多层民用住宅建筑供暖收费方法的研究

一、问题的提出
　　
　　随着市场经济的发展，热作为一种商品已被越来越多的人接受。既然热是商品，其价值就要由价格来体现。目前在我国，热价不仅仅是个技术经济问题，还涉及到诸多社会问题和政策问题。能否确定合理的热价和实用的收费方法，是制约供热事业向前发展的重要环节。
　　目前我国现行的供暖热价大多按面积制定热价，没有把热价成本中的固定费用和可变费用分离开来。用户用热多少，用不同热都缴纳同样的热费，极大地挫伤了用户的用热积极性，也不利于用户的节能行为。同时成本中核算固定费用与可变费用不分离开来，也不利于热量计量收费的实现。
　　
二、国内外热价制定
　　
　　国外的热价管理有两种方式，其一为固定热价管理，指政府向某一供热企业发放售热特许权时，将热价固定下来。这种管理方式主要用于商业性项目，虽然不鼓励用户节能，且以盈利为目的，但其保证了投资者的合理回报率；其二为成本热价法，指热价中只包括必要的成本，如果非必要的成本进入热价后，用户有权向政府投拆。此时供热企业的生产目的主要不是盈利，而是如何以最低的成本向用户供热；欧洲国家认为，不存在制定热价的单一和正确的数学公式，而是应该兼顾热用户、供热企业、国家三者利益并有利于建筑节能的推广。发达国家曾经使用过的或正在使用的热价制定方法主要有两种：
　　1．单量热价法 该法主要包括面积热价法、固定流量法、变动热量法三种。由于这几种方法本身特点所决定，目前已很少采用（尤其是住宅建筑）。
　　2．二部制热价法 其热价分为两部分，其一为固定容量热价（单位元/m²），其计算方法为热力公司的固定成本总额除以该公司的总供热面积，其中的固定成本是指与热用户的用热量多少无关的部分，如管理费、日常维修费等；其二为可变热价（单位为元/GJ、元/KWh），其计算方法为热力公司的可变成本除以该公司本年度提供给热用户的总热量，其中可变成本是指购买燃料或外购能源、水、电和药剂的费用，它随热力公司产热量的多少而变化。
　　目前我国仍实现面积热价，即按房间面积收费，尚无热量热价，计量收费难以真正实施，而且制定热价时，一般由各地物价部门和热力公司共同完成，但并未充分听取广大用户的意见。该热价有保护热力公司处于供热行业垄断地位之嫌。其次，由于热负荷自身特点，决定了采暖耗热不同于电、水、煤气，可以完全按各用户的实际数值乘以其单位收费；各用户热表的数值不仅取决于用户本身为这到一定的舒适度所消耗的热量，它还受建筑体形系数、外围护结构的保温状况、楼梯间是否采暖、各用户在建筑物中的位置等诸多因素的影响。
　　结合我国现行供暖状况，为使分户计量的供暖收费能够落到实处，笔者建议参考国外的二部制热价法制定一种实用的收费办法和合理的热价。
　　
三、模拟建筑物概况
　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　图3-1模拟建筑物平面位置图

　　　　 　　
　　　　　　　　　　　　　图3-2建筑物单元平面图（标准楼层）

　　笔者采用和某小区的住宅试验楼作为分析的模拟建筑物。该建筑物的基本情况如下：该建筑物为小区住宅楼，全楼共六个单元，每个单元均为两户，其位置朝向详见图3-1。由于山墙单元的传热耗热量要远大于标准单元，所以模拟主要集中在一单元（有一面西南山墙）的十二个用户，其中二层到六层的各01用户为二室一厅，02用户为三室一厅的山墙用户。一楼因为有楼梯间的缘故，101、102两用户均为二室一厅，且格局完全相同，各户户型详见图3-2。
　　另外该住宅楼外墙为37砖墙，双面抹灰，表面用25mm的保温砂浆保温：窗户除卫生间为木窗外，其余全部为单框双玻塑钢窗。
　　
四、热表读数修正公式及热费计算公式的确立
　　
　　模拟建筑中，位于楼寓中不同位置的房间，尽管室内采暖温度相同，热负荷却不同，位于顶层与底层的房间耗热量要比位于中间层的房间大，有山墙的房间要比没有山墙的房间耗热量大。而像屋顶、地面、山墙这些围护结构的供热量是为整个楼服务的，这部分耗热量在包含这些围护结构的用户热表中记录下来，对于这些边角用户来说，如果实地按照热表的数值来收费，显然是不公平的。我们把屋顶、地面、山墙这些围护结构定义为公共围护结构，其耗热量定义为公共耗热量。另外，我国目前的采暖系统室内管道多为明装，而且不采取任何保温措施，供回水干管、立管散热量很大，这部分热量包含在单元楼的热表中，但却没有体现在各用户的热表中。综合考虑上述各种因素，笔者认为在现阶段房屋售价没有考虑供暖费用差距条件下，新建筑的热费分摊应遵循这样一个原则：在同一栋单体多层住宅建筑中，户型相同且建筑面积、体积均相同的热用户在仅通过采暖系统而获得相同室温所缴纳的热费应相同。这时公共耗热量和采暖管道热损失必须由该楼寓中的各用户共同分摊。众所周知，所有冬季采暖的楼房，都会存在公共耗热量和采暖管道损失，中间的用户虽然没有公共围护结构这部分散热，但其室内温度的取得也收益于这部分散热。因此，中间用户必须承担由边角不利用户的部分耗热量和管道的热损失。由于管道热损失只包含在中单元楼的热量表中没有包含在用户热表中，也就是说，单元楼热量读数值与各户热表读数值有一个差值。这部分差值热费可按面积分摊到各户。公共耗热量包含在边角用户的热表读数中，我们需要把它从这些用户的热表中提取出来，然后对各户热表的数值进行修正，修正后的数值才应是我们收费所依据的数值。
　　通过上述分析可以知道，如何将包含中用户热表中的公共耗热量从热表中提出取出来则是我们解决问题的关键。同时由于不同楼层的冷风渗透耗热量不同，我们把这部分热量一起合并在公共耗热量中。通过实际耗热量的对比分析，找出其中的联系。表4-1表4-2是模拟建筑一组实测数值和理论计算数据，包括了各房间的实际耗热量、公共耗热量以及公共耗热量所占房间总耗热量的比例。
　　　　　　　　　　　表2-1　　模拟建筑各房间的实测耗热量

　　　　　　　　　　　表2-1　　模拟建筑各房间的实测耗热量

　　从上面两表的对比可知，实际公共耗热量占房间耗热量的比例与计算公共耗热量占房间耗热量的比例大致相同。有了这个规律，我们可以在设计时算出公共耗热量占房间热负荷的比例，把公共耗热量从边角用户的热表读数中提出出来，分摊到各户。为此我们引入一个基准耗热量的概念，把扣除公共耗热量后的房间耗热量称为基准耗热量。公共耗热量的分摊必须在每个用户的基准耗热量基础下进行，也就是说在每个用户的热表读数中扣去该房间公共耗热量部分，然后进行公共耗热量的分摊。于是可得出下面热表修正后读数的公式：
　　　　 　　　　　　　（4-1）
　　式中：Q_bi--每户热表读数值，GJ；
　　　Q_xi--每户热表修正后的数值，GJ；
　　　Q_gi--每户公共耗热量，GJ；
　　　F_i--每户采暖使用面积，m²；

　　其中　　 Q_gi = B_iQ_bi 　　　　　　　　　　(4-2)

　　式中B_i--公共耗热量占该用户耗热量的比例：
　　所以式（4-1）可写成下面形式：
　　　　 　　　　　　　（4-3）
　　这样我们就可以在设计时确定各个用户的公共耗热量占用户热负荷的比例，再代入上式，求得每户修正后得热表读数。
　　每户所缴热费可用下式计算：
　　　 　　　　　　 （4-4）
　　式中：RF_i--每户每年所交纳的热费，元；
　　　RF_g--固定热费热价，元/m²；
　　　RF_b--可变以热费热价，元/GJ；
　　　RF_i--单元热表读数，GJ；
　　式中每三项是考虑了未保温的采暖系统的供回水干管及立管的热损失而引入的一项。
　　
五、修正后的理论热费
　　
　　为了验证热费分摊模型的正确性，本文把理论耗热量的计算结果按照模型进行了分摊，利用公式4-3对热表读数进行了修正，并将修正后的热表读数以及各用户的修正后的理论热费列于表5-1。
　　
　　　　　　　　　　　表5-1　各用户修正后的理论热费

从上表中可知在，按分摊模型进行分摊后，201～501的热费基本相同，交费为1474.5元，二室户热费最多相差100元；202～502的热费基本相同，交费为1768.9元，三室户热费最多也相差100元，这种分摊结果还是可以让用户接受的。
　　
　　　　　　　　　　表5-2　　不同单元数下各个用户的理论热费（元）

　　为了得出公共耗热量和建筑物体形系数的关系，笔者又计算了在不同单元下各个用户热表修正后的读数及所应交纳的热费。列于表5-2：为了进一步说明所缴热费与建筑物体形系数的关系，将不同单元下各个用户的理论热费绘成图5-1、图5-2：

　　从图中，我们可以看出：
　　1．随着单元数的增加，各个用户所缴纳的热费相应减少。这是因为多单元楼公共耗热量小于独立单元楼公共耗热量的简单累加，而且分担公共耗热量的用户增加，每户所分担的份额也就相应减少。
　　2．随单元数的增加，相同户型而不同楼层用户缴费差异也逐渐减少。
　　3．不同单元下，处于中间层的各用户热费基本相同，顶层和底层的热费和同一户型的中间层相比差别不大。可见，按照本文提出的热费分摊模型进行分摊后，各户应交的热费基本趋于一致，曲线的变化规律也近乎一致。
　　
六、结论和建议
　　
　　1．供热系统实行热计量后，应采取二部制方式制定热价，对旧有建筑改造应在单元楼入口加装热表，按单元楼热表读数计算热费，再按面积分摊到各户；对于每户安装热表的新建筑来说，应按热计量表读数依公式（4-4）收费。
　　2．根据模拟建筑物各户热表的实测读数和理论数据，按照本文提出的热费分摊模型，进行了计费的分摊计算，结果证明实际热费和理论热费变化趋势基本相同，大致验证了分摊模型的公平性、合理性和可行性。
　　3．笔者在进行课题研究过程中，还发现现阶段热计量中存在以下问题：
　　（1）由于我国建筑内外保温都较差，楼板传热在1℃温差时可达2.5瓦/平米，10℃温差即可达到25瓦/平米。所以，某户供热关断后，邻户的热耗增加值可能超过30%～50%，甚至更高，那么仅凭30%～50%的热费按面积分摊，能否解决户间传热引起的热费差距过大问题；
　　（2）如果在热计量中考虑户间传热问题，将进一步增大热计量工作的复杂性，也增加了热计量成本，这样是否有利于热计量的进一步推进。