孫恩慧　李巖　賴小垚　王璐琪

摘 要：目前我國北方農(nóng)村地區(qū)冬季氣候寒冷，農(nóng)民多采用分散供暖方式。基于此方式存在諸多問題，故需采取新的供暖方式——集中供暖去解決問題。項(xiàng)目首先實(shí)地調(diào)查部分農(nóng)村典型地區(qū)；然后探討農(nóng)村集中供暖的必要性，進(jìn)行農(nóng)村集中供暖應(yīng)用的可行性分析；最后合理設(shè)計實(shí)施方案，做好預(yù)算，并探究其組織管理方案。

關(guān)鍵詞：北方農(nóng)村；集中供暖；節(jié)能減排

1 背景

中國共產(chǎn)黨第十八次代表大會報告指出：“堅(jiān)持把國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和社會事業(yè)發(fā)展重點(diǎn)放在農(nóng)村，深入推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)和扶貧開發(fā)，全面改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件”，黨和國家高度重視提高農(nóng)村生活質(zhì)量，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展。我國北方農(nóng)村地區(qū)冬季氣候寒冷，農(nóng)民多采用以家庭為單位的分散供暖方式。這一供暖方式存在著能源利用率低、污染物排放量大，給農(nóng)民帶來生活上的不便，危險性大，影響身體健康，等一系列問題。急需尋找新的供暖方式來解決以上問題。根據(jù)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)農(nóng)村集中供暖是有效方式之一。

2 必要性與可行性分析

2.1 必要性

2.1.1 節(jié)約自然能源，提高能源利用率

目前，我國北方農(nóng)村地區(qū)的冬季取暖方式主要是以燃煤為主的分散式取暖方式。以我們實(shí)地調(diào)查的保定地區(qū)部分農(nóng)村為例，冬季取暖以燃燒原煤或蜂窩煤為主，輔之以燃燒柴薪，而農(nóng)村家庭做飯主要以液化石油氣為主，部分家庭的取暖系統(tǒng)與做飯系統(tǒng)合二為一。然而這種取暖方式的能源利用率較低，小型的燃煤爐存在燃煤不充分、熱耗散較大等一系列問題?？傮w上，能源利用率在40%-50%之間，可見在能源利用率方面還有很大的提升空間。若采取集中供暖的方式可以大幅度的提升能源利用率。若設(shè)計室溫為14-16℃，假設(shè)每戶供暖面積為70平方米，分散供暖平均到每戶需要2520kg，而集中供暖則需要1750kg。如果采取燃煤的方式進(jìn)行集中供暖，不僅能夠提高煤炭的燃燒率，而且相應(yīng)的配套設(shè)施的建設(shè)能夠減少熱耗散。在某一些地區(qū)還可以采取用電、沼氣、太陽能等方式進(jìn)行集中供暖，但是，受到環(huán)境條件的限制，要根據(jù)農(nóng)村當(dāng)?shù)貙?shí)際情況選擇何種方式來供暖。

2.1.2 減少環(huán)境污染，治理霧霾天氣

煤炭是我國北方農(nóng)村地區(qū)使用的主要能源，然而煤炭資源的大量使用必然加劇當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染。煤炭的不合理使用是導(dǎo)致我國霧霾天氣的主要原因。煤碳既包含有機(jī)質(zhì)也包含無機(jī)質(zhì)，主要由碳、氫、氧、氮、硫、磷等元素構(gòu)成。當(dāng)煤炭燃燒時，會產(chǎn)生大量的二氧化碳和部分二氧化硫等氣體。二氧化碳易加重溫室效應(yīng)，二氧化硫是一種對人體有害的氣體而且能夠腐蝕金屬、污染環(huán)境。再者如果煤炭燃燒后產(chǎn)生的大量爐渣沒有有效處理，必定占用農(nóng)村大片寶貴耕地，進(jìn)而產(chǎn)生一系列問題。在農(nóng)村采取集中供暖的方式在提高能源利用率的同時可以減少溫室氣體和對人體有害氣體的排放。目前，大型的燃煤鍋爐安裝處理有害氣體的裝置，且燃燒效率較高，相對于普通的小型的燃煤爐，單位煤炭產(chǎn)生的廢棄爐渣較少。通過集中供暖方式將有利于改善當(dāng)前農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境污染現(xiàn)狀。統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，必須把農(nóng)村的節(jié)能減排問題放在重要位置上。

2.1.3 改善社會環(huán)境，提高生活質(zhì)量

相對于城市來說，我國農(nóng)村地區(qū)生活條件比較差，主要表現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施落后、管理水平較低、缺乏公共服務(wù)理念、缺乏環(huán)境保護(hù)意識這些方面。限制我國農(nóng)村地區(qū)生活條件的因素不僅僅是經(jīng)濟(jì)這一個因素，還包括一些政策、意識等因素。如果在農(nóng)村地區(qū)采取集中供暖方式，將會在很大程度上改善農(nóng)村地區(qū)的生活質(zhì)量。首先，集中供暖相對于目前采取的分散式供暖費(fèi)用支出更少，減少了農(nóng)民在取暖方面的支出，將進(jìn)一步提高農(nóng)民的生活水平；再者，集中供暖相對于目前采取的分散式供暖安全系數(shù)更高，分散式供暖中，如果安全措施采取不當(dāng)，很容易導(dǎo)致煤氣中毒甚至死亡；最后，集中供暖相對于目前采取的分散式供暖服務(wù)效果更好，當(dāng)前是我國城市化發(fā)展飛快的階段，農(nóng)村大量青壯年都到城市里打拼，留下的是眾多老人和兒童，采取集中供暖大大方便了他們的日常生活。

2.2 可行性

2.2.1 政策支持

我國政府高度關(guān)注“三農(nóng)”問題，近年來頒布了一系列支農(nóng)惠農(nóng)的政策，其中包括加大農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度。在我國“十二五規(guī)劃”強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)加強(qiáng)社會主義新農(nóng)村建設(shè)這一篇章中，明確提出改善農(nóng)村的生產(chǎn)生活條件，其中包括提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)村莊規(guī)劃管理水平、加強(qiáng)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、強(qiáng)化農(nóng)村公共服務(wù)、推進(jìn)農(nóng)村環(huán)境綜合治理，等方面。2013年中共中央國務(wù)院一號文件明確提出，“改進(jìn)農(nóng)村公共服務(wù)機(jī)制，積極推進(jìn)城鄉(xiāng)公共資源均衡配置，加強(qiáng)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)”。可見我國政府對于農(nóng)村集中供暖等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)給予政策支持。在農(nóng)村實(shí)施集中供暖將會進(jìn)一步改善民生，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.2.2 財政支持

近年來，我國對農(nóng)村的財政補(bǔ)貼很多，包括涉對農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的財政補(bǔ)助，對農(nóng)村教育、文化、衛(wèi)生、計劃生育、環(huán)保、農(nóng)業(yè)科技事業(yè)的財政補(bǔ)助，等等。我國政府對改善農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的便民工程給予大力支持，凡是納入國家相關(guān)項(xiàng)目的農(nóng)戶，不僅會得到來自國家專項(xiàng)資金的補(bǔ)助，而且還會得到來自省、市、縣三級政府的相關(guān)補(bǔ)助。而且國家鼓勵社會資本投向新農(nóng)村建設(shè)，“各行各業(yè)制定發(fā)展規(guī)劃、安排項(xiàng)目、增加投資要主動向農(nóng)村傾斜。引導(dǎo)國有企業(yè)參與和支持農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展”。這樣以來，在我國北方農(nóng)村地區(qū)實(shí)施集中供暖工程，不會給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來難以承受的負(fù)擔(dān)。財政支持使農(nóng)民分享社會發(fā)展的成果有了保障，為新農(nóng)村建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。對于該項(xiàng)目，預(yù)算初期建設(shè)費(fèi)用為1143元/每戶（不包括大型鍋爐費(fèi)用），對于初期建設(shè)費(fèi)用可向政府部門申請財政補(bǔ)助，也可利用有效的融資方式向社會引進(jìn)投資，即可解決資金問題，又可帶動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2.2.3 農(nóng)民支持

我國北方地區(qū)農(nóng)民普遍支持在農(nóng)村實(shí)施集中供暖，目前分散型的供暖方式給村民的生活帶來了眾多的不便。為了了解農(nóng)民相關(guān)意愿，我們走訪多個村莊，將主要的調(diào)查地點(diǎn)設(shè)在河北省保定市馬官營村和定州市西坂村，并且在遼寧省朝陽市土城子村黑龍江省七臺河市新富村也進(jìn)行了采樣。實(shí)地調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)農(nóng)民不僅對集中供暖工程認(rèn)可，而且愿意在人力和財力方面給予大力支持。首先，98%農(nóng)戶們認(rèn)為當(dāng)前的供暖形式存在眾多弊端，給生活帶來不便，其中包括不安全、不干凈、價格貴、室溫低、工作量大等一系列問題。而且每年都有因?yàn)槊簹庵卸径鴮?dǎo)致生病、死亡的事件發(fā)生。再者，農(nóng)戶們認(rèn)為集中供暖有的很多優(yōu)點(diǎn)，包括能夠更好的贍養(yǎng)老人、節(jié)約用于供暖的時間、節(jié)約供暖成本、提高安全系數(shù)、提高生活質(zhì)量等等。最后，絕大部分農(nóng)戶愿意參與農(nóng)村集中供暖工程的建設(shè)與管理，這樣將會減少相關(guān)工程建設(shè)的支出成本。

3 工程方案，以馬官營村地區(qū)為例

3.1 鍋爐選型與選址方案

聯(lián)系了多家鍋爐廠后，建議集中供暖工程選用常壓臥式燃煤熱水鍋爐。常壓臥式燃煤熱水鍋爐在結(jié)構(gòu)上屬于單鍋筒縱置式，爐膛左右兩側(cè)裝有水墻管，并形成翼形煙道，鍋筒內(nèi)布置螺紋煙管，采用漏煤極少的活動爐排，結(jié)構(gòu)合理，熱效率高，大大節(jié)約能耗。而且運(yùn)行成本低，經(jīng)久耐用，操作簡單。由于該地區(qū)處于我國的季風(fēng)區(qū)，季風(fēng)氣候顯著，多為東南風(fēng)。鍋爐應(yīng)該建設(shè)在下風(fēng)向或垂直風(fēng)向的郊外。綜合考慮交通、環(huán)境等因素，最終確定了放置鍋爐的位置。馬官營村為400戶左右，平均每家供熱面積為70平米。故經(jīng)熱負(fù)荷計算可知其總的熱負(fù)荷為0.996450MW～1.092546MW。若農(nóng)村設(shè)計室溫劃為14～16℃，假設(shè)每戶供暖面積為70平方米，則原有形式需要2520kg，集中供暖需要1750kg。煤價以700元/噸計，在原有形式為1764元情況下，集中供暖形式每年節(jié)省593元。鍋爐選用常壓臥式燃煤熱水鍋爐，鍋爐與輔機(jī)造價在18萬左右，除塵設(shè)施選用濕式脫硫除塵器造價在3萬到5萬之間，組合后的總造價為1743元/戶。

3.2 管道工程實(shí)施方案

實(shí)地調(diào)查馬官營村，綜合當(dāng)?shù)貙?shí)際的房屋、道路布局，生態(tài)環(huán)境，風(fēng)俗習(xí)慣等因素，認(rèn)真聽取了當(dāng)?shù)卮迕竦慕ㄗh，初步設(shè)計了該管道工程方案。從馬官營村當(dāng)?shù)氐男l(wèi)星圖發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐缆?、房屋?guī)劃不合理，需要綜合考慮，計算最短的管道路線，并設(shè)計了馬官營村集中供暖管道工程的圖紙。如果在新農(nóng)村地區(qū)實(shí)施管道工程，并將會減少管道鋪設(shè)的長度。管道可能出現(xiàn)供熱不均的現(xiàn)象。引起供熱不均的主要原因是水力失調(diào)，熱水采暖系統(tǒng)各用戶或各散熱設(shè)備中的實(shí)際流量與設(shè)計流量不相符，稱為該用戶或該散熱設(shè)備水力失調(diào)。需要采取的措施是增大系統(tǒng)流量與多級調(diào)控并行。調(diào)節(jié)時可利用多級調(diào)控手段，不僅要對干線、支干線、支線、戶線的閥門進(jìn)行調(diào)控，還要對支戶線、樓內(nèi)水平分支、水平分支上垂直立管甚至分戶支管的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，這就相當(dāng)于需要3-8級調(diào)控，越接近于近端，調(diào)節(jié)力度越大，調(diào)控級數(shù)越多；越接近于末端調(diào)節(jié)力度越小、調(diào)控級數(shù)也越少?？梢约哟蠓謶粲嬃亢桶礋崾召M(fèi)的改造力度，每戶入戶安裝超聲波熱量計，每個用戶可以實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，對于整個管網(wǎng)的水力平衡有利。另外氣堵，臟堵也會造成供熱不均，可設(shè)置自動排氣閥，并定期檢查管道。

3.3 減少房屋熱耗散工程方案

在減少房屋熱耗散工程中，建議采取封窗厚墻方案，即增加窗戶的密封性與加厚墻體結(jié)合。在房屋高度小于4.5米的時候，單層窗戶滲透耗熱量占維護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的25%，雙層占15%，可見窗戶的結(jié)構(gòu)直接影響著房屋的熱負(fù)荷數(shù)值，除了門窗高度之外，封窗的材料也是影響房屋熱負(fù)荷數(shù)值的因素，窗戶材料種類繁多，有木質(zhì)、鋁合金、塑鋼等，且大多為單層，村民一般沒有封窗習(xí)慣，所以如果不采取措施，在供暖過程中房屋耗熱量必定很大。建議北方農(nóng)村地區(qū)新建住宅外墻以37墻為主，窗戶采用雙層結(jié)構(gòu)，以塑鋼窗為主，冬季時大多用塑料布貼在窗戶上，以達(dá)到減少散熱，避免縫隙漏風(fēng)的目的。對于門來說想要達(dá)到阻風(fēng)隔熱的效果，村民也可以使用棉門簾或門斗。

3.4 供熱系統(tǒng)組織管理方案

供熱系統(tǒng)建設(shè)好后如何管理，來破除重建設(shè)輕管理的誤區(qū)，是面臨的一大難題。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村地區(qū)人們對公用事業(yè)的管理意識普遍較差，“由于權(quán)責(zé)不明晰，農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施和公用事業(yè)的經(jīng)營管理效率低下成為一個普遍現(xiàn)象，從而致使大量的設(shè)施損壞嚴(yán)重?！贝送?，如果單純依靠農(nóng)村自治組織來管理會產(chǎn)生一些問題，其中包括村民在專業(yè)技術(shù)上比較欠缺，那么鍋爐和管道的安全運(yùn)營就沒有了保障，但是如果建立專門的供熱公司也會帶來另外的問題，比如說，聘請專門人才將會增加農(nóng)村集中供暖工程的成本。所有的公司都是以盈利為目的，采取這樣的管理無形中會增加村民的負(fù)擔(dān)。項(xiàng)目組建議采取村民自治為主，與電熱廠合作為輔的管理方案。充分發(fā)揮村民自治組織在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中的作用。在村委會成立專門部門負(fù)責(zé)供熱系統(tǒng)日常管理與維護(hù)，在全村公開選拔人員專門負(fù)責(zé)，決策者不參與管理，同時要求其定期到熱電廠培訓(xùn)。這樣供熱系統(tǒng)組織管理本質(zhì)上就是依托村民自治制度由全體村民來自我管理。同時，成立志愿服務(wù)隊(duì)伍，負(fù)責(zé)管道安全檢查、孤寡老人家中供熱部件檢查等工作。

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作者簡介：孫恩慧（1991，4-），男，大學(xué)本科。