摘要：我国长江中下游地区（16个省、市）处于夏热冬冷地区，其气候不同于处于亚热带的夏热冬暖地区和淮河以北的寒冷及严寒地区。由于该地区冬季相对湿度高且体感温度低，若不采取合理的供暖方式，将严重影响该地区居民室内的生活和工作效率。而夏热冬冷地区供暖期长度远低于北方地区，供暖系统有必要在设计、施工及运行的三个重要阶段进行成本控制分析以有利于系统在全寿命下的经济性。本文就夏热冬冷地区的供暖模式及供暖系统全寿命周期及成本控制问题进行梳理分析，以供参考。
关键词：夏热冬冷地区；供暖系统；全寿命周期；成本控制
1 夏热冬冷地区基本状况
根据建筑热工设计标准和空气温度变化情况，我国多将一年内的1月作为最冷月，7月作为最热月。由此，我国可划分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖及温和地区。夏热冬冷地区（长江中下游流域）具有夏季闷热高湿、冬季阴冷潮湿的典型特征，属全球同纬度气候条件最差的区域。从最近几年看，我国夏热冬冷地区冬季容易出现极端天气，频繁出现的极端天气具有降温幅度大、平均气温低、持续时间长，且雨雪较多加重了湿冷特征。由于体感温湿度较差，在南方部分经济发展水平较高的地区，对于集中供暖的呼声也逐渐高涨。
2 夏热冬冷地区采暖系统现状
通过分析众多文献与测试研究，可将夏热冬冷地区采暖现状分为如下几个特点：一、供暖方式日趋多样化，且多为分散式供暖，其总体能耗相对较高；二、受天气、经济条件及生活习性影响，多以“部分时间或部分空间”的模式运行。由此引发室温不稳定，建筑能耗高等问题；三、在能耗占比方面，地源/水源热泵、太阳能灯可再生能源占比较低（约5%）。电能、天然气和热电厂余热供暖仍占比较高。住宅建筑采暖多以分体空调、电热、燃气壁挂炉及热电联产供热形式为主。
从供暖成本来看，分体空调具有较高的可控性。但室内垂直方向的温度梯度较大，造成“上热下冷”，且室内空气干燥舒适度较差；热电厂余热供暖相对效果较高，且成本较低，但该供暖方式受制于供电企业和环保要求；燃气壁挂炉供暖可自由设置，能保证一定范围内室温均匀分布，舒适度最高，但该供暖方式整体成本较高。
3 夏热冬冷地区供暖系统成本控制
全寿命周期成本（LCC）是某一设备或项目的整个寿命期间，所消耗的全部资源量的货币总值。全寿命周期成本需立足于设备或项目的长期利益，从全面考虑规划、设计、安装、维修、改造、更新、报废的全过程成本。供暖系统作为现代建筑的重要构成，同样具备工程项目的基本特性。
供暖系统工程较为复杂，夏热冬冷地区冬季采暖应采取因地制宜的基本原则，即农村居民较为分散区域，可采取家用空调为主的供暖模式；在阳光辐射较为充足或地热资源较为丰富的地区，以及有热力发电厂周边的大型居民区，均可充分发挥地域资源优势，选择适宜的供暖模式。如无上述资源优势，且人口居住较为集中楼宇可安装供暖系统，从而实现集约化管理。以下就此类供暖系统的成本控制进行简要分析。
3.1 设计决策阶段的成本控制
（1）建筑体自身。若既有建筑物在不具备高性能保温性能、无被动窗和热桥设计，则可通过后期改造来满足夏热冬冷地区采暖的围护结构热工性能需求。此类改造的成本可分摊到整个建筑项寿命周期当中。反之，新建建筑体可在设计之初考虑到保温层和窗墙比等相关因素。
（2）设计阶段。由于供暖系统较为复杂，且成本受众多因素影响，设计阶段是整个工程项目成本控制的关键环节，该阶段既要考虑暖通设备采购、安装成本、运行维护等方面的成本，还需结合当地情况加以调整。在夏热冬冷地区，建筑体方位朝向等多个方面考虑设备的型号、室内温度的调节等等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计阶段要考虑到施工质量、样式（美观性）、安装/使用中存在的问题。供暖系统决策启动后，其可行性报告直接影响到设计思路和设计结果。因此，设计人员需与技术、财务等多个部门进行沟通，以此保证供暖系统的质量和经济性。杜绝频繁变更图纸情况的发生，还需完善施工图纸避免图纸变更引发经济损失。
（3）投资决策。供暖项目投资过程中，要充分考虑到其依附的建筑体寿命以及该系统的投资和使用费用。此外，供暖系统的安装还需考虑到建筑体使用人群的基本特征，如：学校教学楼及相关设施会在最冷月、最热月会处于放假停用状态，但冬冷夏热地区夏季炎热时间较长，因此暖通空调系统可偏重于夏季制冷功能。
3.2 施工阶段的成本控制
施工阶段资金投入量最大，建筑体施工时期围护结构会影响到供暖系统施工，进而增加空调工程的造价成本。该阶段应和围护施工方密切联系，有效降低空调安装施工成本。供暖设备安装过程中，应尽量优化施工计划，综合考虑施工方法、工序、施工布置等各方面的内容。在确保工期的基础上，适当调整工序线路可有效整合资源，提升施工效率，并降低工程造价。
此外，控制施工阶段的成本还需考虑到天气因素。夏季多雨季节尽量避免室外安装、调试。施工过程中还需控制施工人数和材料的用量。
3.3 运行阶段的成本控制
为有效控制供暖系统的工程成本，完成安装调试后还需充分考虑建筑体不同房间的实际气象条件。确定相应的室内温湿度标准，以此降低供暖系统的运行费用，提升供暖系统的寿命周期成本。为有效控制供暖系统的能耗，设计之初就需考虑到不同时间节点和不同的调节方式，充分考虑到节能因素。结合相应的技术措施来控制供暖系统的能耗，进而有效控制供暖系统的全寿命周期。运行过程中，可结合计算机技术改善空调的整体运行环境，并全面分析供暖系统的外部环境，选择灵活多变的有效运行程序。在保证所有房间达到相应温湿度标准的同时，以经济的运行营造出舒适的环境，并最大限度的降低能源消耗量。
3.4 其他方面
供暖系统的评价包括安全性、舒适性、操作性、节能性、环保性等几个重要指标。这几个指标也能充分反映出供暖系统的全寿命周期的环保性与技术性。因此，我们在设计、安装和运行供暖设备系统时，需空分考虑到夏热冬冷地区居民的个人要求，资源配置、经济承载力、环境与社会的和谐发展等多项指标。冬冷夏热地区有冬季供暖的必要性，但集中供热不一定适合。冬冷夏热地区需要高效、舒适、环保、节能的采暖方式，从发展趋势来看可从如下几个方面入手：一、可再生能源的利用。充分利用太阳能、地源热泵、空气源热泵、水源热泵等多种供热系统，获得清洁、高效的热能，且污染小、节能效果显著；二、提升建筑物结构的热工性能，使用“绿色建材”达到保温、通风、节约能源的目的；三、针对分散居民推行燃气取暖系统。这养能满足居民的个性化供暖需求，符合居民的日常生活习惯。
结束语
随着经济水平的提升，夏热冬冷地区的居民对于夏季制冷之外，对于冬季供暖又有了更高层次的需求。我们应在“以人为本”的原则下，充分考虑到本地气候因素和暖通设备的全寿命周期成本控制，通过全寿命管理达到投资灵活，使用方便，低成本运行的高效运行状态。最终在经济与环境之间达到一个相对平衡状态。
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[4]《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-20410）.北京：中国建筑工业出版社，2010.
论文作者:廖晋
论文发表刊物:《建筑模拟》2020年第1期
论文发表时间:2020/3/27
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