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摒弃福利供热思维构建舒适公平节能供暖理念

时间:2022-1-6 14:29:45   作者:张雨适   来源:投稿   评论:0
内容摘要:应摒弃福利供热惯性思维和理念,“18℃达标”、“不低于18℃”是福利供热理念的核心,是福利供热思维的主要标签,不应奉为圭皋,永远沿用下去。应构建舒适公平节能的供暖服务理...
【原创首发】摒弃福利供热惯性思维构建舒适公平节能的供暖理念
——浅议集中供暖室温标准,张雨适

前言
住建部最新统计,截止2020年底全国集中供热面积约122.66亿平方米。说明集中供暖服务及产品的好坏关乎千家万户亿万消费者的权益,关乎民生和节能减排的大事。而服务及产品质量好坏又集中体现在室温上,决定了室温标准是保证供暖服务及产品质量的决定性指标,是评价、仲裁供暖服务及产品质量的关键依据,是供暖服务核心的核心,具有一票否决的特殊属性,因此,设计科学的可操作的室温标准就是保证供暖服务及产品质量、实现社会公平正义和节能减排的关键。

实践证明,现有的室温标准存在瑕疵,继承了福利供热惯性思维,表述不规范不统一,实践中问题很多,是企业与用户矛盾的焦点,是用户维权的最大障碍,是热企向商业化转变步履维艰的深层次原因之一,并导致一些相关规则和政策的混乱。

产生这些问题的根本原因是没有与时俱进,进入商业供暖时期却全面继承了福利供热的理念,至今仍沿用几十年前福利供热时期的室温标准,必将造成生产、使用、市场交易和评价、仲裁等的混乱。

01福利供热供暖室温标准常用的表述是什么?

笔者查阅了许多地方标准和企业标准,从几十年前福利供热时期开始,集中供暖就普遍采用“室温不低于18℃”(节选)的表述和理念,沿用至今。推荐性国家标准《城镇供热服务》也继承了这一表述和理念。

02 集中供暖“室温不低于18℃”的表述是怎么产生的?

经笔者考证,这一表述的产生应该是源于福利供热时期长期存在的垂直单管顺流式供暖系统。

垂直单管顺流式系统图(图1)


从图1可以看出,垂直单管顺流式供暖系统的主要技术特征,是上水进入楼上散热器循环后的回水进入下一层的上水管,最后在底层散热器循环后进入回水管。

该系统的主要问题一是上下用户水路是串联顺流,不能单户调节;二是随楼层降低用户上水温度必然越来越低。再叠加几十年前建筑、管网的保温性能差,企业的管理粗放,技术水平低等问题,该系统必然导致上下用户温差过大冷热不均。以散热器采暖六层楼上供下回系统为例,底层用户的室温若是18℃,顶层用户就可能超过25℃甚至是28、9℃或更高,热的难受只能开窗散热。顶层用户室温舒适了,底层用户就要挨冻。所以底层用户只能保证不能比18℃再低,上层用户的室温高到什么程度则不确定也无法控制,应该是“不低于18℃”由来。只有下限没有上限,冷热不均、开窗散热在这种系统和技术条件下是必然结果,长期以来一些人认为冷热不均、开窗散热是按面积收费造成的显然是误区。

不难看出,不低于18℃不过是对垂直单管顺流式供暖状态的客观描述,只能说是一个被系统绑架的结果,不符合制定标准的规范要求,作为标准显然是不严谨有瑕疵。

现在节能建筑都采用水平按户分环系统,关键技术是可以分户调节,是解决冷热不均、开窗散热的必要技术措施,系统变了,供暖室温标准也应与时俱进,作与系统、技术相匹配的调整。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736-2012》(简称《技术规范》)已经示范在先,突出的标志是设计了室温下限和上限。

03 供暖室温标准表述混乱,不规范不统一,形成双重标准。

无论是企业标准、地方标准还是推荐性国家标准,在正式的文件中,供暖室温标准都表述为“不低于18℃”,但是,媒体、企业甚至一些专家都经常习惯地说18℃达标,长期洗脑连用户也默认了。

3.1 理论上室温“不低于18℃”是与“大于等于18℃”等价,都是不等式,几何意义是完全重合的两条射线,可以互相替代。而“18℃达标”是室温等于18℃,是等式,几何意义是一个点。18℃达标与不低于18℃完全是内涵、意义不同的两个概念,不能混为一谈,更不能替代。

所以,用“18℃达标”替代“不低于18℃”是偷换概念,是对“不低于18℃”的曲解。一个不规范甚至是被曲解的“标准”所以能存在几十年,是系统起决定性作用,系统不变规则就不能变,是福利供热时期的产物。

3.2 “18℃达标”与“不低于18℃”共存的后果是形成双重标准。

在集中供暖的实践中,不低于18℃是大量室温高于18℃合理存在的依据,18℃达标又被解读为室温不能高于18℃,相互矛盾。导致用户和企业掉进“18度陷阱”,经常在是不是18℃的问题上纠缠不清。换个思路,都花一样的钱,那么多的用户室温都在20℃左右,为什么室温低的测温结果哪怕刚好18℃就要承担几百甚至上千的测温费?室温低的调整为20℃就是不节能、就是提高了室温标准?那么,室温一直是20℃甚至更高的是什么?显然18℃达标就是霸王条款,强买强卖,对于大量高于18℃用户并没有约束力也没想约束。形成双重标准。与《消费者权益保护法》的“国家保护消费者的合法权益不受侵害”及“ 消费者享有公平交易的权利”、“ 有权拒绝经营者的强制交易行为”的宗旨相抵触。

3.3从标准化角度看,18℃达标或不低于18℃的表述都不规范。

“18℃达标”的含义是产品没有偏差,从标准化和计量学角度看是无法生产的,围护结构耗热量的影响因素太多,室温不可能都是18℃,更不可能生产无偏差、测量无误差。知道供热信息网了解到18℃达标只能约束不达标的,对于超标的没有约束力,标准不具有普适性。失去了标准化管理的意义和作用。

“不低于18℃”,只有下限,上限无边界,正偏差无限大,理论上完全有理由认为只要是室温大于等于18℃都符合“标准”要求,可以随意生产,用一个不确定的量作为标准,对产品要求过于粗放,脱离了集中供暖的实际,与标准化的初衷相悖。

“18℃达标”与“不低于18℃”构成双重标准,使企业在实践中的操作空间很大,18℃成为有些用户不可逾越的关卡,为维权人为设置障碍。对于近几年有些地方出现的室温高的现象,缺乏相关标准和法规的约束,没有按标准制裁的依据,标准的粗放和不规范难以引导和倒逼热企实现标准化精细化管理,暴露了标准的缺陷。

04构建舒适、公平、节能的供暖服务理念,制定与其相适应的室温标准。

在按户分环系统的新常态下,基本上具备了实现舒适、公平、节能的供暖服务所需要的设施和技术条件。

4.1供暖要实现舒适、公平、节能,三要素缺一不可。

许多专家都认识到,满足采暖舒适性要求是社会发展进步的体现,是满足人们提高生活质量美好愿望的需要,是小康生活不可或缺的要素,是构建在公平的基础上实现节能的供暖理念的需要。大多数用户都处于舒适的热环境中是客观存在的事实,也是合理需求,符合集中供暖的实际,即使是节能减排、碳达峰也不是要遏制合理需求。但至今仍停留在认识层面,缺乏可操作可具体落实的举措。制定科学的室温标准应该是重要抓手。

4.2如何确定供暖舒适热环境的温度范围?

4.2.1 在按户分环系统条件下,作为在有限空间可发挥重要作用的集中供暖,完全有能力营造一个让用户感到舒适公平又节能的热环境。

热舒适度是指大多数人对客观热环境物理、生理与心理方面都达到满意的状态,热舒适是人对周围热环境所做的主观满意度评价。

舒适热环境的体感就是不冷不热,在不冷不热的环境中,温度虽略有差异,但生理上会感觉热舒适度相同,心理感受就是公平的;在不冷不热的环境中,就不会开窗浪费热;在舒适、公平、节能的关系中,逻辑清晰,舒适是核心是前提。在舒适或不冷不热的热环境中,正常人在物理、生理与心理方面都能达到满意的状态,温度虽有差异但主观满意度相似,人们追求的是热舒适度相同,与“恒温”不是一个概念,冬季在室内保持不冷不热的温度环境对人的健康是有益的。

有些人曾试图套用“自来水逻辑”通过“一样的用热量花一样的钱”来实现采暖公平,二十年的实践充分证明不可行,是死胡同。道理很简单,采暖是建筑能耗,热的特殊性和建筑及环境的复杂性决定了相同的耗热量得不到相同的温度,所以,用“自来水逻辑”不可能实现采暖公平,都是节能建筑也做不到,改革的红利只能是国家、企业和包括老旧建筑的所有用户共享。

4.2.2 确定集中供暖热舒适环境的依据及评价方法。

利用热舒适度诠释标准是设计供暖舒适热环境温度范围的关键。

依据一,热舒适度的评价指标主要有贝氏标度、ASHRAE标度、PMV指标等(本文统称《标度法》)。

贝氏标度、ASHRAE标度热舒适和热感觉评价指标(表1)

标度 1 2 3 4 5 6 7
Bedford 热感觉 舒适的凉爽 舒适不冷不热 舒适的温暖 太暖和 过分暖和
ASHRAE热感觉 微凉 中性 微暖

平均热感觉指数PWV,是表征人体热反应的评价指标。PMV指标其理论依据是当人体处于稳态的热环境下,人体的热负荷越大,人体偏离热舒适的状态就越远。即人体热负荷正值越大,人就觉得越热,负值越大,人就觉得越冷。

PMV指标采用了7级分度,(表2)

PMV指标 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3
热感觉 微凉 适中 微暖

科学的研究方法应与集中供暖的实际相结合。《标度法》是在无限不可控的大自然场景中研究热舒适热感觉的方法,舒适概念模糊。因为影响因素很多很复杂,包括空气温度、相对湿度、人体活动程度、衣服热阻(衣着情况)、太阳辐射强度、空气流动速度等,变量太多,如果按这个思路讨论供暖室温标准不可能有解。冷暴露、运动“取暖”等是科学家研究的课题。集中供暖需要的是与热舒适度对应的温度范围,不仅考虑节能还要兼顾公平。

如果把模型放在人为制造的集中供暖有限的环境中来讨论热舒适热感觉,如场景为办公室、民居等,以静止微动、休闲休息为主;衣着、湿度中性可控;室内空气流动可忽略等。当热企只考虑温度一个变量的影响时(其他的热企管不了也不该热企管),问题就简单多了。几十年前就是这种思路,长期实践证明是符合实际的可行有效的,在建筑、管网保温性能、企业技术和管理水平、公众节能意识都大幅提高的新常态下更应该可行有效。

依据二,科学家还有一种研究方法,按热舒适度把环境温度分为若干等级(本文称等级法)。如:温和 14~15.9℃、微温和 16~17.9℃、温暖 18~19.9℃、暖20~21.9℃、热 22~24.9℃、炎热 25~27.9℃、暑热 28~29.9℃ 等(节选) 。

实践中不少商品都是用等级法销售,如水果不可能外观、品质、口味等都完全一样,同等级商品虽然外形、品质等略有差异,只要差异在消费者认可的范围内,心理上就有公平感。等级法的贡献是建立了热舒适度与温度等级的对应关系,“同一等级温度虽然有差异但热舒适度相同”的公平性原理是成立的,也符合集中供暖实际,为我们应用热舒适度设计集中供暖室温标准提供了理论依据和具体温度区间。

依据三 在《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》3.0.1中明确规定:  供暖室内设计温度应符合下列规定:

  1  严寒和寒冷地区主要房间应采用18℃~24℃;

  2  夏热冬冷地区主要房间宜采用16℃~22℃;

  3  设置值班供暖房间不应低于5℃。

这一规定对于确定供暖室温标准具有现实指导意义,对于热企改革尤其是实现舒适公平节能的供暖理念具有重大意义,比“不低于18℃”的表述显然是质的变化。尤其是纳入了“值班供暖”概念,对于解决集中供暖存在的一些实际问题具有重要意义,比“停止供热”的概念科学、专业。

4.2.3 综合上述研究方法和相关规定,笔者认为:根据集中供暖的复杂性,为保证其舒适性、公平性和节能性,《设计规范》不能完全替代供暖室温标准,民用住宅集中供暖室温标准在设计规范的基础上应再细化为:

1严寒和寒冷地区室内平均温度应采用20℃--22℃或21±1℃;

2夏热冬冷地区室内平均温度宜采用18℃--20℃或19±1℃;

3严寒和寒冷地区设置值班室温不应低于8℃。

夏热冬冷地区设置值班室温不应低于5℃。

4.2.4 民用建筑供暖室温标准比《设计规范》再细化的依据。

第一 关于室温标准的“主要房间”一般指卧室、起居室。根据节能建筑的设计理念和面积大小,在一个用户有限范围内,用用户的室内“平均温度”完全可以体现一个用户的热舒适状态。

第二 《设计规范》的“18℃~24℃”或16℃--22℃等温度范围宽泛,跨三个温度等级,温差过大,舒适度有明显差异,公平性有明显缺欠,所以要结合商业供热的实际,既要考虑节能还要兼顾舒适性和公平性,具体操作有必要再细化。知道供热信息网了解到“18-22℃”与“18--24℃”的问题相似,跨两个温度等级,温差大,舒适度有明显差异,会产生不公平感。

第三如果选择《技术规范》中的“18-20℃”为供暖室温标准,显然比室温20-22℃节能,也满足公平性要求,但是否舒适值得商榷,在夏热冬冷地区也许是,在东北严寒与寒冷地区需要验证,黑龙江省立法将室温标准调整为“不低于20℃”应该是经实践验证的,不过对照《技术规范》显然有瑕疵,没有确定上限,不利于节能。《技术规范》都设计了上限,“不低于”的表述方式已经不是“雷池”。

第四如果选择“22-24℃”为供暖室温标准,节能性差,对于散热器采暖室温过高,也不一定舒适,没有必要考虑。

综上所述,在《技术规范》设计的温度范围的基础上,寒冷高寒地区20-22℃(21±1℃)、夏热冬冷地区18--20℃(19±1℃)应该是民用住宅采暖的最佳室温,高了不节能,低了不舒适,温差大了不公平,是最大公约数。对于按户分环系统具有可操作性。既符合国标《设计规范》相关规定,又符合民用住宅的采暖实际,可满足舒适、公平、节能的综合要求,我国研究采暖热舒适性的专家如哈工大王昭俊教授团队的科研成果与其基本吻合。

05 对地面辐射采暖室温标准表述方法的不同认识。

现在集中供暖主要有散热器采暖和地面辐射采暖。对于室温标准都是“不低于18℃”的表述值得商榷。事关集中供暖公平性,提出来供讨论。

如何表述地面辐射采暖的室温标准?

提出该问题是基于两个事实,第一“无论是散热器采暖还是地面辐射采暖,只有平均温度相同,舒适度才能相同;第二两种供暖方式采用同一点测温得到的数据意义不同,散热器采暖的测量温度就是室内平均温度早有共识,但地面辐射采暖的测量温度则不一定是室内平均温度。

散热器采暖散热面积小,上水温度高,地面辐射采暖散热面积大,上水温度低在业内是常识。散热器采暖的热源集中设置在窗口和外墙,在热源处温度最高,30、40℃甚至更高都有可能,假设在测温点测量温度为18℃,就是平均温度。地面辐射采暖的热源分散,测温点接近最高室温,窗口外墙处温度最低,在房间中心测量温度如果也是18℃,不一定是平均温度,且难以确定测量平均温度那个点。企业供暖实践也证明,地面辐射采暖的测量温度高于散热器采暖的测量温度,才能保证舒适度相同。

上述判断可以通过对比试验方法进行验证:一体验两种供暖方式测量温度都是18℃或都是20℃或都是22℃的热舒适感觉;二体验地面辐射采暖测量温度20℃与散热器采暖测量温度18℃的热舒适感觉。

另一种研究方法就是定量分析,难度挺大。

综上所述,笔者认为,测温点相同,如果散热器采暖室温标准表述为平均室温为20--22℃或21±1℃,那么地面辐射采暖室温标准应该表述为“测量室温为22--24℃或23±1℃。两者平均温度相同,舒适度相同。两种供暖方式室温标准如果都表述为平均温度为“20-22℃或21±1℃也可以,但应说明,地面辐射供暖的测量温度为22-24℃或23±1℃,其平均室温只是理论上存在难以通过测量获得。

就是说同点测量温度值的意义不同,是散热器采暖的平均温度值与地面辐射采暖的测量温度值的对应关系。所以,温度高了是表象,两者的平均温度相同并没有提高。

06 为供暖室温标准设置附加条件的做法专业吗?

《城镇供热服务GB/T33833-2017》(简称《服务》)在“5.1供暖温度”中的表述是“在正常天气条件下,且供热系统正常运行时,
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