一說起供熱,大家首先想到的是暖氣。暖氣在很多人的概念中,不就是燒燒鍋爐嗎?
其實(shí),還真不是。如果僅僅是燒個(gè)鍋爐這么簡單,以中國目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況來說,給廣大的南方同胞提供個(gè)暖氣,那是分分鐘的事。
可是為什么卻遲遲實(shí)現(xiàn)不了呢?這就得從我國的集中供熱的歷史、地理氣候特征、以及建筑結(jié)構(gòu)等幾方面來說,小伙伴們搬好凳子聽小編道來。
一、中國集中供熱的歷史
中國是在建國以后才開始出現(xiàn)集中供熱,形式和技術(shù)都是參照前蘇聯(lián)的模式,在當(dāng)時(shí)我國的經(jīng)濟(jì)條件下,集中供熱只是存在于少數(shù)城市,并未全面普及。
截至1983年底,三北地區(qū)102個(gè)城市中僅有17個(gè)城市建立集中供熱設(shè)施,共鋪設(shè)供熱管道600余公里,市政供熱面積3,000萬平方米。
到了80年代改革開放以后,集中供熱逐漸從大型城市向二三線城市普及,這一時(shí)期是我國集中供熱高速發(fā)展的時(shí)期。到2000年,我國市政集中供熱面積已經(jīng)有11.08億平方米,20年間,增長了30倍,這數(shù)據(jù)看起來是不是很驚人?
然而,這仍然只占到整個(gè)北方城市10%的比例,也就是說還有90%的地區(qū),沒有集中供熱。
到了新世紀(jì),我國供熱行業(yè)蓬勃發(fā)展,大型城市和二線城市基本實(shí)現(xiàn)80%以上的供熱,截止2016年,市政供熱面積已接近70億平米。但是,在北方,仍然有很多偏遠(yuǎn)地區(qū)沒有暖氣,以自采暖為主。
說到這里,就要提到我國最早關(guān)于集中供熱的一條法規(guī),在1986年國務(wù)院20號文和建設(shè)部《城市集中供熱當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策實(shí)施辦法》,這部法規(guī)提出了集中供熱的發(fā)展思路,其中有這樣一段話:但城市集中供熱發(fā)展序列并非平均發(fā)展,而要考慮城市的性質(zhì)、地位、氣象條件等條件,并與城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和能源建設(shè)相適應(yīng)。
什么意思呢?通俗點(diǎn)說就是暖氣不是你想有,想有就能有,它跟城市的經(jīng)濟(jì)情況、能源狀況、氣候條件密切相關(guān)。就是說,即使在北方地區(qū),仍然有一些城市因?yàn)槠渥陨硪?guī)模、能源限制,不具備集中供熱的條件,事實(shí)上,這段話放到現(xiàn)在,依然具有指導(dǎo)意義。
二、中國地理、氣候條件的復(fù)雜性
上圖是中國的傳統(tǒng)南北分界線,以秦嶺淮河為界,將中國劃分為南北兩區(qū),北方采用集中供暖系統(tǒng),而南方由于建國初期的經(jīng)濟(jì)情況,不允許建集中供熱設(shè)施。這條南北分界線,一直沿用至今。
而實(shí)際情況是,中國的地形西高東低,呈階梯狀分布,山地高原多,東西橫跨6個(gè)時(shí)區(qū),整個(gè)國土陸地面積與歐洲面積相同,這使得我國是世界上氣候類型最復(fù)雜的國家之一,表現(xiàn)出來的氣候條件也差異較大。
中國《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB50352-2005,將中國地圖按照建筑氣候劃分,可以分為建筑氣候區(qū)劃包括7個(gè)主氣候區(qū),20個(gè)子氣候區(qū),七個(gè)主氣候區(qū)從冷到暖依次為:嚴(yán)寒地區(qū),寒冷地區(qū),夏熱供冷地區(qū),溫和地區(qū),夏熱冬暖地區(qū)(如下圖)。
對于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū),這一地區(qū)冬季長,夏季短,氣候寒冷,冷空氣頻繁,普遍的供暖特點(diǎn)是連續(xù)供暖且供熱時(shí)間長,達(dá)到150天~250天,室內(nèi)溫度20度以上,目前這兩個(gè)區(qū)域都已經(jīng)實(shí)施集中供熱。
而溫和地區(qū)以及夏熱冬暖地區(qū),由于其夏天漫長,而冬季非常短,且溫度不低,全年不需要供熱。
因此,處在中間的夏熱冬冷地區(qū)(圖中黃色區(qū)域),也就大家所說的濕冷的南方地區(qū)采暖,最近幾年要求集中供熱的呼聲漸高。
由于歷史原因,夏熱冬冷地區(qū),只有局部地區(qū)如合肥、上海等地有集中供暖,這是因?yàn)檫@些地方的工業(yè)如紡織廠等需要消耗大量的蒸汽,因此本地會(huì)有熱電廠來生產(chǎn)工業(yè)蒸汽,順便為附近居民提供供暖,但這一部分比例很低。
剩下的居民基本上沒有供暖或依靠分散供暖。早期會(huì)有火爐以及炭盆,但是近幾年隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,燃?xì)夤艿赖钠占皩?dǎo)致壁掛爐的應(yīng)用越來越多,燃?xì)獗趻鞝t+散熱器/地暖成為南方采暖的主力軍。
我們從地理上來說,這部分地區(qū),包含了我國上海、浙江、江西、湖北、湖南全境;江蘇、安徽、四川大部;陜西、河南南部;貴州東部;福建、廣東、廣西北部和甘肅南部的部分地區(qū)。
從氣候上來說,這部分地區(qū)1月平均氣溫0~10℃,7月平均氣溫25~30℃,年日平均氣溫25℃的日數(shù)40-110天。年日平均氣溫5℃的日數(shù)0-90天,該地區(qū)的氣候特點(diǎn)是夏季悶熱、冬季濕冷,氣溫的日差較小,寒冷天氣有2~3個(gè)月。
也就是從供暖角度來講,供暖周期短,對溫度的要求并不是很高,反而是因?yàn)闈穸忍蟮脑颍瑢?dǎo)致體感溫度很低,最大的特點(diǎn)就是人們所說的濕冷。
三、建筑標(biāo)準(zhǔn)的多樣性
中國幅員遼闊,地形復(fù)雜。由于地理緯度、地勢等條件的不同,各地氣候相差懸殊。因此針對不同的氣候條件,各地建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)都有對應(yīng)不同的做法。
炎熱地區(qū)的建筑需要遮陽、隔熱和通風(fēng),以防室內(nèi)過熱;寒冷地區(qū)的建筑則要防寒和保溫,讓更多的陽光進(jìn)入室內(nèi)。
為了明確建筑和氣候兩者的科學(xué)關(guān)系,中國《民用建筑設(shè)計(jì)通則》對7個(gè)主氣候區(qū),20個(gè)子氣候區(qū)建筑設(shè)計(jì)提出了不同的要求。根據(jù)建設(shè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),北方的建筑主要是防凍、防寒,南方的建筑主要是防熱、防潮。
這是因?yàn)楹涞貐^(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)低于5℃一年是超過60天的,甚至超過180天,有供暖的強(qiáng)需求;而長江流域一般也就有不到45天的時(shí)間平均溫度低于5℃,在建筑上如果特別注重保溫,既不經(jīng)濟(jì),又在夏天等炎熱季節(jié)難受。因此,各一級區(qū)劃,建筑指標(biāo)應(yīng)符合下表的規(guī)定。
一級區(qū)區(qū)劃指標(biāo)列表
并且,嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)的新建房屋必須安裝供暖設(shè)備,而南方地區(qū)也就是夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和地區(qū),并沒有強(qiáng)制安裝供暖的要求(如下表)。
中國建筑氣候分區(qū)
這就是北方的建筑,墻壁一般較厚,很少有大窗,并且有很多保溫設(shè)計(jì)如聚氨酯保溫板,這種設(shè)計(jì)可以減少冬季熱量的逸散;而南方的建筑,墻壁一般較薄,很多大玻璃窗,主要注重通風(fēng)的原因。
因此,綜合以上幾個(gè)方面,要在中國這樣一個(gè)地勢復(fù)雜、氣候多樣、建筑標(biāo)準(zhǔn)不同的國家,實(shí)行集中供暖,不管從技術(shù)還是管網(wǎng)鋪設(shè)來說,其復(fù)雜程度可以想象。
首先,因?yàn)橹袊乩須夂虻膹?fù)雜,地域的廣博以及建筑要求的多樣性,導(dǎo)致供熱情況需要因地制宜,從整體到分散,需要的系統(tǒng)形式多樣。
其次,雖然集中供熱相對來說價(jià)格便宜,且舒適度高,但是,多年以來粗放式的供熱形式,使得能源消耗巨大、且管網(wǎng)面積大,輸送能耗高也是不爭的事實(shí)。
并且,隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,南方采用分戶式的采暖設(shè)備,如空調(diào)、壁掛爐、發(fā)熱電纜、電熱膜、小太陽等等,形式多樣,此外,還有電采暖,例如這兩年興起的空氣源熱泵,還有電鍋爐及發(fā)熱電纜等形式都是對集中供熱很好的補(bǔ)充。
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