供暖分户计量收费模式研究
摘要： 本文根据住宅供暖分户计量遇到的问题，通过理论分析和模拟，提出了各类供暖用户用热量的计算方法和热费收缴模式。
关键词： 供暖 分户计量 计量收费 收缴模式
1.引言
在供热行业推广和应用“分户计量、分室调温”技术，可以促使用户按需合理用热，节约能源，并按实际用热量缴纳热费，避免了吃“大锅饭”现象和由此引起的矛盾，也为热费的收缴管理带来了方便。但是热费的收缴并不能简单地按热表读数乘以热价计算，还要考虑户间传热、公摊热量等因素影响，以建立公平合理的收费机制。本文提出一种考虑上述因素的热费收缴模式，供。
2.户间传热
住宅供暖分户计量收费的基础是各户用热量的准确计量，采用适宜计量的供暖系统和足够精度的热表，问题基本上得到了解决。但实际情况比较复杂，可归结为以下三种情况：
2.1 标准用户
标准用户是指在供暖期实际用热天数d≥d0(当地供暖天数)的用户, 实际用热量q1i可用各户热表上的读数q1i′表示， q1i′为热费收缴的主要依据。
2.2 不供暖用户
不供暖用户是指在供暖期不居住也不用热, 实际用热天数d=0的用户,因热表相对读数q1i′=0,不能按“表”计量收费.此时应计算由相邻各户传入的热量(即户间传热)[1],作为收缴热费的依据。
对户间传热, 考虑其传热特性,按稳定传热方式只计算围护结构基本耗热量，[2]给出了按不供暖用户（房间）室内空气温度t b或按温差修正系数α计算得热量的方法，但使用上不够方便。
实际上，标准用户和不供暖用户，若结构、面积、楼层和朝向均相同即边界条件相同，二者差异仅在于t n或Δt即（t n－t w）的不同。设不供暖用户室内空气温度为t b，当传热边界条件相同时，若室温相等认为供暖效果相同，则可把不供暖用户的用热量表示为同类型标准用户用热量的函数，即
q1i=ξq1i′ （1）
式中 q1i ——不供暖用户的计算热量；
q1i′——同类型标准用户的热表读数；
ξ——热效系数，表示供暖效果与同类型标准用户的接近程度，0≤ξ≤1。
由围护结构基本耗热量计算公式可导出
ξ=Δt/Δt0=（t b－ t w）/（t n－t w）（2）
经实测确定Tb后，用（1）、（2）式可算出不供暖用户由邻户传入的热量。表1为根据t n=18℃，t w=-5℃和不同t b计算的ξ值
表1 热效系数表| t b | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 | 0 | -5 |
| ΔT（℃） | 23 | 21 | 19 | 17 | 15 | 13 | 11 | 9 | 7 | 5 | 0 |
| ξ | 1 | 0.91 | 0.83 | 0.74 | 0.65 | 0.57 | 0.48 | 0.39 | .030 | 0.22 | 0 |
2.3 部分供暖用户
部分供暖用户是指在供暖期某些天不居住、不用热的用户。实际用热天数0＜d＜90% d0，热表读数q1i′≠0，介于以上两种情况之间。用热量既要计入热表读数，又要计算邻室传入的热量，可表示为
①长安大学环境工程学院。邮编：710061 FEL：029-2377329
q1i= q1i′＋ξ(q1i′－ q1i″) （3）
式中q1i′为第i个部分供暖用户的热表读数，q1i″为同类型标准用户的热表读数，ξ(q1i′－q1i″)为扣除q1i′后应计算的由邻室传入的热量。
2.4 用热量一般公式
以上三种情况，无论用热天数多少及热表读数大小，均可用（3）式表示用热量，即 q1i= q1i′＋ξ(q1i′－ q1i″) （3）
式中 q1i′——本户热表读数，GJ；
q1i″ ——同类型标准用户的热表读数，GJ，当各户q1i″不同时取平均值。
ξ——热效系数。
由上式知，对标准用户，若 (q1i′－ q1i″ ) ≈0，则可忽略式中第二项（当该值较大时不得忽略），q1i= q1i′； 对不供暖用户，q1i′=0 ，q1i=ξq1i″； 对部分供暖用户，q1i′及ξ(q1i′－q1i″)均不为0，q1i= q1i′＋ξ(q1i′－q1i″)。
3.热量分配
3.1 邻室传热量
某一用户从邻室获得的热量是由相邻各用户共同负担的，并计在了邻户的热表读数之中，显然，这部分热费不应当由“供热方”负担，而应由“受热方”支付。根据图1 分析，几种典型用户向其它用户的传热情况见表2。
外墙| 左户 | 中户 | 右户 | 外墙 | 顶层 左户 | 顶层 中户 | 顶层 右户 |
| 中间层 左 户 | 中间层 中 户 | 中间层 右 户 | ||||
| 底层 左户 | 底层 中户 | 底层 右户 |
图1 传热状态分析表2 向受热用户传热状态表
| 受热用户位 置 | 可能的传热户数N | 热流方向 | ||||||
| 上 | 下 | 左 | 右 | 前 | 后 | |||
| 中户 | 顶层 | 3 | － | ± | ± | ± | － | － |
| 中间层 | 4 | ± | ± | ± | ± | － | － | |
| 底层 | 3 | ± | － | ± | ± | － | － | |
| 左户 | 顶层 | 2 | － | ± | － | ± | － | － |
| 中间层 | 3 | ± | ± | － | ± | － | － | |
| 底层 | 2 | ± | － | － | ± | － | － | |
注：（1）+表示得热，－表示失热；（2）右户与左户对称
因此各类用户凡是有向邻户传热的，均应从q1i′中扣除所占份额，例如n分之一q1i′或ξ(q1i′－ q1i″ ) 。考虑到热流方向，传热面积和围护结构的不同，进行必要修正后，向不供暖用户传热应扣减：
（q1i）A =（m KAεkξq1i″/n）A （4）
向部分用户传热应扣减 （q1i）B =[ m KAεkξ(q1i′- q1i″) /n ] B （5）
式中（q1i）A 、（q1i）B——第i户应扣减的向不供暖用户和向部分供暖用户的传热量；
m 、n——分别为第i户的得热户数及共同向某一用户传热的户数；
KA——传热面积修正系数，与各向传热面积有关，KA=Fi / F p（Fi 、F p分别为第i户临室的传热面积和各户总传热面积的平均值）；
εk——传热修正系数，与各向围护结构传热系数K值有关，εk=K i / K p （K i 、K p分别为第i户通过围护结构向邻室的传热系数和各户传热的平均值）。
综合式（3），（4）和式（5），有
q1i= q1i′+ξ(q1i′－ q1i″ ) －[（q1i）A +（q1i）B ] （6）
显然，不供暖用户和部分供暖用户通常是由邻户得热的，一般不扣减后两项。式（6）即为计算各户用热量的一般公式。
3.2 公摊热量
一般地，建筑物总表热量大于各分表热量的代数和，这是因为实际存在着公用面积的耗热量及管道散热损失，设其值为Q2，Q2应由楼内全体住户负担并按建筑分摊， 即 Q2 = ∑ q 2i =∑ ( Q2 /A ) A i （7）
令qA = Q2/A , qA为面积公摊指标 (GJ/m2 ) , 则
Q2 = ∑ q 2i = qA ·A i （8）
式中A、Ai分别为总建筑面积和各户建筑面积（m2）。
4.热费收缴模式
4.1 各户应缴热费的热量
q i= q 1i + q 2i = q1i′+ξ(q 1i′－ q 1i″) －[（q1i）A +（q1i）B ] + qA A i （9）
4.2 各户应缴热费
Fi = q f ·q i （10）
式中 q f ——热价（元/GJ）。其它符号意义同上。
4.3 总热费
由热平衡总表热量= ∑ 分表热量 + ∑ 分摊热量
即 Q = Q1 + Q2 =∑ q 1i + ∑q 2i （11）
总热费 Fi = q f · Q =∑Fi =∑q f · q i （12）
5.应用举例
西安市某四层住宅（见图2）共12户，建筑面积均为86m2,其中202为不供暖用户，301为部分供暖用户，其它为标准用户。已知总表热量为411GJ，各分户热表读数（见表3），经实测不供暖用户室内空气温度t B =5℃，西安地区热价20元/GJ，供暖期101天，求各户应缴热费和每m2每月热价。
各户供暖状态见表3，取KA和εK=1（过程略），结果见表4。从本例看，总热费=20×411=8220元，各户热费=8220/12=6851.17元，不供暖用户（202）应缴热费为平均热费的56.13%，占总热费的4.86%，小于平均百分数1/12=8.33%。部分供暖用户（301）应缴热费为平均热费的86.67%，占总热费的7.22%，略小于平均百分数（8.33%）。
表3 各户供暖状态表楼层 | 户名 | 供暖状态 | 热表读数（GJ） | 户间传热 |
| 一层 | 101 | 标准 | 29.7 | 无 |
| 102 | 标准 | 35.9 | -经楼板向上 | |
| 103 | 标准 | 30.4 | 无 | |
| 二层 | 201 | 标准 | 30.8 | -经楼板向上和侧墙向左 |
| 202 | 不供暖 | 0 | +上下左右 | |
| 203 | 标准 | 31.9 | -经侧墙向左 | |
| 三层 | 301 | 部分供暖 | 17.6 | +上下右 |
| 302 | 标准 | 29.6 | -经楼板向下和侧墙向左 | |
| 303 | 标准 | 32.4 | 无 | |
| 四层 | 401 | 标准 | 36.7 | -经楼板向下 |
| 402 | 标准 | 30.2 | 无 | |
| 403 | 标准 | 32.8 | 无 |
| 左户 | 中户 | 右户 | 外墙 | 401 | 402 | 403 |
| 301 | 302 | 303 | ||||
| 201 | 202 | 203 | ||||
| 101 | 102 | 103 |
图2 例题用图表4 各户应缴热费表
| 楼层 | 户名 | 热表读数 | 计算热量 | 分摊热量 | 缴费热量 | 热价 | 应缴热费 | 单价 |
| q1i′ | q1i | q2i | q i | q f | Fi | q 0 | ||
| GJ | GJ | GJ | GJ | GJ/元 | 元 | 元/月m2 | ||
| 一层 | 101 | 29.7 | 29.7 | 6.35 | 36.05 | 20 | 721 | 2.49 |
| 102 | 35.9 | 29.23 | 35.67 | 713.4 | 2.46 | |||
| 103 | 30.4 | 30.4 | 36.75 | 735 | 2.54 | |||
| 二层 | 201 | 30.8 | 26.01 | 32.36 | 647.2 | 2.24 | ||
| 202 | 0 | 12.88 | 19.23 | 384.6 | 1.33 | |||
| 203 | 31.9 | 28.42 | 34.77 | 695.4 | 2.40 | |||
| 三层 | 301 | 17.6 | 23.34 | 29.69 | 593.8 | 2.05 | ||
| 302 | 29.6 | 24.64 | 30.99 | 619.8 | 2.14 | |||
| 303 | 32.4 | 32.4 | 38.75 | 775 | 2.68 | |||
| 四层 | 401 | 36.7 | 34.79 | 41.14 | 822.8 | 2.84 | ||
| 402 | 30.2 | 30.2 | 36.55 | 731 | 2.52 | |||
| 403 | 32.8 | 32.8 | 39.15 | 783 | 2.70 | |||
∑ | 12 | 335 | 334.9 | 76.2 | 411.1 | 8222 | 平均2.37 |
6.结语
6.1 标准用户的用热量以热表计量，非标准用户热表未计入的用热量按等效法计算。
6.2 各户缴费的热量，应计入公摊热量并相应增减户间传热量。
6.3 文中方法有待于在实践中进一步、完善和简化。
6.4 本文未考虑朝向、楼层等对热计量的影响。
1．许文发等.实施按户计量收费管理的前期工作及相关问题探讨.暖通空调.1999（1）：16
2．陆耀庆主编.供暖通风设计手册.北京：建筑出版社.1987：184
