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对《基于通断式供热控制模式的热分摊技术》的探讨与思考“通断时间面积法”是《供热计量技术规程》可供选择的一种热量分摊计量方法，文献[1]《基于通/ 断式供热控制模式的热分摊技术》奠定了“通断时间面积法”的理论基础。
本文将对文献[1] 的理论模型设计、适用条件及其理论依据谈点看法。
一、关于理论模型的设计与适用条件文献[1] 对于理论模型的设计及适用条件表述如下：“对于如图1 所示的多层供暖建筑，采暖热用户1 处于建筑中间位置，采暖热用户2 处于建筑端部、顶层位置。
假设两热用户建筑面积相同，内墙绝热（楼板也应该是绝热的——笔者注）、户间无传热；采暖热消耗仅来源于外墙（应是围护结构——笔者注）散热；供热过程中，供热流体温度恒定；开阀状态下，散热器水流量恒定且为设计值”。
从采暖用热计量的角度看，多层建筑用户之间的关系是多样复杂的，模型只是其中一种，邻户之间及不同建筑用户之间的关系则更为繁杂。
中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院指出：《通断时间面积法热计量装置技术条件》在实际应用过程中适用条件是不可能达到的。
图1 建筑供热系统示意图因此，“通断时间面积法”在实践中的应用范围和实用价值受到质疑。
二、关于理论依据文献[1] 关于理论依据的表述是：“Q 式供热控制系统的通/ 断式调节模式下，供热控制阀门的开启时间代表了用户采暖的时间和采暖热量消耗。
也就是说，在建筑采暖初设计的室内散热器面积合理的情况下，热用户采暖温度设定的高低决定了通/ 断式控制阀开启时间的长短，也对应于消耗热量（承担取暖费用）的多少。
因此，可以采用控制阀门的开启时间（供热“通”状态时）来对热用户消耗的热量或采暖费用进行分摊或计算，实现供热计量”，这是供热通/ 断调节模式下，可以按照通断控制阀的开启时间（比）进行热（费）分摊的理论依据。
本文称其为“通断理论”。
（一）“通断理论”对于用水（包括热水）、用燃气、用电等是成立的。
如控制阀“通”代表用水时间，代表水的消耗；“断”代表不是用水时间，没有水的消耗。
供热计量技术路线的思考河北工业大学、石家庄工大科雅能源技术有限公司齐承英一、我国供热计量改革面临的问题在各级政府部门的支持下，我国的供热计量改革工作有了很大进展，但也面临很多问题，正如住房和城乡建设部仇保兴副部长在2011年北方采暖地区供热计量改革工作会议上所指出的，供热计量改革工作存在“两不、两假”的严重问题：不安装计量表、装“假”表、装表不收费、假计量收费。
供热计量改革对建筑领域节能减排作用巨大，能够调动居民参与建筑节能改造的积极性，供热部门可以减少耗能、居民可以节省热费支出。
政府大力推进供热计量改革工作，对供热计量改革提出了明确的目标要求、有明确的配套政策、有奖罚措施。
这样利国利民的好事、政府又主导推动的大事，怎么就在实施过程中困难重重？十几年来的实施结果与预期偏离巨大？恐怕不是个简单问题，应该认真思考和反思。
1、为什么假表、质量差的表有市场？无论是新建建筑还是既有建筑改造，很多地方的热计量产品安装选用都存在“质量差的产品有市场、价格低的产品有优势、不正当竞争是主流”的怪现象。
究其原因，没有实行热计量收费是关键因素。
开发商普遍认为即使是安装再好的仪表设备也没有用，因为真正计量收费的很少，仅仅通过验收就行了。
导致出钱购买热计量产品的人不关心质量（开发商仅仅是为了验收，没想使用；热力公司仅仅是为了完成政府的改造任务，不积极使用；政府财政仅仅是提供了资金，使用效果没有有效核查。
都没想正常使用，也就不关心质量）。
因此，实行热计量收费就能够解决假表问题。
2、为什么热计量收费推进困难重重？目前大多数城市的集中供热热源都很紧张、很多新建建筑开发商排队到热力公司交钱希望接入集中供热热网，而热力公司明知道实行热计量可以节能、可以扩大供热面积提高收益，为什么热力公司对热计量还不支持，甚至抵触？究其原因，是因为热力公司担心热计量仪表的管理成本、维护维修成本过大，节能收益得不偿失。
试想一下，推行热计量以后，热力公司需要承担热计量数据的抄报、统计、分析；热计量仪表的维护维修；热计量器具的周期检定、拆装；等等。
通断时间面积法在衡水市既有建筑热计量改造项目中的应用本文在具体介绍了通断时间面积法的特点，以及在既有建筑热量改造的技术方案，法计量准确性的因素，通过实际的处理和分析，提出了对应的解决方案和策略。
标签：通断时间面积法；既有建筑热计量改造一、实施热计量改造的意义既有居住建筑供热计量及节能改造是落实“十一五”节能减排任务的重要内容。
我市既有居住建筑采暖能耗占全社会能耗的20%左右，是建筑节能工作的重点。
开展既有居住建筑供热计量及节能改造，推进按用热量计量收费，可以有效降低采暖能耗，提高能源使用效率，改善室内热环境质量，促进居民行为节能，实现建筑节能目标，并可大量减少由于燃煤取暖产生的CO2和污染物排放，对于实现“十一五”节能减排目标具有重要的作用。
分户热计量不但可以使每一个用热终端（住户或单位）全面关注和参与供热节能的实施，调动和促进用户的节能意识，也可以促进建筑的外墙保温、材料保温和门窗保温等建筑节能的措施和手段的积极应用，在保证经济、舒适、高效的供热基础上，最终实现老百姓节约热费，供热单位节约能源的双赢目标。
因而，实施分户热计量和室温调节改造是一项利国利民的好事。
二、通断时间面积法的特点由于中国供热现状的特殊性，在国外应用较为广泛的户用热计量表法在实施应用过程中出现了很大的困难。
主要的问题有2个，一方面是户用热计量表法对于建筑位置不利用户和建筑位置有利用户的计量模式相同，造成了热计量的不公平；另外一方面是我国地区分布广泛，情况多样，各地水质差异很大，在使用过程中很容易造成热量表的堵塞。
基于上述原因，我国学者最先提出了利用通断时间计量热量的方法[1]，也就是通断时间面积法解决了户用热计量表法的计量不公平和设备易堵等问题，同时又能够实现分户的控制、调节和计量，经济实用，是一种适应我国国情的热计量方法。
目前，通断时间面积法已经成为《供热计量技术规程》（JGJ 173-2009）所提供的4种分户热计量方法之一，并已经进入到了实际应用阶段。
我对通断时间面积法的看法自从 2001年加入热量表这个行业,我从事热计量产品的销售已经有 10年了。
可以说是这个行业的一名老兵了,因为我亲身经历了热计量行业从起步到发展再到成熟的每一个阶段。
从多年来的市场实践来看,热量表计量法无疑是最合理的计量方法。
虽然热计量表作为从欧洲引进的技术在国内的发展过程中也暴露出一些问题,但这可能反而更能证明这个行业的成熟过程。
我们这个行业正是在不断的发现问题然后解决问题的过程中发展壮大。
而与之相对的通断时间面积法在国内的应用历史只有两三年时间,先不说这种方法本身是否合理,单从这么短的历史来看,有谁又敢说这种计量方法成熟了呢?我想负责任的去看待这种计量方法,我们首先要说的是热量表十年磨一剑才有今天的局面,而通断时间面积法也需要时间去检验,目前阶段,尚未总结出一套成熟的经验。
在这么短的时间内,许多问题可能还不能暴露出来,所以现在就做大面积的推广是很轻率的!通断时间面积法这种热计量方法的存在首先并不是因为其比热计量表更合理,或是更节能,而是因为其满足了供热公司的利益,从采购方的角度来看,这种方法是对其最有利的。
热量表虽然已经被国内外经验证明是很合理的热计量方式, 但是从供热公司的角度来说,这种方法也最容易损害其利益。
这也恰恰就是国内热计量改革进展缓慢的原因之一。
作为采购主体的供热公司不会优先选择最节能、最合理的热计量方法,而是肯定要首先选择对自己最有利的热计量方式。
从技术角度来说,采用该方法的热用户的散热器必须是房屋原设计、安装,否则,一旦用户自行改造散热器,特别是加大户内散热器面积,当设定同样的室温时,通断阀的通断时间会有很大差异,无任何合理性。
实际情况是:居民用户对室内散热器进行改造的几乎是 100%。
而且一旦采用该方法,用户不能实现分室控温,使得用户的行为节能大打折扣, 不能全面地实现节能这一最终目的。
我看不出通断时间面积法有何技术创新。
最多只能说其有一定的理论创新,而且这种方法本身需要直流电驱动,等于给每个热用户增加一个电器,那么这种方法可能在未看到节能的时候,热用户首先看到的将是用电的增加,也就是说在未节能的时候先耗能,那么这种方法合理么?通断时间面积法的出现应该说是对热计量产业发展的一种误导,虽然热量表在十多年的发展中出现了一些问题,但这些问题现在已基本解决。
浅议“通断时间面积法”实际应用的弊端河北育杰电子科技有限公司于增雪何明华最近参加了几个大型的暖通展览会，在供热计量设备中“通断时间面积法”设备大有取代分户计量热量表之势，这是对热量表产业发展的一种冲击，引导不善就会走向误区，令我们很担心。
我们关注及从事热量表研发和生产将近10年，早在2008年就关注到“通断时间面积法”，但那时仅有寥寥几家在研发，不足以影响热量表的主流发展方向，或可以是一种特殊情况下的模式补充。
但近一两年特别是今年上半年大有发展之势，我们对其理论基础进行了深入思考，认为“通断时间面积法”理论是正确的，所以“通断时间面积法”已入选《供热计量技术规程》JGJ173-2009，但其要求条件的严苛，使得实际应用中是难以实现的，如果不及时给“通断时间面积法”以准确定位，限制此类模式大量应用，数年后的快速发展，再回头时，将可能承受很大的代价。
思及至此，直陈浅见，冀望热改能健康发展！“通断时间面积法”是由清华大学建筑节能研究中心江亿院士提出的，即以每户的供暖系统通水时间为依据，分摊建筑的总供热量。
提出的理论依据是在同一栋建筑内，相同建筑面积在同一供水温度下，花一样多的时间达到同一个室内温度。
这就要求在建筑设计时一定要按不同的楼层、面积来精确计算每户所用散热器，从理论角度出发设计是完全可以达到，但在建设、施工、应用中不能保证散热器个体热负荷及性能的稳定，大多数情况下导致“通断时间面积法”理论依据条件的不到位，从而导致“通断时间面积法”数据的不可信。
什么是计量？计量是指实现单位统一、量值准确可靠的活动。
而“通断时间面积法”在实际应用中理论依据本身就不可能出现，即使记录的通断时间再精确，随后的结算也是不准确的，也就有可能给用户带来损失和不公平。
户用热量表法在国外已应用几十年了，技术非常成熟。
“通断时间面积法”在国内推出的理由有两个，一是户用热量表法对于建筑位置不利用户和建筑位置有利用户的计量模式相同，造成了热计量的不公平；二是我国地区分布广泛，情况多种多样，各地水质差异很大，在使用过程中很容易造成热量表堵塞。
通断时间面积法热计量装置检测方法大纲全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：通断时间面积法热计量装置是一种用于测量建筑物的供热或供冷系统的热量消耗的装置。
它通过记录供热或供冷系统的通断时间和面积来计算建筑物消耗的热量。
为了确保热计量装置的准确性和可靠性，需要进行定期的检测和维护。
【通断时间面积法热计量装置检测方法大纲】是用于指导热计量装置检测的一份详细计划，包括检测的目的、方法、工具、程序以及检测结果的评估和处理。
一、检测目的1. 确认热计量装置的运行状态是否正常；2. 检验通断时间记录是否准确；3. 检验面积数据是否准确；4. 确保热计量装置的准确性和可靠性。
三、检测工具1. 标准热计量装置检测仪；2. 电源检测仪；3. 温度计；4. 温度计校准装置；5. 计时器；6. 面积测量工具。
四、检测程序1. 检查热计量装置的设备和电源是否正常；2. 对热计量装置进行标定，确保数据准确；3. 检测通断时间记录的准确性，比对实际热量消耗情况；4. 检测面积数据的准确性，比对建筑物实际面积；5. 检查热计量装置的通断时间和面积数据是否同步；6. 记录检测结果；7. 对检测结果进行评估和处理，如果发现问题及时修复或更换部件。
五、检测结果的评估和处理1. 若检测结果正常，可以继续使用热计量装置；2. 若检测结果异常，需要及时修复或更换部件；3. 定期对热计量装置进行检测和维护，确保其准确性和可靠性。
总结：【通断时间面积法热计量装置检测方法大纲】是保障热计量装置准确性和可靠性的重要工具，通过按照大纲指导进行定期检测和维护，可以有效预防热计量装置出现问题，保证建筑物的供热或供冷系统正常运行，为节能减排提供保障。
第二篇示例：通断时间面积法热计量装置是一种用于测量热量的设备，通过测量通断时间和面积来计算热量的方法。
在实际应用中，需要经常对热计量装置进行检测，以确保其准确性和可靠性。
本文将介绍通断时间面积法热计量装置检测方法的大纲，希望可以帮助读者更好地了解和掌握这一检测方法。
1通断时间面积法的应用状况通断时间面积法作为一种新的热计量方法［1、2］，不仅通过一套设备同时实现了“调节”和“计量”两个功能，相比传统方法，更有显著进步和明显优势：（1）室温控制效果好。
有效的智能算法能够将室温控制在“设定温度±0.5℃”，节能效果更好；（2）基于“等舒适度等热量分摊”的分摊原则，一定程度上使得分摊更合理；（3）一户一阀，投资更低；（4）可直接应用单管串联系统；（5）采用无线通讯，安装、维护、使用方便；（6）阀门只有“开”“关”两个状态，不易堵塞；（7）适用地板辐射等新型供暖末端；（8）可在线获取用户室温详细参数，利于系统的运行调节。
鉴于这种方法的上述特点，实践证明其已经表现出强大的市场竞争力和生命力，目前已实现较大规模的应用。
据不完全统计，2012年吉林省采用通断时间面积法的建筑面积约2300万平方米，其中长春市应用面积达980万平方米，几乎全部采用通断时间面积法；2013年新疆拟采用通断时间面积法约4000万平方米，其中乌鲁木齐采用通断时间面积法建筑面积约3000万平方米（已经开始实施1500万平方米）；其它如河北、北京等地区也拟进行较大规模的应用。
一方面“通断时间面积法”相比其它方法在热计量收费和促进采暖节能方面取得了一定成功，另一方面在强劲的市场需求下，通断时间面积法产品的制造商呈爆炸式增长，不可避免地在产品质量和服务水平上存在良莠不齐，从而也出现了很多不成功案例。
特别是在目前热计量改造多停留在只装设备不收费这一现实情况下，很多厂家的通断时间面积法产品在质量、系统的可靠性和功能的完整性上都没能通过实际工程应用的检验。
若不能清晰认识通断时间面积法的技术核心问题，可能在产品的通断时间面积法的应用状况和应用中的主要问题北京科技大学刘兰斌清华大学江亿付林【摘要】相比传统方法，通断时间面积法作为一种新的热计量方法，有显著进步和明显优势，已经表现出强大的市场竞争力和生命力，目前已实现较大规模的应用。
在强劲的市场需求下，通断时间面积法产品的制造商呈爆炸式增长，一定程度鱼目混珠，良莠不齐。
只有清晰认识通断时间面积法的技术核心问题，才能在产品的改进、升级上少走弯路。
本文介绍了通断时间面积法的核心理念首先是可靠有效的室温调控，其次才是用户可接受的“等舒适度等热量分摊”的分摊方法，能够达到这一目标的关键是产品具备有效的预测占空比的智能通断调节方法和保证水力工况稳定的措施，最后针对供暖安全、异常处理，阀门选择等方面做了简要的分析。
【关键词】通断时间面积法室温调控等舒适度等热量分摊改进，升级上走弯路，因此本文将对通断时间面积法的核心问题进行梳理，以期能够为通断时间面积法的应用和推广参考。
2如何正确认识通断时间面积法2.1通断时间面积法的核心理念是可靠有效的室温调控分户计量改革的目的是促进建筑节能，而进行收费改革只是为了更好达到这一目的一种手段，其主要作用是为了让用户积极参与室温调控，适当调低温度，而不是打开窗户。
因此，评价一个热计量方法好坏的标准，首先是该方法是否有利于促进建筑节能，防止用户过热和开窗；其次是该方法能否被用户接受。
由此，仅以哪种方法更公平来评价热计量方法的好坏，是不合理的；对于两种都能被用户接受的方法，比较谁更公平也是没有意义的。
这样，对热计量技术的核心要求就是：1）首先是有效可靠的调节；2）其次是有相对合理的分摊方式使得用户能够接受。
这二者并非并列关系，而是有主从次序的，前者处于第一位，后者服务于前者，合理分摊并非追求“公平”，而是为了更好的促进调节。
通断时间面积法正是基于这一认识提出来的，其核心理念是可靠、有效的室温调控。
2.2预测占空比的智能通断调节方法是通断时间面积法产品的关键［3］2.2.1为什么选择通断调节通常，对于散热器采暖系统一般都采用类似恒温阀调节的连续变流量调节方式，而通断时间面积法却选择了较少采用的通断调节方式，其中的原因分析如下。
目前我国室内采暖系统不管是分户独立的水平系统还是垂直系统，大多数都是采用单管串联的连接方式，而连续变流量调节（通过改变阀门开度的大小，连续调节循环水流量，以此改变进入室内的热量）是目前采暖系统末端最普遍的室温调节方法。
但是研究和实践均表明，在散热器串联连接的状况下，仅改变循环水量，会使得各个散热器的散热量变化差异较大：流量过小时会出现系统前端热、末端凉，流量过大时又会出现系统前端凉、末端热，供热极不均匀。
图1是针对一个串联六个房间的单管串联系统，流量从100%依次减小到50%的过程中，按照稳态热平衡计算出的各房间室内温度变化。
可以看到：100%流量时，各房间室温均匀，均为20度；当供水温度不变，减小流量后，位于系统上游的房间room1室温变化很小，依据连接的顺序，各房间室温变化逐渐变大；当变化50%的流量时，系统上游的第一个房间room1室温仅降低0.46℃，而最后一个房间的室温降低了5.1℃，相差达11倍。
因此对于单管串联系统，流量连续变化，调节的不是房间室温的高低，而是各房间的室温均匀性。
研究表明：针对单管串联系统，若采用连续变流量调节的方法，要保证各房间室温均匀性，（a）连续变流量后各房间的室温变化（b）减少50%流量各房间室温降低幅度图1单管串联系统连续变流量引起的房间室温变化图4偏差通断调节原理图图3PID 控制的连续变流量调节模式下的各房间室温变化就必须同时改变供水温度［3］。
而在实际采暖系统中，要实现各个用户供水温度的单独改变非常困难。
连续变流量调节方式应用于单管串联系统的上述局限性，就不得不寻找其它的调节方法。
进一步研究发现“通断”调节可能是解决这种串联系统调节的一种理想方法。
当通断阀门接通时，整个系统大流量运行，保证各散热器散热量均匀，通过改变供热的时间，控制各房间的室温高低，从而实现了所有房间的室温调控。
图2～图3分别是采用PID 连续调节和智能通断调节方式下的室温变化曲线，从图中可以看到：（1）在PID 连续变流量调节模式下，被控房间的室温控制效果较好，说明采用的PID 方法中的KP 、KI 、KD 三个参数设置合理，可排除由于PID 参数设置不合理带来的影响。
（2）在接近设计负荷的1月20日左右，PID 连续变流量调节模式下各房间的室温差异较小，因而可排除由于散热器片数设计不合理带来的影响。
当上述两个可能影响模拟结果的因素排除后，可以看到：采用连续变流量调节，在部分负荷条件下，室温最大差异在2℃左右，并且各个房间室温的变化是上游的第一个房间餐厅最高，接着依次是北卧、南卧、客厅、书房，这和稳态的分析结果是一致的，而采用通断调节模式不超过0.5℃。
采用通断调节的方式，室温明显比采用连续变流量调节的方式要均匀。
2.2.2位式通断调节与智能通断调节目前在风机盘管空调系统中有一种常见的位式通断调节方式［4］，其阀门只有“通”和“断”两种状态，即以室内设定温度为中心设置室温偏差范围，当温度高于“设定温度+偏差值”时，阀门关断，停止供热；当温度低于“设定温度-偏差值”时，阀门开启，开始供热（图4所示）。
这种方式若直接应用于散热器采暖系统，由于建筑巨大的热惯性［5］，调节容易滞后，室温控制精度较低。
即使是刚颁布的《通断时间面积法热计量装置技术条件》（JG/T379-2012）并未对产品的温控效果进行规定，使得目前的实际情况是大多数通断时间面积法产品的通断调节方法都采用是简单的位式通断调节。
在实际应用中可能会出现室温控制精度低，易受干扰，不稳定等问题（如测温探头的不小心触碰，测温点放置在了不适宜位置）。
图2智能通断调节模式下的各房间室温变化1———室温通断控制阀图6通断控制装置安装示意图图5智能通断调节原理图由于位式通断调节不能很好地满足技术要求，而另一种通过预测阀门开启占空比（阀门开启时间与控制周期的比值）的通断调节方式则可以有效解决该问题，即根据室内实际温度和设定温度之差，通过查询模糊控制表中占空比的修正值，计算出单个周期内阀门开启占空比，并按照该占空比控制阀门通断的智能通断调节方式，其原理如图5所示。
位式通断调节方式由于受建筑惯性的影响，调节容易滞后，控制精度低。
而智能通断调节方式由于带有智能预测功能，只要调节算法适当，可有效避免调节滞后，控制精度高。
2.3预测占空比的智能通断调节应有保证水力工况稳定的措施由于通断调节，为了防止当用户都在进行调控时，一起关闭阀门，造成管网流量波动太大，因此，应有保证水力工况稳定的措施。
在未真正实行热计量收费时，由于仅有少数用户调控，即使没有保证水力工况稳定的措施，这种流量剧烈变化的现象还不能表现出来，但若真正计量，就可能会出现问题。
在此介绍一种通过错开用户控制周期来保证水力工况稳定的简单方法。
2.3.1错开控制周期的水力均匀性方法智能通断调节方法是根据用户当前设定温度和实际温度之差，按照某个算法计算一个周期内（如30分钟）阀门开启占空比，进而按照该占空比控制下一个周期内阀门的开关。
在实际操作中，由于所有用户阀门的开启时间集中在了一个周期的前半段，所有用户阀门关闭的时间集中在了后半段，这就使得阀门动作一致性的概率大大增加。
如图6所示，某干管上有三根立管，每根立管有六个用户，以立管1为例，当控制周期为30分钟，各个用户的阀门占空比均为0.5时，如果阀门动作的起始时刻相同，则下一个周期内的前15分钟（30分钟×0.5）内6个用户的阀门同时开启，后15分钟阀门又将同时关闭（图7所示），如果三根立管状态一致，则整个系统水力工况严重恶化。
为了解决水力工况问题，提出一种控制周期交错的水力均匀性方法。
其基本原理是：（1）依据某个参数按照一定的方法固定错开各个用户热入口通断控制阀门的起始时刻，使得各个用户的阀门开启时间和关闭时间阴影部分代表阀门开启，空白部分代表阀门关闭，T 代表一个控制周期图7智能通断调节模式下水力工况示意图图9不同开启用户数量的概率统计互相错开，在时间上保证用户的水力均匀。
如图8所示，时间轴t 下方代表立管1的总流量，当错开各个用户的控制周期后，在任何时刻均只有三个用户的阀门全开，避免了图7所示在每个周期的前半段6个用户阀门均打开，后半段6个用户阀门均关闭的流量剧烈变化。
（2）为保证空间上的均匀以及操作上方便，在实施时以立管为依据，即只考虑同一根立管上用户错开即可，不同立管之间的起始时刻可以一致，从而使得关闭用户和开启用户在空间上分布均匀。
这种时间和空间上均使得用户阀门控制周期交错的方法，保证了智能通断调节系统水力工况的稳定。
2.3.2错开控制周期的水力均匀性方法的效果由错开周期的水力均匀性方法的原理可以知道，只需要研究其中一根立管上用户的开启数量的变化即可说明整个楼栋的开启用户数量的变化。
研究对象为某根立管，共有6个用户，结果如图9所示，开启3个用户的概率为47%，开启2个用户的概率为26%，开启4个用户的概率为22%，全部关闭或全部打开的概率为0，整体成正态分布。
