基于用地规划的居住区燃气规划负荷指标

摘 要

摘要：通过用地规划和区域面积两种方法确定居住区燃气规划负荷指标，给出了取值区间，分析了影响因素。关键词：居住区燃气规划；燃气规划负荷指标；燃气负荷Gas Planning Load Index fo
摘要：通过用地规划和区域面积两种方法确定居住区燃气规划负荷指标，给出了取值区间，分析了影响因素。
关键词：居住区燃气规划；燃气规划负荷指标；燃气负荷
Gas Planning Load Index for Residential Area Basedon Land Use Planning
LIN Tao，LI Yanqiang
Abstract：The gas planning load index for residential area is determined by the land use planning and the regional area.The value range is given，and the influence factors are analyzed.
Key words：gas planning for residential area；gas planning load index；gas load
1 概述
    居民用户是燃气供应的主要用户之一，在进行燃气工程规划时，居民用气量一般通过人口数、气化率、人均用气量指标来确定，商业用户用气量也是通过用户营业规模和用气量指标来确定[1～2]。随着我国城市化步伐的加快，城市规划新区越来越多，规划新区在规划阶段只有区域性质和用地类型，没有具体用户和用户类型，传统的城市燃气负荷预测方法失效。本文试通过已供应燃气城市的调查统计资料，结合城市用地规划和区域面积来确定居住用地的燃气规划负荷指标。燃气规划负荷指标(以下简称规划负荷指标)指城市燃气工程规划阶段，单位面积的年燃气用量，单位为m3/(km2·a)；燃气面积负荷指标(以下简称面积负荷指标)指基于实际调研数据的单位面积的年燃气用量，单位为m3/(km2·a)。
    规划负荷指标的确定可以为新区燃气规模预测提供依据，已知用地面积即可估算出该地区的年用气量。本文应用居住区用地规划和区域面积两种方法来初步确定基于面积和用地类型的居住区规划负荷指标，给出规划负荷指标取值区间和影响因素。
2 居住区燃气规划负荷指标
   ① 居住区用地规划法
   GB 50180—93《城市居住区规划设计规范》(2002年版)规定了人均居住用地控制指标，即每人平均占有居住区用地面积的控制指标，详见表1。影响控制指标的主要因素有3个：建筑气候分区，居住区规模(分为居住区、小区、组团三级)和住宅层数[3]。这些因素也会影响到居住区规划负荷指标。
    居住区人口规模为30000～50000人，用地面积为50～100hm2；小区人口规模为10000～15000人，用地面积为10～35hm2；组团人口规模为1000～3000人，用地面积为4～6hm2[4]。
    通过人均居住用地控制指标、居住区分级控制规模，估算出不同规模居住区规划用地面积。考虑到住宅平均层数和现代住宅的实际情况，对住宅平均层数重新划分，同时考虑到建筑气候区分级对居住区燃气规划负荷指标的影响偏小，分为1区和2区(见表2)。通过对各地用地情况的调研，结合本文实际需要，对部分人均用地指标进行了调整。不同规模居住区的居住用地面积指标见表2。
表1 人均居住用地控制指标    m2/人
居住区规模
住宅平均
建筑气候区
层数
Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ
Ⅲ、Ⅴ
Ⅳ
居住区
低层
33～47
30～43
28～40
多层
20～28
19～27
18～25
高层
17～26
17～26
17～26
小区
低层
30～43
28～40
26～37
多层
20～28
19～26
18～25
中高层
17～24
15～22
14～20
高层
10～15
10～15
10～15
组团
低层
25～35
23～32
21～30
多层
16～23
15～22
14～20
中高层
14～20
13～18
12～16
高层
8～11
8～11
8～11
注：本表各项指标按3.2人/户计算，建筑气候区符合GB 50180—93《城市居住区规划设计规范》(200年版)附录A第A.0.1条的规定。
    居住区规划用地面积的确定为规划负荷指标的计算提供了依据，考虑到现代住宅建筑一般是混合型配置，住宅平均层数为4.5～8层，容积率(居住区总建筑面积与居住区用地面积的比值)在1.02～2.00范围。在用地比较紧张的区域，会有部分的高层住宅(层数≥10层)，相应的容积率也会较大，故高层建筑和普通住宅应区分讨论。低层住宅的平均层数一般小于4层，在城市新区规划中，以低层别墅的形式出现。城市居住用地一般分为一类居住用地和二类居住用地，一类居住用地中的住宅以低层别墅为主，二类居住用地中的住宅以混合型住宅和高层住宅为主。
用气量估算的公式如下：
 
式中qy——年用气量，m3/a
    q——用气量指标，MJ/(人·a)
    N——气化人口数，人
    Q1——燃气的低热值，MJ/m3
表2 不同规模居住区的居住用地面积指标
居住区规模
住宅平均层数
人均用地指标/(m2·人)
人口规模/人
居住区用地面积/hm2
1区
2区
1区
2区
居住区
低层
33～47
30～43
30000～50000
120.200
108～180
多层、高层
20～26
19～26
69.115
67～112
小区
低层
30～43
28～40
10000～15000
36～54
35～52
多层、中高层
20～25
17～25
22～33
21～30
高层
10～15
10～15
12～18
12～18
组团
低层
25～35
23～32
1000～3000
3～9
2.6～7.8
多层、中高层
15～22
15～20
1.8～5.4
1.8～5.4
高层
8～11
8～11
1～3
1～3
注：① 1区代表建筑气候区Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ区；2区代表建筑气候区Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区。
② 居住区用地面积按人居用地指标取值区间的平均值和人口规模的上、下限值计算。
    经大量数据分析及调研，结合经验取值，1区的用气量指标取2000MJ/(人·a)，2区的用气量指标取2300MJ/(人·a)，燃气的低热值取33.8MJ/m3，按式(1)估算不同规模居住区燃气年用气量，得出规划负荷指标，见表3。这里的用气量指标是居住区内各类用户用气量指标的折算值，燃气用户包括居民用户和小学、幼儿园、医疗卫生等公共服务设施用户，公建用气量约占居住区总用气量的30%。
    由表3可以看出，影响居住区人均用地指标的3个主要因素，也是影响居住区规划负荷指标的重要因素。
   ② 区域面积法
   对北方某城市和南方某城市各4个小区的居住区面积、户数、年总用气量进行了调研分析。其中，北方某城市为建筑气候1区，南方某城市为建筑气候2区。此次调研的8个小区的居住区用地皆为二类居住用地，并以混合型住宅为主，气化率皆为100%。8个调研小区的面积负荷指标见表4。
表3 不同规模居住区的燃气规划负荷指标
居住区规模
住宅平均层数
估算用气量/(m3·a-1)
规划负荷指标/(m3·km-1·a-1)
1区
2区
1区
2区
居住区
低层
177.50×104～295.86×104
204.10×104～340.24×104
148×104
189×104
多层、高层
257×104
304×104
小区
低层
59.17×104～88.76×104
68.O5×104～102.07×104
164×104
194×104
多层、多高层
269×104
324×104
高层
493×104
567×104
组团
低层
59.20×104～177.60×104
68.00×104～204.O0×104
197×104
262×104
多层、多高层
329×104
378×104
高层
592×104
680×104
表4 调研小区的面积负荷指标
地域分类
小区编号
户数/户
居住区面积/hm2
人口密度/(人·hm-2)
年用气量/(m3·a-1)
面积负荷指标/(m3·km-1·a-1)
北方某城市
1
502
4.84
306
4.84×104
100.O0×104
2
918
5.20
521
8.50×104
163.46×104
3
3600
41.22
214
35.37×104
85.80×104
4
4291
26.25
482
41.47×104
158.O0×104
南方某城市
5
253
1.10
690
3.22×104
292.73×104
6
981
4.10
718
10.13×104
247.03×104
7
800
3.88
619
8.88×104
228.89×104
8
1599
7.80
615
15.42×104
197.44×104
    由表4可以看出，南方城市的居住区面积负荷指标普遍大于北方城市的面积负荷指标。小区1～4的面积负荷指标范围为85×104～165×104m3/(km2·a)，小区5～8的面积负荷指标为190×104～300×104m3/(km2·a)，与表3居住区规划负荷指标相比，其值偏低，这是由于实际用气负荷比规划用气负荷小。
由表4可以看出，面积负荷指标和人口密度变化规律相似，人口密度越大，面积负荷指标取值相应增大。
    ③ 两种方法对比
    分析发现，面积负荷指标与规划负荷指标取值存在一定的差值。调研小区的面积负荷指标和规划负荷指标对比见表5。其中，小区1～4和小区5～8用地性质、居住区规模和住宅类型相同，人均用气量指标相当。表5中的规划负荷指标系根据调研小区的实际情况，按表3进行初步取值。
表5 调研小区面积负荷指标和规划负荷指标对比
小区编号
面积负荷指标/(m3·km-1·a-1)
规划负荷指标/(m3·km-1·a-1)
规划负荷
指标与面积负荷指标的近似差值(m3·km-1·a-1)
小区
1～4
85×104～165×104
270×104～380×104
200×104
小区
5～8
190×104～300×104
330×104～460×104
150×104
    由表5可以看出，规划负荷指标和面积负荷指标有近似150×104～200×104m3/(km2·a)的差值。引起差值的主要原因有以下3个方面：规划的超前性导致用气量预测偏大；住宅的部分空置现象以及居民就餐选择增多等因素造成实际用气量偏小；调研居住区用地面积和规划面积计算方法不一致。基于调研数据的面积负荷指标可以为规划负荷指标提供一定参考依据，对研究其影响因素也有重要意义。
   ④ 居住区规划负荷指标取值区间
   居住用地在城市用地中占较大比例，从内容上一般包括住宅用地、公共服务设施用地、道路用地和绿地。居住区规划负荷指标与居住区用地标准密切相关，本文按一类居住用地和二类居住用地进行划分。一类居住用地燃气规划负荷指标见表6，二类居住用地燃气规划负荷指标见表7。现代居住区规划住宅建筑一般是混合型配置，故住宅平均层数按混合型和高层划分。考虑到燃气工程规划的超前性，1区的用气量指标取2000～2500 MJ/(人·a)，2区的用气量指标取2500～3000MJ/(人·a)。
表6 一类居住用地燃气规划负荷指标   m3/(km2·a)
居住区规模
1区：用气量指标为
2000～2500MJ/(人·a)
2区：用气量指标为
2500～3000MJ/(人·a)
居住区低层
150×104～190×104
190×104～230×104
小区低层
160×104～200×104
200×104～240×104
组团低层
200×104～260×104
260×104～320×104
表7 二类居住用地燃气规划负荷指标
居住区规模
住宅平均层数
1区：用气量指标为
2000～2500MJ/(人·a)
2区：用气量指标为
2500～3000MJ/(人·a)
居住区
混合型
250×104～300×104
300×104～380×104
小区
混合型
270×104～330×104
330×104～390×104
高层
500×104～560×104
560×104～690×104
组团
混合型
320×104～380×104
380×104～460×104
高层
600×104～700×104
700×104～830×104
   ⑤ 影响因素
   居住区规划负荷指标的影响因素主要有住宅平均层数、居住区规模、用气量指标等。
   a. 住宅平均层数和居住区规模。住宅平均层数和居住区规模对规划负荷指标取值有较大影响。高层住宅在同等用地面积下，人口数的增加使规划负荷指标变大；不同居住区规模，规划负荷指标不同，由于组团的公共服务设施最少，住宅用地占组团总用地的比例较大，组团的规划负荷指标最大。
    b. 用气量指标。不同地区的用气量指标不同，一定程度上决定了规划负荷指标的取值，建筑气候区划对规划负荷指标的影响较小，可以划分到用气量指标的影响中，这样就减少了影响因素的数量，使规划负荷指标简单化，便于估算燃气供应规模。
3 结语
    基于用地规划和区域面积的居住区燃气规划负荷指标的确定可以为估算该地区的燃气规模提供一种新的办法，还可以为燃气规划标准的编制提供一定的依据。
参考文献：
[1] 严铭卿.城镇燃气规划与编制[J].煤气与热力，2009，29(1)：B54-B56.
[2] 王洲，孙项菲，曹诚，等.燃气专项规划中气源与负荷的确定[J].煤气与热力，2010，30(5)：A33-A35.
[3] 中国城市规划设计研究院.GB 50180—93城市居住区规划设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，1994.
[4] 苏德利.居住区规划[M].北京：机械工业出版社，2007：67-75.
 
(本文作者：林涛1 李颜强2 1.天津城市建设学院能源与机械工程系 天津 300384；2.中国市政工程华北设计研究总院 天津 300074)