀。即使按規(guī)劃有了熱源廠,但熱源廠的建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于小區(qū)的建設(shè),雖然住戶已經(jīng)入住,而供熱系統(tǒng)卻不能運(yùn)行,造成供需矛盾的尖銳化,在經(jīng)過(guò)反復(fù)的磋商及用熱戶的不斷申訴等才能解決。針對(duì)這種現(xiàn)象的發(fā)生,政府部門(mén)應(yīng)在逐步完善供熱管理?xiàng)l例的同時(shí),加強(qiáng)對(duì)供熱規(guī)劃的監(jiān)督管理,這一管理不能只停留在行政的審批上,必須采取科學(xué)的管理方式,針對(duì)工程建設(shè)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的供熱規(guī)模作出相應(yīng)的供熱規(guī)劃,同時(shí)應(yīng)用科學(xué)的管理手段,確保供熱規(guī)劃的落實(shí)。
城市供熱由零散的小鍋爐供熱逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧谐善墓釁^(qū),由燃煤型鍋爐供熱轉(zhuǎn)變?yōu)槿細(xì)忮仩t供熱,逐步利用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱。供熱形式的轉(zhuǎn)型給市民帶來(lái)的好處有:集中供熱凈化了環(huán)境,減少了能量消耗,節(jié)約了能源,保證了供熱的時(shí)間等,然而隨著分散供熱點(diǎn)的取締,用熱戶對(duì)熱源的需求顯得十分迫切,表現(xiàn)在原有供熱點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的需求,出現(xiàn)了幾個(gè)供熱點(diǎn)交錯(cuò)供熱,形成供熱不合理現(xiàn)象。供熱的溫度達(dá)不到要求,集中體現(xiàn)在下一年度的熱費(fèi)收繳不上來(lái)。這樣政府只能拿出錢(qián)緩解供需矛盾。每年如此,如此循環(huán),不能形成良好的供熱機(jī)制。形成這種局面的原因很多,但合理的供熱規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工尤為重要。
1)實(shí)現(xiàn)城市供熱規(guī)劃與城市建設(shè)規(guī)劃同步,確保城市供熱正常運(yùn)行。
在城市規(guī)劃中,對(duì)供熱系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃雖然做了一定的工作,但真正地落實(shí)起來(lái)就困難了。對(duì)規(guī)劃的審批、審核,只停留在書(shū)面上,沒(méi)有真正對(duì)規(guī)劃的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督、檢查,或者力度不夠,造成了既有建筑或者正在興建的建筑已經(jīng)投入使用了,但供熱設(shè)施還未落實(shí)。從一開(kāi)始就形成了供熱的需求矛盾,即使在既有供熱源供熱,也容易造成超負(fù)荷運(yùn)行的局面,加之供熱設(shè)備的老化也直接影響供熱效果。近幾年所發(fā)生的欠費(fèi)問(wèn)題,客觀地體現(xiàn)在供熱質(zhì)量的問(wèn)題上。
供熱企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,直接影響供熱的社會(huì)和諧發(fā)展,供熱企業(yè)要想走上良性循環(huán)的軌道,必須有企業(yè)內(nèi)部的科學(xué)管理及決策,同時(shí)要有和諧的外部環(huán)境,具體表現(xiàn)在熱用戶的滿意度。怎樣能夠使熱用戶滿意這是一個(gè)永恒的課題,供熱質(zhì)量的好壞起著主要的作用。其表現(xiàn)是怎樣合理規(guī)劃城市供熱系統(tǒng),完善供熱管理制度,把供熱規(guī)劃納入城市建設(shè)的規(guī)劃之中,從而合理解決城市供熱的供需矛盾。
2)強(qiáng)化對(duì)城市供熱的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工的監(jiān)督管理。
城市供熱主要是指城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)由供熱源產(chǎn)生的蒸汽、熱水通過(guò)管網(wǎng)為熱用戶提供的生產(chǎn)和生活用熱,在城市供熱系統(tǒng)中以熱水供熱為主。依據(jù)水力學(xué)原理,水流的分類(lèi),按受力來(lái)源的不同可分為兩類(lèi)——壓力流和無(wú)壓流,受外界壓力作用而流動(dòng)的水流為壓力流,只受其自身的重力作用而流動(dòng)的水流是無(wú)壓流。壓力流只能發(fā)生在充滿水流的封閉管道里,熱水供熱系統(tǒng)的水流就是壓力流。壓力流具有連續(xù)性的原理:a.水流必須是連續(xù)的,中間沒(méi)有空隙;b.水流必須是不可壓縮的;c.水流必須是恒定流;d.水流分叉時(shí),水流必須遵循連續(xù)性原理。水流在管道里的流量從理論上講是常數(shù):Q1=Q2=Q=常數(shù),Q為不同斷面的水流流量。
水流的平均速度V=Q/ω。
其中,V為斷面平均速度,m/s;Q為總流的流量,m3/s;ω為總流過(guò)水?dāng)嗝婷娣e,m2。
但在水流過(guò)程中,機(jī)械能的消耗是不可避免的,因而就產(chǎn)生了水頭損失,產(chǎn)生水頭損失的根源是在水流運(yùn)動(dòng)時(shí),流層間產(chǎn)生阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦力,液體為保持流動(dòng),必須克服這種阻力而做功,因而就消耗了機(jī)械能,即水流能量就損失了,從而產(chǎn)生了水頭損失。水頭損失有沿程水頭損失和局部水頭損失。
沿程水頭損失:H=λ(L/d·v2/2g);局部水頭損失:Hj= ξ(v2/2g)。
其中,λ為沿程水頭損失系數(shù),與邊界的粗糙程度有關(guān);ξ為局部水頭損失系數(shù),是由于水流邊界突然改變,水流隨著發(fā)生激烈變化,而引起的水頭損失;L為計(jì)算的管線長(zhǎng)度;d為管子的管徑。
近年來(lái),由于區(qū)域供熱和分散供熱,形成了各自獨(dú)立的供熱管網(wǎng)系統(tǒng),造成供熱管線長(zhǎng),增加了沿程水頭損失,供熱管路彎多、彎急,增加了局部水頭損失。供熱管道內(nèi)的水頭損失嚴(yán)重,直接影響供熱水流的循環(huán),從而降低了供熱效率。有的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)管路的管徑,忽略了水流的水頭損失,造成管道水流不連續(xù)循環(huán)。還有的由于用熱戶裝修改裝,改變管路,造成管路水流不暢,影響整個(gè)管網(wǎng)的供熱效果。如此種種,形成供熱管網(wǎng)的供熱不合理。究其原因,其主要是對(duì)供熱規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工的監(jiān)管不力。
盡管各級(jí)政府出臺(tái)了供熱相關(guān)管理?xiàng)l例,但在很大程度上僅僅停留在管理的層面上,缺乏監(jiān)督檢查力度。尤其一部分開(kāi)發(fā)商,在一定的程度上只考慮工程造價(jià),而忽視了供熱系統(tǒng)正常運(yùn)行的可行性。因此要確實(shí)做好供熱系統(tǒng)的監(jiān)督檢查,必須從以下幾方面抓起:1)在工程建設(shè)規(guī)劃前期,供熱系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)供熱行政管理單位審查備案;2)在工程項(xiàng)目審批階段,供熱系統(tǒng)的規(guī)劃經(jīng)供熱行政管理單位審查通過(guò),全盤(pán)考量供熱整體布局;3)設(shè)計(jì)圖審查時(shí),要對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)評(píng)審,選擇合理的供熱方案;4)在工程建設(shè)施工階段,供熱行政主管單位必須跟蹤監(jiān)督檢查,并有相關(guān)的檢查記錄,確保按設(shè)計(jì)施工;5)工程竣工時(shí),對(duì)供熱系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收,對(duì)不合格的,嚴(yán)禁入網(wǎng)使用;6)在供熱期間,必須加強(qiáng)對(duì)供熱系統(tǒng)的監(jiān)督力度,及時(shí)對(duì)維修、維護(hù)進(jìn)行監(jiān)督管理,并登記造冊(cè),實(shí)施全方位的監(jiān)督管理。
隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的深入發(fā)展,城市供熱作為一個(gè)能源消耗的企業(yè)來(lái)說(shuō),雖然在供熱方式上做了大量的工作,但真正扼制能源消耗的因素,還在于如何優(yōu)化供熱系統(tǒng)的安排、布置,盡量縮短供熱管線,使管道布設(shè)合理,從熱源廠至供熱用戶,減少急彎,死角,使水流順暢,提高熱量的利用效率。在工程建設(shè)中設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谀撤N程度上,只安排建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的供熱管網(wǎng),對(duì)建筑物室外主干管網(wǎng)涉及的極少,缺乏對(duì)整體管網(wǎng)的布局設(shè)計(jì),或者是施工中對(duì)主干管網(wǎng)隨意布設(shè),造成了進(jìn)、出水管網(wǎng)的水流的不暢通,直接影響熱水的利用率,同時(shí)各小區(qū)與原有供熱管網(wǎng)的連接,缺乏科學(xué)的計(jì)算。有時(shí)甚至造成多彎道供熱,使熱量的損耗增大,供熱效果降低。由此種種,必須對(duì)供熱管網(wǎng)從宏觀到微觀加以監(jiān)督控制,從城市供熱規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收進(jìn)行全方位的監(jiān)督管理。
在工程項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)階段,全面了解熱網(wǎng)布設(shè)情況,針對(duì)熱網(wǎng)布設(shè),合理安排建筑物供熱系統(tǒng)的布局,并申報(bào)供熱管理單位備案,施工圖審核時(shí)要專(zhuān)項(xiàng)審查供熱管道的連接、管徑變化、進(jìn)出水口的連接,并進(jìn)行驗(yàn)算,及時(shí)修正管線布置的不合理設(shè)計(jì),最大限度地使水流平順、暢通。在工程施工階段,對(duì)管材的粗糙程度進(jìn)行監(jiān)督檢查,及時(shí)檢查閥門(mén)、連接段的焊接,減少管路的水頭損失。在工程驗(yàn)收階段,必須由供熱管理單位進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收。不合格的工程嚴(yán)禁使用。確保供熱質(zhì)量,節(jié)約能源,減少排放,構(gòu)建和諧的人居環(huán)境。