前言
中华人民共和国国家标准
城市供热规划规范
Code for urban heating supply planning
GB/T 51074-2015
主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2015年9月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第726号
住房城乡建设部关于发布国家标准《城市供热规划规范》的公告
现批准《城市供热规划规范》为国家标准,编号为GB/T 51074-2015,自2015年9月1日起实施。
本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年1月21日
前言
根据原建设部《关于印发<2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2005]84号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本规范。
本规范的主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.基本规定;4.热负荷;5.供热方式;6.供热热源;7.热网及其附属设施。
本规范由住房和城乡建设部负责管理,由北京市城市规划设计研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送北京市城市规划设计研究院(地址:北京市西城区南礼士路60号,邮政编码:100045)。
本规范主编单位:北京市城市规划设计研究院
本规范参编单位:北京清华城市规划设计研究院
杭州市城市规划设计研究院
沈阳市规划设计研究院
北京市煤气热力工程设计院有限公司
本规范主要起草人员:仝德良 钟雷 高建珂 付林 李永红 徐承华 冯一军 刘芷英 周易冰 段洁仪 李林
本规范主要审查人员:王静霞 赵以忻 洪昌富 秦大庸 宋波 章增明 李建军 孙刚 和坤玲 董乐意
1总则
1 总 则
1.0.1 为贯彻执行国家城市规划、能源、环境保护、土地等相关法规和政策,提高城市供热规划和管理的科学性,制定本规范。
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1.0.1条文明确规定了本规范编制的目的和依据。城市供热规划是城市规划的重要组成部分,具有政策性、综合性、供热专业技术性强的特点。目前尚无城市供热规划国家规范,全国各地城市规划中的供热规划内容深度不统一,缺乏对环境保护、能源供应以及土地利用效益等因素的综合考虑。这种状况不利于城市供热规划编制水平的提高,也不利于城市规划的审批与管理。
城市供热规划既是技术文件,也是公共政策,在规划编制过程中,主要依据的法律、法规包括《中华人民共和国城乡规划法》、《中华人民共和国物权法》、《中华人民共和国土地法管理法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国能源法》、《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《中华人民共和国行政许可法》、《国务院关于促进节约集约用地的通知》、《民用建筑节能条例》等。
1.0.2 本规范适用于城市规划中的供热规划。
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1.0.2本条明确了本规范的适用范围,即《中华人民共和国城乡规划法》所规定的城市规划各规划阶段中的供热规划编制。
1.0.3 城市供热规划应结合国民经济、城市发展规模、地区资源分布和能源结构等条件,并应遵循因地制宜、统筹规划、节能环保的基本原则。
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1.0.3本条明确了城市供热规划应遵守的基本原则。城市性质和规模决定了环境保护目标;环境保护目标决定了城市供热污染物排放控制要求;能源结构和供应条件决定了供热系统的用能选择要求;国民经济和社会发展制约着供热系统的经济性及承受能力。城市供热规划需要与国民经济和社会发展规划、环境保护规划、能源发展战略等综合性规划相互衔接、相互协调,才能充分发挥其功能和作用。因此,城市供热规划不能单纯考虑供热系统自身的经济性,还要考虑社会综合效益,包括环境效益、土地利用效益、节能效益等。同时,城市供热规划还要体现节能要求,从供热方案的制定和供热系统的建设(如热计量设施的建设),再到新技术的应用都要体现节能效益。
总之,城市供热规划是一项全局性、综合性、战略性很强的工作,在规划编制过程中应加强各相关部门之间的协作,广泛征求意见,科学决策。
1.0.4 城市供热规划应近、远期相结合,并应正确处理近期建设和远期发展的关系。
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1.0.4城市供热规划近远期结合应遵循近期建设的可操作性与供热系统合理布局相结合的原则。在近期建设项目的可操作性与总体最优方案(包括布局、供热方式和分区)的衔接上,应以总体方案为基本依据,近期建设项目对总体方案有重大调整的需要重新论证或修改。
在近远期结合的问题上,规划方案要有前瞻性,能适应未来城市建设发展情况的变化(包括技术进步对方案的影响),并具有一定的弹性。
1.0.5 城市供热规划的主要内容应包括:预测城市热负荷,确定供热能源种类、供热方式、供热分区、热源规模,合理布局热源、热网系统及配套设施。
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1.0.5本条规定了城市供热规划的主要任务和规划内容。在考虑城市供热设施布局和安排用地时,应按照节约土地和高效使用城市空间资源的原则进行确定,在满足功能要求的最小用地条件下,考虑到发展应适当留有余地。特别在《中华人民共和国城乡规划法》、《中华人民共和国物权法》、《中华人民共和国土地法管理法》、《中华人民共和国行政许可法》颁布实施后,还应协调各相关方的利益,并避免与人居环境发生矛盾。
1.0.6 城市供热规划除应执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语
2 术 语
2.0.1 城市热负荷 urban heating load
城市供热系统的热用户在计算条件下,单位时间内所需的最大供热量。
2.0.2 热负荷指标 heating load index
在计算条件下,单位建筑面积、单位产品、单位工业用地在单位时间内消耗的需由供热设施供给的热量或单位产品的耗热定额。
2.0.3 采暖综合热指标 integrated heating load index
不同节能状况的各类建筑单位建筑面积平均热指标。
2.0.4 供热方式 heating mode
以不同能源和不同热源规模为用户供热的类型总称,包括不同能源的选择,集中或分散供热形式的选择。
2.0.5 集中供热热源 centralized heating source
热源规模较大,通过供热管网为城市较大区域内的热用户供热的热源。
2.0.6 分散供热热源 decentralized heating source
热源和供热管网规模较小,仅为较小区域热用户供热的热源。
2.0.7 热化系数 share of cogenerated heat in maximum heat-ing load
热电联产中汽轮机组的最大供热能力占供热区域最大热负荷的份额。
3基本规定
3 基本规定
3.0.1 城市供热规划应符合城市发展的要求,并应符合所在地城市能源发展规划和环境保护的总体要求。
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3.0.1城市供热规划是城市规划的组成部分,城市发展的要求是城市供热规划的基本依据,城市发展总体要求是宏观目标,供热规划及其方案是具体目标,应体现宏观目标的要求,并对宏观目标的要求提出修正意见,达到宏观和微观统一、环境保护和经济发展统一、资源供应和消费统一等。环境保护规划中城市环境发展目标、污染物排放总量控制与减排的要求,城市供热污染物排放分摊份额等,是确定城市供热发展方向、供热用能、供热方式、供热分区的重要依据,是刚性要求。地区能源条件是供热规划的前提条件之一,能源规划中的能源结构与发展方向,是供热能源发展方向和能源结构的引导。供热系统自身的发展要求也对能源发展和结构提出了协调要求。
3.0.2 城市供热规划应与城市规划阶段、期限相衔接,应与城市总体规划和详细规划一致。
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3.0.2城市供热规划是城市规划的专项规划,应与《中华人民共和国城乡规划法》要求的城市规划阶段相衔接,总体规划是详细规划的依据,同时已确定的详细规划项目应纳入总体规划;城市供热规划的期限划分应与城市规划相一致,与总体规划和详细规划的编制同步进行,互相协调。只有这样才能使规划的内容、深度和实施进度做到与城市整体发展同步,使城市土地利用、环境保护及城市供热协调发展,有效解决供热设施与其他工程设施之间的矛盾,取得最佳的社会、经济、环境综合效益。
3.0.3 总体规划阶段的供热规划应依据城市发展规模预测供热设施的规模;详细规划阶段的供热规划应依据详细规划的主要技术经济指标预测供热设施的规模。供热规划的编制内容宜符合本规范附录A的规定。
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3.0.3在城市总体规划中,城市规模体现为人口规模、城镇建设用地规模、人均建设用地指标等数据。依据这些数据可以初步分析出城市建设总量,通过综合分析现状不同性质建筑比例、耗热指标以及建筑节能改造等多种因素,可以计算出采暖综合热指标,并据此预测出城市供热负荷及供热设施规模。在详细规划阶段有明确的技术经济指标表,包括用地性质、用地大小、容积率等指标,可以通过建筑面积、建筑性质、建筑采暖热指标等来预测供热负荷及供热设施规模。
3.0.4 城市供热规划应重视城市供热系统的安全可靠性。
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3.0.4城市供热系统的安全可靠性主要从如下几个方面考虑。第一,考虑供热能源的资源可靠性,宜采用多种供热能源。第二,考虑供热能源供应的可靠性,包括能源运输通道、运输能力、存储能力等方面,保证城市供热系统具有抵御突发事件、极端天气造成的能源供应紧张的能力。第三,热源应考虑在事故条件下,仍能够保证一定比例的供热能力,有条件的可考虑不同热源之间的互联互通。第四,重要的供热区域宜考虑集中供热,重要的用户宜考虑多热源供热或双燃料热源。第五,有条件的情况下,宜实现热网的互联互通,以便多热源联网运行,提高可靠性。第六,设施布局应避开地震、防洪等不利气象、地质条件的影响。
3.0.5 城市供热规划应与道路交通规划、地下空间利用规划、河道规划、绿化系统规划以及城市供水、排水、供电、燃气、通信等市政公用工程规划相协调。在现状道路下安排规划供热管线时,应考虑管线位置的可行性。
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3.0.5城市供热、供水、排水、电力、燃气、通信管网等均属城市市政管线设施,一般沿城市道路下敷设。由于城市道路地下空间资源有限,在城市供热规划编制过程中,应与其他市政设施规划之间很好的协调配合,避免造成供热管线与其他管线的矛盾,特别是在现状道路下安排供热管线时,应考虑管线位置的可行性,以保证供热规划得以顺利实施。
3.0.6 城市供热规划应充分考虑节能要求。
4热负荷
4.1城市热负荷分类
4 热 负 荷
4.1 城市热负荷分类
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城市热负荷的分类方法很多,从不同角度出发可以有不同的分类。本节中热负荷分类主要从城市供热规划中的热负荷预测工作需要出发,总结了国内不同城市热负荷预测工作的经验,研究、分析了不同规划阶段的热负荷预测内容及其特征、用热性质的区别,在此基础上加以分别归类。
热负荷的性质、参数及其大小是编制供热规划和设计的重要依据。按照用热性质分类,可分为建筑采暖(制冷)、生活热水、工业。这种分类方法与供热行业部门的统计口径相一致,有利于调研、收集城市热负荷历史统计数据及现状资料。在需要空调冷负荷的城市如考虑夏季用热介质制冷,还需要考虑制冷用热负荷。
4.1.1 城市热负荷宜分为建筑采暖(制冷)热负荷、生活热水热负荷和工业热负荷三类。
4.2城市热负荷预测
4.2 城市热负荷预测
4.2.1 城市热负荷预测内容宜包括规划区内的规划热负荷以及建筑采暖(制冷)、生活热水、工业等分项的规划热负荷。
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4.2.1热负荷预测是编制城市供热规划的基础和重要内容,是合理确定城市热源、热网规模和设施布局的基本依据。热负荷预测要有科学性、准确性,其关键是应能收集、积累负荷预测所需要的基础资料和开展扎实的调研工作,掌握反映客观规律性的基础资料和数据,选用符合实际的负荷预测参数。根据基础资料,科学预测目标年的供热负荷水平,使之适应国民经济发展和城市现代化建设的需要。
具体的预测工作应建立在经常性收集、积累负荷预测所需资料的基础上,应了解所在城市的人口及国民经济、社会发展规划,分析研究影响城市供热负荷增长的各种因素;了解城市现状和规划有关资料,包括各类建筑的面积及分布,工业类别、规模、发展状况及其分布等。对现有的工业与民用(采暖、空调、生活热水)热负荷进行详细调查,对各热负荷的性质、用热参数、用热工作班制等加以分析。
4.2.2 采暖热负荷预测宜采用指标法,采暖热负荷可按下式计算:
式中:Qh——采暖热负荷(kW);
qhi——建筑采暖热指标或综合热指标(W/m2);
Ai——各类型建筑物的建筑面积(m2);
i——建筑类型。
4.2.3 生活热水热负荷预测宜采用指标法,生活热水热负荷可按下式计算:
式中:Qs——生活热水热负荷(kW);
qsi——生活热水热指标(W/m2);
Ai——供应生活热水的各类建筑物的建筑面积(m2);
i——建筑类型。
4.2.4 工业热负荷宜采用相关分析法和指标法。采用指标法预测工业热负荷时,可按下式计算:
式中:Qg——工业热负荷(t/h);
qgi——工业热负荷指标[t/(h·km2)];
Ai——不同类型工业的用地面积(km2);
i——工业类型。
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4.2.2~4.2.4热负荷预测宜根据不同的规划阶段采用不同的方法预测。总体规划阶段宜采用采暖综合热指标预测采暖热负荷。由于此阶段只是提出了各种类别规划用地的分布及规模,因此还应根据城市发展规模、现状各类用地建筑容积率、分析将来城市建设对各类建筑容积率的要求;同时根据建筑节能规划及阶段要求,分析分阶段实施建筑节能标准的新建建筑和实施节能改造的既有建筑的比例;在上述研究分析以及现状热指标调查的基础上,确定采暖综合热指标,进行热负荷预测。详细规划阶段宜采用分类建筑采暖热指标预测建筑采暖热负荷。即根据详细规划阶段技术经济指标确定的各类建筑面积及相应的建筑采暖热指标,并考虑现状建筑的节能状况进行计算。
在供热系统中,生活热水热负荷在我国目前阶段和未来的很长时期内,与采暖热负荷及工业热负荷相比,比重很小,因此,在总体规划阶段不单独进行分类计算。详细规划阶段宜采用分类建筑生活热水热指标预测建筑生活热水热负荷。即根据详细规划阶段技术经济指标确定的各类建筑面积及相应的生活热水热指标进行计算。
总体规划阶段工业热负荷预测采用相关分析法,主要依据城市社会经济发展目标、国民经济规划、工业规划、工业园区规划等,分析其历史数据与工业热负荷历史数据的相关关系,拟合相关性曲线;并参照同类城市地区的发展经验,预测未来工艺蒸汽需求,包括总量、分布、强度等。详细规划阶段应对现有的工业热负荷进行详细准确地调查,并逐项列出现有热负荷、已批准项目的热负荷及规划期发展的热负荷。但是,由于规划编制时,规划项目不确定,上述数据难以获得,故可采用按不同行业项目估算指标中典型生产规模进行计算或采用相似企业的设计耗热定额估算热负荷的方法。对并入同一热网的最大生产工艺热负荷应在各热用户最大热负荷之和的基础上乘以同时使用系数,同时使用系数可取0.6~0.9。
4.2.5 热负荷延续时间曲线应根据城市的历年气象资料及有关热负荷数据绘制。
▼ 展开条文说明
4.2.5当热网由多个热源供热,对各热源的负荷分配进行技术经济分析时,宜绘制热负荷延续时间曲线,以计算各热源的全年供热量及用于基本热源和尖峰热源承担供热负荷的配置容量分析,这是合理选择热电厂供热机组供热能力的重要工具。按照所规划城市的历年气象资料及有关数据绘制规划集中供热区域的热负荷延续曲线,采暖热负荷持续曲线与所在城市的气候、地理以及采暖方式等因素有关,同一城市的采暖热负荷延续曲线基本一致,最大负荷利用小时数基本一致。工业热负荷持续曲线与工业类别、生产方式、工艺要求等因素有关,受社会经济发展的影响,最大负荷利用小时数可能变化很大。在城市供热规划中根据城市用地布局、功能分区、热负荷分布及地形地貌条件,往往要将城市分成几个独立的集中供热区域,因此还有必要分区绘制规划区域的年热负荷延续时间曲线,用于指导分区调峰热源容量的配置。对以供蒸汽为主的工业区,在规划阶段没有落实实际项目的,可适当简化,不做强制要求绘制年热负荷延续时间曲线。
在采暖热负荷延续时间曲线图中,横坐标的左方为室外温度tw,纵坐标为采暖热负荷Qn,横坐标的右方表示小时数,如横坐标n1代表供暖期中室外温度tw≤tw1出现的总小时数。
在图1中由曲线与坐标轴围成的面积(斜线部分)代表相应的年供热量。随着室外温度变化,采暖热负荷在数值上变化很大,数值越大,持续时间越短。这部分持续时间短的热负荷应当配备尖峰热源来承担,持续时间长的基本热负荷应当由热电厂供热机组承担,这样可以充分发挥热电厂的作用,获得最大的节能效果。
工业热负荷持续曲线图与采暖热负荷持续曲线图不同之处在于没有横坐标的左方室外温度tw,只有右方工业热负荷Qn(纵坐标),与持续小时数(横坐标)的关系。
图1采暖热负荷延续时间曲线图
179'>《城市供热规划规范[附条文说明]》GB/T 51074-20157.3热网计算
7.3 热网计算
7.3.1 热水管网管径应根据介质、参数和经济比摩阻通过水力计算确定。
7.3.2 经济比摩阻应综合考虑热网的运行管理、城市建设发展、经济等因素确定。
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7.3.1、7.3.2经济比摩阻是综合考虑管网及泵站投资与运行电耗及热损失费用得出的最佳管道设计比摩阻值。经济比摩阻应根据工程具体条件计算确定。当具体计算有困难时,可参考采用推荐比摩阻数据。热水管网主干线经济比摩阻推荐值可采用30Pa/m~70Pa/m。
7.3.3 当管网供汽压力与用户用汽压力相比有余额时,蒸汽管网管径应根据控制最大允许流速计算确定;余额不足时,应根据供汽压力和用户用汽压力确定允许的压力降,根据允许的压力降选择管道直径。
▼ 展开条文说明
7.3.3确定蒸汽热网管径时,最大允许流速推荐采用下列数值:
1过热蒸汽管道
DN>200mm的管道80m/s;
DN≤200mm的管道50m/s。
2饱和蒸汽管道
DN>200mm的管道60m/s;
DN≤200mm的管道35m/s。
7.3.4 水压图宜根据热网计算结果绘制。
▼ 展开条文说明
7.3.4水压图对于分析热网参数和经济性十分重要。但考虑到总体规划阶段尚有部分不确定因素,因此总规阶段宜绘制水压图,而详细规划阶段则应绘制水压图。
7.4中继泵站及热力站
7.4 中继泵站及热力站
7.4.1 中继泵站的位置、数量、水泵扬程应在管网水力计算和绘制水压图的基础上,经技术经济比较后确定。
▼ 展开条文说明
7.4.1大型城市热水供热管网设置中继泵站,是为了不用加大管径就可以增大供热距离,节省管网建设投资,但相应增加了泵站投资,因此是否设置中继泵站,应根据具体情况经技术经济比较后确定。
7.4.2 热网与用户采取间接连接方式时,宜设置热力站。
7.4.3 热力站合理供热规模应通过技术经济比较确定,供热面积不宜大于30万m2。
▼ 展开条文说明
7.4.3热水管网热力站最佳供热规模应按各地具体条件经技术经济比较确定。一般每座热力站的合理供热规模为10万m2~30万m2。新建热力站供热范围以不超过所在地块范围为最大规模。
7.4.4 居住区热力站应在供热范围中心区域独立设置,公共建筑热力站可与建筑结合设置。
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7.4.4居住区热力站应在供热范围中心区域独立设置,其目的是提高居住环境质量,减少热力站运行时产生的噪声对周边居住的影响。
附录A供热规划的编制内容
附录A 供热规划的编制内容
A.0.1 总体规划阶段的供热规划主要内容应包括:
1 分析供热系统现状、特点和存在问题;
2 依据城市总体规划确定的城市发展规模,预测城市热负荷和年供热量;
3 依据所在地城市总体规划、环境保护规划、能源规划,确定城市供热能源种类,热源发展原则、供热方式和供热分区;
4 依据城市用地功能布局、热负荷分布,确定供热方式、供热分区、供热热源规模和布局,包括热源种类、个数、容量和布局;
5 依据供热热源规模、布局以及供热负荷分布,确定城市热网主干线布局;
6 依据城市近期发展要求、环境治理要求以及供热系统改造要求,确定近期建设重点项目。
A.0.2 详细规划阶段的供热规划主要内容应包括:
1 分析供热设施现状、特点以及存在问题;
2 依据详细规划提出的技术经济指标,计算热负荷和年供热量;
3 依据城市总体规划确定供热方式;
4 依据详细规划的用地布局,落实供热热源规模、位置及用地;
5 依据供热负荷分布,确定热网布局、管径,热力站规模、位置及用地;
6 供热设施的投资估算。
本规范用词说明
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,可采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。