有关南方地区采暖问题的探讨

有关南方地区供暖问题的探讨陈焱目前针对南方是否需要供暖，如何供暖的讨论很多，本文首先就南方范围进行了确定、并对目前南方地区供暖的现状做了调查，最后根据南方的气候、建筑特点对如何在南方进行供暖设计给出了一些建议。一、南方地区和需要设置供暖的区域并不统一1.“南方”包括的范围。中国划分南方和北方的这条分界线是1908年由中国地学会从自然地理分区的角度出发提出的。2.供暖范围的确定按照《民用建筑供暖通风与空气调节规范》规定：“累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数大于或等于90天的地区，应设置供暖设施，并宜采用集中供暖。”实际上规范规定的供暖范围与供暖地区是否位于南方并不一致。现在我们讨论的问题是：累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数在0~90天的地区，是否供暖的问题。这些地区，其实就是《民用建筑热工设计规范又》（GB50176-93）规定的以夏热冬冷地区。此外，空气湿度对于人体感受到的冷暖影响比较大，我国南方长江中下游城市冬天湿度平均在70%左右。通过以上论述，上海、南京、武汉这些位于夏热冬冷地区的北部和中部的城市，冬季气温偏低，且湿度大，这些城市较为富裕，因此有冬季供暖的需求。二、目前南方地区供暖的现状中国南方地区由于历史习惯，居民住宅中无需预先设置供暖设施，但随着居民生活水平不断提高，寒冷天气使人们提高了对供暖的关注度。目前南方地区采用的方式主要有：1.燃气壁挂炉以壁挂炉热源为主的分户供暖系统，在天然气资源丰富或天然气管网建设完善的长江流域城市得到快速的推广和发展。壁挂炉在南方城市主要是与地暖系统和暖气片供暖系统结合应用。2.空气源热泵空气源热泵是目前应用作为广泛的热泵种类，也是比较热门的南方地区可选产品。但我国南方地区一般属于一般或中度结霜地区，一般平均结霜除霜损失系数在0.8左右，即有20%的供热量需要用来除霜，特别是对我国南方，空气湿度大，气温低，对热泵的使用更为不利。3.水源热泵南方相对北方室外气温要高很多，供暖能耗指标降低，南方相对于北方供暖时间较短，运行成本大大降低。而且，南方地下水温度高于北方地下水温度，水源热泵的能效比会提高。但南方地区的水质复杂，会不同程度影响水源热泵技术的应用。4.电供暖电供暖，使用成本高，但却具有很强的灵活性与舒适性优势。当在南方使用的热泵遇到恶劣气候时，可以考虑使用电供暖作为一种补充。此外，在某些大城市有分时电价的政策，可以利用谷时电价开启电供暖装置配合蓄能装置进行蓄热，在峰时关闭电供暖，也可以取得较好的经济效益。三、南方建筑、室外环境的特点1.但南方的表层地质比北方复杂，这使得土地的支撑力很难确定。因此南方建筑多以轻薄为主厚。2.南方最大的特点就是潮湿。那种特别严实的房屋，水汽就很难从房屋缝隙排出去，这样就会让室内过于湿润。因此南方建筑均不严密，以通风为主。3.冬天的南方处于冷暖空气交汇的地方，在加上地形多变，风向远不如北方容易琢磨。所以南方房屋的朝向一般根据屋主的经验和地基处的地形决定，很难看出明显的规律。4.供暖热水经过管道输送的，为了保证热量不在中途过多的流失，对管道的保温、隔热是必须的。但在潮湿的南方，通过热传导流失的热量更多。5.由于南方空气湿度大，热容量大，升温需要很长时间；另一方面，暖气片安装在靠近外墙的地方；再加上前面所说的湿润地方的房屋建得并不严实，大部分的热量会流失到室外。四、需设置供暖系统的南方地区用户如何确定合适的供暖方式1.南方供暖集中供暖的可能性很小。首先，南方目前面临着多种资源紧缺的现状；其次，南方部分城市污染严重，采用大范围的集中供暖和国家节能减排政策相悖；另外，南方本身没有供暖的传统和习惯。2.而随着科学技术的进步，已经有了前文所述的壁挂炉、空气源热泵等诸多分散供暖的方式，均较好地克服了南方供暖的不利因素。3.这些分户独立供暖方式的优点主要为节能，节省新建锅炉房的费用等等，用户可以根据自己的个性需求选择和控制供暖温度与时间。五、设计供暖系统的建筑需设置相应的节能措施。1.门窗保温：将安装的单层玻璃窗更换成双层中空玻璃。2.住宅外墙内保温：南方地区室内、外温差小，“冷桥”现象不像北方地区那样严重，外墙内保温不失为解决南方住宅围护结构保温节能的好办法。墙面只需做2CM厚度的聚苯板，空间占用很少。3.地面保温：严格按《地面辐射供暖技术规程》JGJ142-2004要求施工，必须达到或超过“规程”要求绝热层材料的主要技术指标。铺设中要求做防潮层，并注意绝热层接合严密；六、设计供暖系统需要注意的地方。1.对热源的要求1)有可供利用的废热或工厂余热的区域，热源应优先采用废热或工厂余热。2)在经济技术合理的情况下，热源宜优先利用浅层地能、太阳能等可再生能源，并以空气源、水源热泵作为辅助。3)城市电网夏季供电充足，可采用空气源热泵，不建议直接采用电暖气、地埋加热电缆的方式。4)但城市燃气供应充足的地区，宜采用燃气壁挂炉供热。5)源综合利用效率并经济技术比较合理时，应优先采用分布式热电冷联供技术；6)在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，经技术经济分析，可采用蓄热系统供暖。2.对末端的要求1)优先采用地面辐射供暖系统。地暖系统的热量从地面向上辐射加热房内空气时，在人的呼吸线这一平面上下的温度一般为20℃左右，这样的温度范围是人体感觉最为舒适的；地暖系统能有效解决传统散热片局部温度高、均热效果差的问题，避免在同一房间内出现大的温差变化。2)其次选用散热器供暖系统，但对散热器的要求如下：a)南方地区家庭供暖具有间歇使用的特点，常常会出现频繁开启关闭系统的现象，所以选择暖气片时注重水容量小，升温迅速就非常重要。b)防腐要求低，承压要求低，南方户式独立供暖基本都是闭式系统设计，氧气量有限，南方水质硬度又比北方软，无需过分考虑暖气片防腐问题。3)最后可选用空调室内机。但其出风口都要应该尽量朝向下方，的热气体在从下往上飘升的过程中就自动加热了由下往上的室内空气，这就进一步提高了供热效率，也就节省了能源。用空调取暖容易导致室内空气干燥，因此最好配合使用加湿器。4)局部供暖可以选用取暖小家电。目前市面上常见的取暖小家电有电热毯、暖风机、电热暖器等。是七、冬季供暖也应与夏季制冷可以综合考虑，如采用冷暖型热泵、冬夏共用毛细管系统等形式，以减少总设备投资的费用。总而言之，对于南方区域来说，应该因地制宜，根据当地的实际情况，比如能源条件、居民生活水平、城市布局等因素，制定出最具可操作性、节能环保的方案。个人认为，分户供暖以其独有的优势，可以让更多的南方消费者在严冬中享受舒适的生活。