CN116246388A - 一种按匹配系数分摊计量的装置及方法 - Google Patents

一种按匹配系数分摊计量的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种按匹配系数分摊计量的装置及方法，涉及暖通空调技术领域。本发明尤其涉及通断时间面积法热计量分摊和热表法分户热计量分摊的通用方法，解决了现有技术中存在的散热器大小匹配不合理及户间传热引起的位置不利用户产生的不公平的技术问题，同时从理论到实际上完善了通断时间面积法热计量技术和热表法分户热计量技术，再延伸到其它能源设备公平计量及其它领域的公平计量分摊。

Description

一种按匹配系数分摊计量的装置及方法
技术领域
本发明涉及暖通空调技术领域，涉及一种按匹配系数量分摊计量的装置及方法，尤其涉及通断时间面积法分户热计量分摊和热表法分户热计量分摊的通用方法，再延伸到其它能源设备及其它领域的公平计量分摊。
背景技术
现有技术通断时间面积法和热表法分户热计量装置及方法是入选《供热计量技术规程》JGJ173-2009的一种热量分摊计量装置及方法，国标《通断时间面积法热计量装置技术条件》JG/T379-2012，其热计量分摊原理技术方案是以每户供暖系统通水时间与每户面积的乘积与各户供热时间与各户面积的乘积之和的比值，对结算点的总供热量进行分摊。如下式所示：
Figure SMS_1
Q：楼栋入口一个设定时段内的楼栋总表计量的总热量(kw.h)；
Ai：楼栋内第i户(室)的面积(m2)；
Ti：楼栋内第i户(室)入口阀门对应时段的开启累计时间(h或时间比)；
qi：楼栋第i户(室)对应时段的热计量分摊量(kw.h)；
∑:i＝1求和到n，n为楼栋总户数。
但是在使用中一直遭受一些住户的暖气私自改造对通断时间面积法计量的影响，《供热计量技术规程》JGJ173-2009指出(P36)，通断时间面积法的不足在于，如果散热器大小匹配不合理(也指的是用户私自改造暖气)，即用户所处位置不同时(位置不利的用户)，或者散热器堵塞，都会对测量结果产生影响，造成计量误差。除了散热器大小匹配不合理或者散热器堵塞的情况外，用户自己对房屋进行保温节能改造或增加使用面积，也会造成散热器大小匹配不合理，对计量分摊结果产生影响。
目前的解决办法是：一、按照建设部文件规定不能随便拆改暖气片，改暖气是违规犯法，属于盗热行为，应加强管理，但是执行效果并不好。二、改暖气影响分摊，但实际上它造成的差异比按热量表分户计量时不同位置间的差异小得多，在一定程度上还是可以接受的，所以主观上接受也就放弃了计量公平和精度。三、不能及时发现堵塞，并及时处理疏通。四、对于用户自己对房屋进行保温节能改造(如更换节能门窗)，虽然也会造成计量分摊与原计量分摊的不同，但是这种改造的结果会促使行为节能，对国家和个人都是有利的，是一种值得提倡的行为，如果用户私自增加使用面积(如封闭阳台扩大供热面积)，用户会多缴费，在一定程度上保证了计量的公平和精度，起到了热计量的效果。
现有技术户用热表法热计量是由安装在入户总管上的流量计和供回水温度传感器及积分仪等组成的。其热分摊原理是，用每户热表读数占整个楼栋户用热量表热量读数之和的比例乘以结算点的热表读数，作为用户分摊的热量。
热分摊原理如下式所示：
Figure SMS_2
qi——分摊给i用户的热量(kW·h)；
qmi——i用户入口热量表计量的热量(kW·h)；
Q——楼栋入口的热量表计量的总热量(kW·h)；
∑:i＝1求和到n，n为整栋楼的用户数。
户用热量表法直接反映用户的供热量，具有直观，分配方法简单等特点。该方法应用的前提是每户须为一个独立的水平式系统，因此适用于符合这一条件的共用立管分户独立式散热器系统、热水地面辐射供暖系统、集中供热按户分环的风机盘管等末端空调设备系统。
热量表与水表、电量表、燃气表在计量方面的属性区别还是很大的。因为水、电、燃气的使用量一般通过计量仪表的时候是符合实际情况的。而供热计量却面临着一个难题那就是热量会传导会散发，供热计量的热量会通过每家的空间和墙体，传输到隔壁或者相邻的房间，细算起来很难说每家输入的热量就是使用了多少的热量。
热表法与通断时间面积法分户热计量的情况一样，举个例子来说，在同一栋居民楼里面，如果是楼顶边角的居民房屋会有三面或者四面外墙，而这栋楼房的中间户家可能只有一面或两面外墙，如果楼顶和中间户的面积都是100平米，如果想同样每户维持22℃的室内温度，那么因为楼顶外墙多散热快，楼顶用户消耗的热量很可能就是中间户的3-4倍。如果这种情况按照分户热量表收费，那么整个同样的采暖季，两户居民所要支付的费用差距很可能达到两三千元，对于位置不利的用户来讲，自然会质疑热计量的公平性，影响热计量节能的推广使用。
一般采用了分户计量的城市，采用的都是供热收费由基本供热价和计量供热价两方面的组合，基本供热价是按照房屋所在的建筑面积征收，计量供热价部分为用户热计量表的实际使用的热量数量或者通断时间面积法分户计量分摊的量。
很多人认为建筑分户热计量就是给每户装上通断时间面积法计量装置或者每户装上一个热量表，就可以计量每户从系统获得的热量，即使每户相同的面积和温度，有利位置的用户与不利位置的用户的热耗相差很大，还需要位置修正，才产生了两部制热费办法，这就产生了奇怪的悖论，追求精度的户用热量表读出的数据，又不得不采用模糊的位置修正系数加以平衡，所以楼栋热量表可以反映楼栋的耗热量作为收费依据，分户热量表计量的数值，不能直接作为收费的依据。
一栋建筑采暖设计，是按照每户的热负荷，给每户配置相应的散热器设备，保证每户的每平方米都有达到相同设计温度的能力，但是在每户热负荷与供热设备不匹配的情况下(使用中的常态)，通断时间面积法热计量和热表法计量的数据都不能直接作为收费的依据。
另外，一栋楼即使每户面积相同，那么所处位置不同的住户的热负荷差别巨大，直接按照热表法分户计量收费，就会产生不公平现象，严重影响热计量表的推广应用。因此，本领域的技术人员一直致力于开发一种分户热计量的通用方法，按照等舒适度等收费的原则，用以消除位置不利用户和不同采暖设备匹配系数的不同对通断时间面积法和热表法分户热计量分摊结果产生的不公平现象。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种通断时间面积法热计量的通用方法，解决了现有技术中存在的散热器大小匹配不合理及用户私自改造房屋和暖气，影响计量分摊的技术问题，同时从理论到实际上完善了通断时间面积法热计量技术。
为实现上述目的，本发明提供了一种技术方案，按照通断时间面积法热计量装置，以断控制器对室温进行调控，依据通断控制阀开启累计时间(比)、建筑面积和散热器功率与热负荷的比值(匹配系数)，将楼栋热量表的热量分摊到热用户；即以每户供暖系统通水时间、每户初始面积和每户散热器的实际功率与每户的初始热负荷比值(匹配系数)的乘积，占供热各户供热时间、各户面积和各户散热器的实际功率与各户的初始热负荷的比值(匹配系数)乘积的和的比值为依据，对结算点的总供热量进行了计量分摊。如下式所示：
Figure SMS_3
Q：楼栋入口一个设定时段内的总表计量的总热量(kw.h)；
Ai：楼栋内第i户(室)的面积(m2)；
Ti：楼栋内第i户(室)入口阀门对应时段的开启累计时间(h)；
Xi：楼栋内第i户(室)对应时段的采暖设备与设计负荷的比值即匹配系数；
Xi＝Ei/Fi
Ei：楼栋内第i户(室)对应时段的实际散热功率(kw)；
Fi：楼栋内第i户(室)的初始设计热负荷(kw)；
qi：楼栋第i户(室)对应时段的热计量分摊量(kw.h)；
∑:i＝1求和到n，n为楼栋总户数。
为了防止固定周期作为一个计量时段，引起同时开启，同时关闭动作的一致造成水力不稳定，以及信息传输的集中，以总表计量一个固定的单位总热量所需要的时间为一个计量时段。
这种热计量分摊方法，能延伸到对其它能源(煤气或电力等)集中或分户供暖的费用计量分摊，以通断控制器对室温进行调控，依据通断控制阀开启累计时间(比)、建筑面积和散热器功率与热负荷的比值(匹配系数)，将楼栋计量表的费用分摊到热用户；如下式所示：
Figure SMS_4
Q：楼栋一个设定时段内总表计量的电费、燃气费或设备费用(元)；
Ai：楼栋内第i户(室)的面积(m2)；
Ti：楼栋内第i户(室)对应时段的阀门开启累计温控时间(h或时间比)；
Xi：楼栋内第i户(室)对应时段的采暖设备与设计负荷的比值即匹配系数；
Xi＝Ei/Fi
Ei：楼栋内第i户(室)对应时段的(档位)散热功率(kw)；
Fi：楼栋内第i户(室)的设计热负荷(kw)；
qi：楼栋内第i户(室)对应时段分摊的电费、煤气费或设备费用(元)；
∑:i＝1求和到n，n为楼栋总户数。
这种计量分摊方法，可以延伸到各种有偿资源的计量分摊和费用分摊中；按照以下公式进行分摊：
Figure SMS_5
Q：某有偿资源或设备的投资在一个设定时段内的费用或消耗或分配量(元等)；Ai：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的体量或价值；
Ti：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的累计作用时间；
Xi：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某项匹配系数；
Ei：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某项作用完成效果；
Fi：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某项作用额定完成效果；
Xj：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的其它项匹配系数(如果有)；Ej：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某其它作用完成效果；
Fj：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某其它额定作用完成效果；
∑:i＝1求和到n，n为所有个体总数,Xi＝Ei/Fi,Xj＝Ej/Fj；
qi：某设定时段内第i个个体对应时段的分摊的费用或消耗或分配量(元等)。
由于以上Xi＝Ei/Fi；
设qmi为i用户入口热量表计量的热量(kW·h)；
所以Xmi：楼栋内第i户(室)单位热负荷面积匹配量(m2/kw)；
即fi为楼栋内第i户(室)的单位面积匹配热负荷(kw/m2)；
即qmi＝Ti×Ei Xmi＝Ai/Fi fi＝Fi/Ai
带入Ai×Ti×Xi＝Ai×Ti×Ei/Fi＝qmi×Xmi＝qmi/fi
所以：
Figure SMS_6
Figure SMS_7
Figure SMS_8
根据以上思路，本发明的目的是提供一种热计量表计量的通用计量装置及方法，同样达到了等舒适度等收费的原则，解决了现有技术中存在的位置不利用户的计量公平问题，也解决了不同房屋采暖设备匹配系数的不同对通断时间面积法和热表法分户热计量分摊结果产生的不公平现象，同时从理论到实际上完善了热表法热计量技术。
为实现上述目的，本发明提供了一种技术方案，按照热表法分户计量装置，每户按照各自的温度调节方式对室温进行调控，用每户热表读数除以每户单位面积匹配热负荷占整个楼栋各户用热量表热量读数除以每户单位面积匹配热负荷之和的比例乘以结算点的热表读数，作为用户分摊的热量。
热分摊公式如下式所示：
Figure SMS_9
qi——分摊给i用户的热量(kW·h)；
qmi——i用户入口热量表计量的热量(kW·h)；
fi：楼栋内第i户(室)的单位面积匹配热负荷量(kw/m2)；
Q——楼栋入口的热量表计量的总热量(kW·h)；
∑:i＝1求和到n，n为整栋楼的用户数。
为了防止固定周期作为一个计量时段，引起同时开启，同时关闭动作的一致造成水力不稳定，以及信息传输的集中，以总表计量一个固定的单位总热量为一个计量分摊单元，以总表计量一个固定的单位总热量为一个计量信息传输周期。
这种热表计量通用方法，能延伸到对其它能源(煤气或电力等)分户供暖的费用计量分摊，按照电表或煤气表分户计量装置，每户按照各自的温度调节方式对室温进行调控，用每户电表或煤气表读数除以每户的热负荷占整个楼栋户电表或煤气表读数除以每户热负荷之和的比例乘以结算点的电表或煤气表读数，作为用户分摊的热量。
热分摊原理如下式所示：
Figure SMS_10
式中：
qi——分摊给i用户的电表或煤气表量(kW·h或m3)；
qmi——i用户入口热量表计量的电表或煤气表量(kw·h或m3)；
fi：楼栋内第i户(室)的单位面积匹配热负荷量(kw/m2)；
Q——楼栋入口的电表或煤气表计量的总量(kw·h或m3)；
∑:i＝1求和到n，n为整栋楼的用户数。
这种计量分摊方法，还可以延伸到其它领域的各种有偿资源及工作量的计量分摊和费用分摊中；按照以下公式进行分摊：
Figure SMS_11
qi——某体系分摊给i个体的有偿资源或工作量；
qmi——i个体计量使用的有偿资源或工作；
fi：某体系内第i个体的单位体系第一项技术指标；
fj：某体系内第i个体的单位体系第二项技术指标(如果有)；
Q——某体系总计量的有偿资源或工作量；
∑:i＝1求和到n，n为某体系的总个体数。
本发明的有益效果是：
1、解决了一直困扰我们的热计量位置不利用户的分摊修正及热计量的公平合理问题；从理论到实际上完善了热表法热计量技术的实际应用的技术问题。
2、解决了固定周期计量分摊造成的水力不稳定和远传通讯时段集中的问题。
3、解决了使用其它清洁能源供热计量的公平计量收费的管理问题。
4、解决了各种有偿资源及作业量的公平计量分摊的导向问题。
本发明的有益效果是：
1、解决了散热器大小匹配不合理影响计量分摊的技术问题；解决了用户私自改造散热器影响计量分摊的技术问题；解决了用户私自改造房屋影响计量分摊的技术问题；解决了中央空调热计量的风机盘管的功率匹配问题；解决了及时发现管路堵塞并及时疏通处理的技术问题；也解决了一直困扰我们的热计量位置不利用户的分摊修正及热计量的公平合理问题，也解决了不同房屋采暖设备匹配系数的不同对通断时间面积法和热表法分户热计量分摊结果产生的不公平现象，从理论到实际上完善了通断时间面积法和热表法热计量技术的实际应用的技术问题。
2、解决了固定周期计量分摊造成的水力不稳定和远传通讯时段集中的问题。
3、解决了使用其它清洁能源供热计量的公平计量收费的管理问题。
4、解决了各种有偿资源和作业量的计量分摊的投资回收和能源合同管理的公平计量分摊问题，解决了各种有偿资源及作业量的公平计量分摊的导向问题。
附图说明
图1是本发明实施例1通断法计量分摊结构示意图。
图2是本发明实施例3通断法煤改电分户供热结构示意图。
图3是本发明实施例3通断法煤改气集中供热结构示意图。
图4是本发明实施例6热表法计量分摊结构示意图。
图5是本发明实施例8煤改电分户供热结构示意图。
其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记；附图并未按照实际的比例绘制。
图中，温控器1、散热器2、电控阀3、供暖炉4、楼栋计量表5、分户计量表51、楼栋集中器6。实线为水管线路，点划线为电线或天然气管道，虚线为通讯网络线路。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
1、通断时间面积法中要求散热设备功率与设计热负荷的比值要良好的匹配，其实就是要求散热设备功率与设计热负荷相等，在本发明中匹配系数就是1，但是在实际应用中由于种种原因，散热设备功率与设计热负荷并不相等，就造成计量误差和通断时间面积法无法使用。本发明提供了一种按匹配系数分摊计量的通用的技术方案，按照通断时间面积法热计量装置，以断控制器对室温进行调控，依据通断控制阀开启累计时间(比)、建筑面积和散热器功率与热负荷的比值(匹配系数)，将楼栋热量表的热量分摊到热用户；即以每户供暖系统通水时间、每户初始供热面积和每户散热器的实际功率与每户的初始热负荷比值(匹配系数)的乘积，占供热各户供热时间、各户面积和各户散热器的实际功率与各户的初始热负荷的比值的乘积的和的比值为依据，对结算点的总供热量进行了计量分摊，解决了以上所述问题。如图1所示：
1.1、如果设计施工造成热负荷与散热器功率不匹配，在计量使用前可以按照上述公式，按实际情况把相应的散热器功率数据和初始设计热负荷数据更新调整过来，使得计量的精度和公平性有保障。
1.2、在竣工交付使用后，如果用户私自改造散热器，增加散热器功率，在每一个供暖计量周期前检查后，按照实际增加的数量，修正散热器功率数据，用户就会多分摊费用，保证了计量的公平性。
1.3、如果用户在使用中拆改门窗，扩大用热面积，造成热负荷的变化，我们还是按照原始热负荷计算，用户就要多分摊费用；如果用户更换更节能更保温的门窗，用户就会少分摊费用，这样有利于促进用户的节能改造和行为节能。
1.4、中央空调的风机盘管(散热器)功率的输出是有固定型号和档位的，不可能做到与热负荷的精确匹配，影响计量结果，在这里使用前就可以按照所述公式设定调整过来，保证计量精度。例如每个房间的热负荷不同，但是使用的风机盘管的功率是相同的，风机盘管的功率还有不同的档位，实际使用时按照每个档位的实际输出功率进行调整，如果按照过去的分摊公式就会影响计量精度，通过计量前的修正，每个房间的热负荷和热功率动态匹配平衡，可以保证计量的精度和公平。
1.5、在使用中，如果发现用户的计量分摊使用情况异常，如阀门始终开启但是达不到设定温度，或者分摊的费用明显高于或低于相邻用户，在排除跑水和开窗等异常使用的情况下，就能初步判定是管路堵塞还是私自加装了过量的散热器等问题，或者是私自扩大了采暖建筑面积，使得这些异常情况能得到及时处理。
2、如果采用固定周期时间比控制阀门的方式如果不采取一定的方法主动调整阀门的工作状态分布，水力状况就会很不稳定。同时计量通讯远传时间集中，因此采用以总表计量一个固定的单位总热量所需要的时间为一个设定的时段，每个楼栋每个时段的时间周期均不相同，解决了同时开启，同时关闭动作的一致引起造成水力不稳定的技术问题，也解决了通讯时间集中的问题。
3、这种热计量分摊方法，能延伸到对其它清洁能源(煤气和电力等)的费用计量分摊中去。
例如实行煤改电项目，每户专门配置电线和定制定额功率的空调或电加热器，同时每户配置相应的温控器，不用每户配置电表，楼栋只配置一个总计量表，每户的温控器与总表在线联网，每户计量分摊电费按照所述公式进行分摊，如图2。
例如实行煤改气项目，每户还是使用原来的暖气系统，每栋楼或小区配置一台煤气炉，实行集中供热，同时每户配置相应的温控器和电控阀，楼栋只配置一个总表，每户的温控器与总表在线联网，每户计量分摊燃气费按照所述公式进行分摊，如图3。
4、这种计量分摊方法，可以延伸到各种有偿资源的计量分摊和费用分摊中；按照所述公式进行分摊：
4.1、延伸到对其它设备(温控设备、传感设备和远传通讯设备等)和节能设备(节能改造、太阳能、风能、蓄热灌和热泵等)都可以按照使用舒适强度持续温控时间进行费用分摊，促进能源合同管理的应用，促进节能产品的应用和收回投资。按照以下公式进行分摊：
Figure SMS_12
Q：设备与节能设备的投资分摊到一年的费用及每年的维护费用、或投资(元)；Ai：设备与节能设备的第i小区的面积(m2)；
Ti：设备与节能设备的第i小区对应时段使用累计时间(天)；
Xi：楼栋内第i户(室)对应时段的采暖设备与设计负荷的比值即匹配系数；
Xi＝Ei/Fi
Ei：设备与节能设备的第i小区对应时段的供热能力功率(kw)；
Fi：设备与节能设备的第i小区的初始设计热负荷(kw)；
qi：设备与节能设备的第i小区对应时段的分摊的费用(元)；
∑:i＝1求和到n，n为设备与节能设备服务的小区(或楼栋)数。
4.2、这种计量分摊方法，延伸到增加节能服务的费用分摊中；每户计量分摊节能服务投资回收费用按照以下公式进行分摊。
Figure SMS_13
Q：节能服务增加的投资分摊到一年的费用及每年的维护费或投资(元)；
Ai：节能服务的第i小区的面积(m2)；
Ti：节能服务的第i小区对应时段使用累计温控时间(天)；
Xi：节能服务的第i小区对应时段的采暖设备与设计负荷的比值即匹配系数；
Xi＝Ei/Fi
Ei：节能服务的第i小区对应时段的供热能力功率(kw)；
Fi：节能服务的第i小区的设计热负荷(kw)；
qi：节能服务的第i小区对应时段的分摊的费用(元)；
∑:i＝1求和到n，n为节能服务的小区(或楼栋)数。
4.3、所述这种计量分摊方法，可以延伸到股权分红的费用分摊及投资回收的计算中。
Figure SMS_14
Q：某公司一个设定时段内的利润(元)；
Ai：某公司设定时段第i个股东股本(股)；
Ti：某公司设定时段第i个股东的股本对应时段的在账时间；
Xi：某公司设定时段第i个股东的对应时段的完成的工作匹配系数；
Xi＝Ei/Fi
Ei：某公司设定时段第i个股东的对应时段的完成的工作效果(如销售额、服务次数和满意度等)；
Fi：某公司设定时段第i个股东的额定完成的工作效果；
qi：某公司设定时段第i个股东的对应时段的分摊的利润(元)；
∑:i＝1求和到n，n为某公司设定时段股东的总个数。
4.4、这种热计量分摊方法，可以延伸到公司收入等分配的计算中。
Figure SMS_15
Q：某公司一个设定时段内的某可分配量(元或工作量)；
Ai：某公司设定时段第i个员工的职级系数；
Ti：某公司设定时段第i个员工对应时段的工作累计时间(可以对不同职级的员工设定不同的限值)；
Xi：某公司设定时段第i个员工对应时段的工作绩效完成效果匹配系数；
Xi＝Ei/Fi
Ei：某公司设定时段第i个员工对应时段的工作绩效完成效果(如销售额、工作量等)；
Fi：某公司设定时段第i个员工对应的额定工作绩效完成效果；
Xj：某公司设定时段第i个员工对应时段的某其它工作绩效完成效果匹配系数(如特殊工作奖励、创新创造、效益贡献和突发事件处理和工作量等)；
Xj＝Ej/Fj
Ej：某公司设定时段第i个员工对应时段的某其它j工作绩效完成效果(如销售额、工作量等)；
Fj：某公司设定时段第i个员工对应的某其它额定j工作绩效完成效果；
∑:i＝1求和到n，n为某公司设定时段参与的总人数。
qi：某公司设定时段第i个员工对应时段的分摊的收益(元或工作量)；
4.5、这种热计量分摊方法，可以延伸到政府鼓励的节能产品的推广奖励补贴计算中，如下公式所示：
Figure SMS_16
Q：某年的新能源汽车的总补贴奖励(元，由使用所有新能源车产生的经济效益和环境效益等综合计算得出)；
Ai：某年第i个新能源车的型号成本(如10或20万元)；
Ti：某年第i个新能源车的累计行驶里程或时间(km，可以设定不同的时间或里程限值)；
Xi：某年第i个新能源车的持续里程性能匹配系数；Xi＝Ei/Fi
Ei：某年第i个新能源车的实际平均持续里程或每日平均行驶里程(km)；
Fi：某年第i个新能源车的额定标准平均持续里程或每日平均行驶里程(km)；Xj：某年第i个新能源车的某项性能匹配系数；Xj＝Ej/Fj
Ej：某年第i个新能源车的第j个性能(能量密度、快充倍率、节油率等)；
Fj：某年第i个新能源车的第j个额定性能；
∑:i＝1求和到n，n所有新能源车个数。
qi：某年第i个新能源车的补贴或奖励(元)；
5、一栋建筑采暖设计，一般是按照每户的热负荷，给每户配置相应的散热器设备，才能保证每户的每平方米都有达到相同设计温度的能力。热表法热计量中，一栋建筑即使每户面积相同，由于所处位置不同，每户配置的散热器设备功率相差巨大，即使每户达到相同的温度和舒适度，每户实际卸载的热量也是相差巨大，所以以每户卸载的热量(每户热计量表的读数)作为每户的热计量数值就会产生很大的不公平现象，同时我们在实践中又不可能完全消除这些位置不利的各项因素，保证给每户每平方米的热负荷配置相同的采暖设备，因此只有按照每户热计量表的读数与每户的单位面积匹配热负荷对应，才能保证达到每户每平方米等舒适度等计量等收费的目的；按照热计量表分户计量装置，每户按照各自的温度调节方式对室温进行调控，用每户热表读数除以每户的单位面积初始热负荷占整个楼栋户用热量表热量读数除以每户单位面积初始热负荷之和的比例乘以结算点的热表读数，作为用户分摊的热量，解决了位置不利用户的计量公平问题，完全达到了等舒适度等计量等收费的公平要求。如图4所示：
5.1、初始设计热负荷数是房屋设计时的单位面积初始设计值，如果施工中有变更，就按实际变更的设计热负荷数据更新调整过来，使得在竣工交付时，计量的单位面积初始热负荷标准对应，使得计量公平性有保障。
5.2、在竣工交付使用后，如果用户私自改造散热器，例如增加散热器功率，只要不干扰热计量表，升温的速度会变快，但是热计量的数值不会变，这就保证了计量的绝对的公平性。
5.3、如果用户在使用中拆改门窗，扩大用热面积，造成初始热负荷的变化，我们还是按照原始单位面积热负荷计量，如果扩大用热面积，就会增加用热量，用户就要多计量分摊费用；如果用户更换更节能更保温的门窗，用户就会少计量分摊费用，这样有利于促进用户的节能改造和行为节能。
5.4、中央空调的风机盘管(散热器)功率的输出是有固定型号和档位的，相同的散热器功率，可以对应不同热负荷的房间，同样保证计量精度。例如每个房间的热负荷不同，但是使用的风机盘管的功率是相同的，如果按照过去的热表法计量分摊公式就会影响计量精度，按照本发明的方法，就可以保证计量的精度和公平。
5.5、在使用中，如果发现用户的计量分摊使用情况异常，例如：每户的热计量表读数相加，与总表的热计量读数不对应，或者某户始终达不到设定温度，或者计量分摊的费用明显高于或低于相邻用户，在排除跑水和开窗等异常使用的情况下，就能初步判定是热计量表或管路故障，使得这些异常情况能得到及时发现和处理。
6、如果采用固定周期时间比控制阀门的方式调控每户的温度，如果不采取一定的方法主动调整阀门的工作状态分布，水力状况就会很不稳定。现在都是实时在线智能传递计量信息，如果按照固定周期时间比控制阀门传递信息，每户通讯远传时间段就非常集中，因此采用以总表计量一个固定的单位总热量所需要的时间为一个设定的时段，每个楼栋每个时段的时间周期均不相同，解决了同时开启，同时关闭动作的一致引起造成水力不稳定的技术问题，也解决了通讯时间集中的问题。
7、这种热计量分摊方法，能延伸到对其它清洁能源(煤气和电力等)的费用计量分摊中去。
例如实行煤改电煤改气项目，每户还是使用原来的暖气系统，每栋楼或小区配置一台电炉或煤气炉实行供热，同时每户配置相应的温控器和电控阀，楼栋只配置一个总计量表，每户的温控器与总计量表在线联网，每户计量分摊电费或燃气费按照所述公式进行分摊，如图4。
例如实行煤改电煤改气项目，每户专门配置电线管线和定制定额功率的空调或电加热器，同时每户配置相应的温控器，每户配置计量表，楼栋配置一个总计量表，每户的温控器与总表在线联网，每户计量分摊费用按照公式进行分摊，如图5。
8、这种计量分摊方法，可以延伸到其它领域的各种有偿资源和工作项目的计量分配和费用计量分摊中；按照所述公式进行分摊：
8.1、延伸到对其它设备(温控设备、传感设备和远传通讯设备等)和节能设备(节能改造、太阳能、风能、蓄热灌和热泵等)都可以按照使用强度进行费用分摊，促进能源合同管理的应用，促进节能产品的应用和收回投资。按照以下公式进行分摊：
Figure SMS_17
式中：
qi：——设备与节能设备的第i小区对应时段的分摊的费用(元)；
qmi——i楼栋小区入口计量的热量、电表量或煤气表量(kw.h或m3)；
fi：——设备与节能设备的第i小区的单位面积匹配热负荷(kw/m2)；
Q——设备与节能设备的投资分摊到一年的费用及每年的维护费用、或投资(元)；
∑:——i＝1求和到n，n为设备与节能设备服务的小区(或楼栋)数。
8.2、所述这种计量分摊方法，可以延伸到公司分公司的总收入、总业绩、总资源或总工作量分摊的计算中。
Figure SMS_18
qi：——某公司的第i分公司的资源、业绩、收益或工作量分摊；
qmi——某总公司的第i分公司的资源、业绩、收益或工作量实际值。
fi：——某总公司第i分公司单位人员负荷权重指标；
Q：——某总公司的总收入、总业绩、总资源或总工作量；
∑:——i＝1求和到n，n为总公司内分公司个数。
例如：某保险公司任务，就两个公司，市区分公司每人单位业绩指标为2万元，实际完成了15万元，市郊分公司单位人员业绩指标为1万元，实际完成了15万元业绩，总业绩共30万元，分配奖金共6万元，按照过去的分配原则，每个公司3万元，按照过去的分配原则，没有愿意去市郊公司，这样不利于公司业务推进，所以按照以上公式分配，市区公司分配2万元，市郊公司分配4万元。另一个场景，市区分公司每人单位业绩指标为2万元，实际完成20万元业绩，市郊分公司每人单位业绩指标为1万元，实际完成10万元业绩，总业绩30万元，所以按照以上公式分配，市区公司分配奖金3万元，市郊公司分配奖金3万元。另一个场景，市区分公司每人单位业绩指标为2万元，实际完成10万元，市郊分公司每人单位业绩指标为1万元，实际完成20万元业绩，总业绩30万元，按照以上公式分配，市区公司分配1.2万元，市郊公司分配4.8万元。所以说只要指标合理公平，有导向作用，是维护公司整体利益的，分摊结果也就公平合理，各分公司再按照人员分摊时也可以按以上公式实行。
市区 市郊 市区 市郊 市区 市郊
qmi 15 15 qmi 20 10 qmi 10 20
fi 1 2 fi 1 2 fi 1 2
Q 6 6 Q 6 6 Q 6 6
qi 2 4 qi 3 3 qi 1.2 4.8
例如：某分公司任务，老员工单位业绩指标为每人1万元，老员工实际共完成了15万元，新员工单位人员业绩指标为每人2万元，新员工实际完成了共15万元业绩，总业绩合计30万元，按照过去的分配原则，不利于奖励老员工对新员工的辅导帮助，所以按照以上公式分配，老员工分配20万元，新员工分配10万元。另一个场景，老员工单位业绩指标为1万元，实际完成20万元，新员工单位业绩指标为2万元，实际完成10万元业绩，总业绩30万元，所以按照以上公式分配，老员工分配24万元，新员工分配6万元。另一个场景，老员工单位业绩指标为1万元，实际完成10万元，新员工单位业绩指标为2万元，实际完成20万元业绩，总业绩30万元，老员工分配15万元，新员工分配15万元。所以说只要指标合理公平，有导向作用，分摊结果也就公平合理，有导向作用，以此类推。
Figure SMS_19
Figure SMS_20
从上可以看出，利用这个分配方法的单位指标的调节和导向作用，可以公平的调动人员的积极性，鼓励人们到市郊公司工作，开拓市场，又可以最大限度的留下老员工，激励新员工，通过单位指标的调整，完成公司的总目标，把经营权交给各分配单位，减少了经营分配当中的矛盾。
8.3、这种计量分摊方法，延伸到分配政治军事经济资源计量分摊中；每单位计量分摊资源按照以下公式进行分摊。
Figure SMS_21
qi：——某系统第i单位计量分摊的资源或工作量(资源或工作量单位)；
qmi——某系统i单位实际计量的资源或工作量(资源或工作量单位)；
fi：——某系统第i单位负荷权重指标；
Q：——某系统某时段可计量分摊的资源或工作总量；
∑:——i＝1求和到n，n为系统内单位个数。
以下是各种资源分配表，是按照2016年在校人数确定的，按照以上公式进行计算和分配。
教育资源分配(按学费投资)表1
小学47％ 中学32％ 技工8％ 大学12％ 研究生1％
在校人数(百万)qmi 100 67 17 26 2
教育投资fi 1 2 3 4 5
总投资Q 100 100 100 100 100
分配百分比qi 68.5 22.9 3.9 4.5 0.3
教育资源分配(按师资投入)表2
小学47％ 中学32％ 技工8％ 大学12％ 研究生1％
在校人数(百万)qmi 100 67 17 26 2
师生比fi 24 18 12 12 6
总投入Q 100 100 100 100 100
分配百分比qi 35.3 31.5 12.0 18.4 2.8
教育资源分配(按结果导向)表3
小学47％ 中学32％ 技工8％ 大学12％ 研究生1％
在校人数(百万)qmi 100 67 17 26 2
教育结果排名fi 16 8 4 2 1
总资源Q 100 100 100 100 100
分配百分比qi 18.5 24.7 12.5 38.4 5.9
大学教育资源分配(按师资投入)表4
大学1 大学2 大学3 大学4 大学5
人员百分比qmi 30 20 20 20 10
师生比fi 18 15 12 9 6
总资源Q 100 100 100 100 100
分配百分比qi 19.5 15.6 19.5 26.0 19.5
大学研发资源分配(结果导向)表5
大学1 大学2 大学3 大学4 大学5
人员百分比qmi 30 20 20 20 10
按排名f 5 4 3 2 1
科研资源Q 100 100 100 100 100
分配百分比qi 15.9 13.3 17.7 26.5 26.5
从以上表1可以看出，根据不同阶段投资的不同，赋予各阶段学校不同的权值，地方教育补贴的配置可以按照此表配置，这样可以更好的保证贫穷人员。
从以上表2可以看出，根据师生比的不同，赋予各阶段学校不同的权值，教育投入的配置可以按照此表配置，这样可以更好的保证现有师资的有效配置。
从以上表3可以看出，根据教育结果要求的不同，赋予各阶段学校不同的权值，总的教育资源的配置可以按照此表配置，这样可以更好的保证早出成果，快出成果。
从以上表4可以看出，根据大学师资的不同，赋予各等级学校不同的权值，大学投入的配置可以按照此表配置，这样可以更好的保证重点院校的投入。
从以上表5可以看出，根据大学研发能力的不同分级，赋予各等级学校不同的权值，科研经费的配置可以按照此表配置，这样可以更好的保证科研经费的有效利用和成果的稳定。
军事资源分配(战略威慑)
Figure SMS_22
Figure SMS_23
军事资源分配(单位投资装备人员)
武警 陆军 海军 空军 火箭
人员百分比qmi 30 40 10 15 5
单位投资Fi 3 1 0.2 0.3 0.4
总资源Q 100 100 100 100 100
分配百分比qi 6.2 24.6 30.8 30.8 7.7
从以上表6可以看出，根据各军种的战略威慑排名，赋予各军种不同的权值，军事资源的配置可以按照此表配置，这样可以更好的保证军事资源的配置与总的威慑力的匹配。
从以上表7可以看出，根据各军种每10万元装备的人数，赋予各军种不同的权值，装备投资可以按照此表配置，这样可以更好的保证装备投资的配置与人员数量的匹配。
8.4、这种计量分摊方法，可以延伸到各种法律定案赔偿费的计量分摊和费用分摊中；按照以下公式进行分摊：
Figure SMS_24
qi——某案件分摊给i个体的有偿责任；
qmi——i个体在某案件中的损失或得利；
fi：某体系内第i个体的为避免案件发生需要的花费；
Q——某案件总的赔付损失或得利；
∑:i＝1求和到n，n为某体系的总个体数。
例如在美国诉卡罗尔拖船公司案(United States v.Carroll Towing Co.)中，美国政府的驳船被拖船公司在码头作业中不小心松绑，漂流出去，撞上一艘油船，油船没有发现，驳船受损21小时后连同驳船上的价值巨大的货物一起沉没，政府起诉拖船公司，要求赔偿，汉德法官还把他的想法用公式写出来了，他把避免意外的成本记作B，把产生意外的概率记作P，把意外所产生的损失记作L，那么船主所要负责任的条件是政府避免意外的成本B小于产生意外的概率P乘以意外所产生的损失L，根据这个公式汉德法官做了判决，驳船公司虽然有错，油船公司虽然不太尽责，但是政府对价值巨大的货物应尽到照顾的义务，判定驳船公司和油船不用赔付政府损失。根据以上公式，计算各方承担的损失如表1所示，在此事故中，假如政府损失占95％，拖船公司损失1％(拖船公司无直接损失，但是后续处理及安排的费用多少有一部分)，油船损坏占总损失的4％(后续处理及安排的费用也占有一部分)，所以只要确定避免损失大家花费的成本都是1，计算损失承担与法官的判定相同，如表1。
如果政府要派人压船，费用是其它的9倍，计算各自承担的损失如图2所示，拖船公司赔付政府5.4％，油船公司赔付政府21.7％，这样比较公平合理，各方也不会把事态扩大，也可以很快计算出各自的损失。
在不好判断为避免损失所要的花费的成本时，采用相对为避免损失所要的花费成本，如无过错一方对有过错一方是9:1，无过错一方对违规一方是99:1，无过错一方对违反强制规范一方是999:1，无过错一方对违法一方是9999:1，违规一方对违法一方是99:1，这样判断非常容易界定和判断。
表1：
政府 拖船 油船
各方损失占总损失的百分比qmi 95 1 4
为避免损失所要的花费fi 1 1 1
总损失Q 100 100 100
各方承担的百分比qi 95.0 1.0 4.0
表2
政府 拖船 油船
各方损失百分比 95 1 4
为避免损失所要的花费fi 9 1 1
总损失Q 100 100 100
分配百分比qi 67.9 6.4 25.7
9、例1的计量分摊方法，也可延伸到各种法律定案赔偿费的计量分摊和费用分摊中；按照以下公式进行分摊：
Figure SMS_25
Q：某案件总的赔付损失或得利；
Ai：i个体在某案件中的损失或得利范围区域；
Ti：i个体在某案件中的损失或得利范围区域内的累计作用时间；
Xi：i个体在某案件中的损失或得利范围区域内、累计作用时间内的匹配系数；
Ei：i个体在某案件中的损失或得利范围区域内、累计作用时间内的某作用完成效果；
Fi：i个体在某案件中的损失或得利范围区域内、累计作用时间内的某作用额定完成效果；Xi＝Ei/Fi
∑:i＝1求和到n，n为所有个体总数。
qi：某案件分摊给i个体的有偿责任或消耗或分配量。
例如：A公司生产专利产品a，在一个地区销售200台，获利100万，B公司假冒生产专利产品a，在另两个地区销售200台，获利600万，持续时间是A公司的一半，分摊如下：
qA＝700*1*1*1/1*1*1-2*0.5*3＝-350
qB＝700*2*0.5*3/1*1*1-2*0.5*3＝1050
A公司应得-350，实际得100，A公司需得450-(-350-100)最终获利550；
B公司应得1050，实际得-600，B公司需还450(1050-600)最终获利150。
如果A公司生产专利产品a，在一个地区销售200台，获利400万，B公司假冒生产专利产品a，在另两个地区销售200台，获利200万，持续时间是A公司的一半，分摊如下：
qA＝600*1*1*2/1*1*2-2*0.5*1＝1200
qB＝600*2*0.5*1/1*1*2-2*0.5*1＝-600
A公司应得1200，实际得400，A公司还需800(600+200)最终获利1200；
B公司应得-600，实际得-200，B公司还需-800(-600-200)最终获利-600。
10、本发明所用公平计量的装置及方法，网络端管理部门能给每户设置最低或最高温度，并按照此温度控制和管理每户的温度，并能采用中国ZL2014101125860记载的方法，控制和管理最低温度来计量基础热费。
公平的热计量及管理是我们追求的目标，从按面积平均收费，到按照户表计量收费，再到按照通断时间面积法原则收费，一直到按照等舒适度等收费的按照匹配系数原则的热表法和通断时间面积法分摊计量收费，是一个不断追求公平合理及可实施的过程。物理世界中这些越来越细致公平合理的分摊原则，如果应用到其它政治、经济和军事领域中去，一样能起到公平合理的效果，同时对这些领域的计量分配和管理起到帮助及导向作用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，对于普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡根据本技术领域或相关联的领域中，涉及有限资源和工作量的分摊计量，技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验计算得到的技术方案和结果，皆应在由权利要求书所确定的保护。

Claims (6)

1.一种按匹配系数分摊计量的装置及方法，其特征在于，按照通断时间面积法热计量装置，以通断控制器对室温进行调控，依据通断控制阀开启累计时间(比)、建筑面积和散热器功率与设计热负荷的比值(匹配系数)，将楼栋热量表的热量分摊到热用户；如下式所示：
Figure FDA0004050647720000011
Q：楼栋入口一个设定时段内的总表计量的总热量(kw.h)；
Ai：楼栋内第i户(室)的面积(m2)；
Ti：楼栋内第i户(室)入口阀门对应时段的开启累计温控时间(h或时间比)；
Xi：楼栋内第i户(室)对应时段的采暖设备与设计负荷的比值即匹配系数；
Xi＝Ei/Fi
Ei：楼栋内第i户(室)对应时段的采暖设备散热功率(kw.h)；
Fi：楼栋内第i户(室)的设计热负荷(kw.h)；
qi：楼栋第i户(室)对应时段的热计量分摊量(kw.h)；
∑:i＝1求和到n，n为楼栋总户数。
2.如权利要求1所述的计量装置及方法，其特征在于，所述计量时段为总表计量一个固定的单位总热量所需要的时间为一个计量时段，每个楼栋每个时段的时间周期均不相同。
3.如权利要求1或2所述的计量装置及方法，其特征在于，这种计量分摊方法，延伸到对其它清洁能源(煤气或电力等)集中或分户供暖的费用计量分摊，以通断控制器对室温进行调控，依据通断控制阀(或开关)开启累计时间(比)、房屋面积和散热器功率与热负荷的比值(匹配系数)，将楼栋计量表的费用分摊到热用户；如下式所示：
Figure FDA0004050647720000012
Q：楼栋一个设定时段内总表计量的电费或燃气费费用(元)；
Ai：楼栋内第i户(室)的面积(m2)；
Ti：楼栋内第i户(室)对应时段的控制阀门(开关)开启累计温控时间(h)；
Xi：楼栋内第i户(室)对应时段的采暖设备与设计负荷的比值即匹配系数；
Ei：楼栋内第i户(室)对应时段的散热功率(kw.h)；
Fi：楼栋内第i户(室)的设计热负荷(kw.h)Xi＝Ei/Fi；
qi：楼栋内第i户(室)对应时段分摊的电费或煤气费费用(元)；
∑:i＝1求和到n，n为楼栋总户数。
4.如权利要求1或2所述的计量装置及方法，其特征在于，这种计量分摊方法，延伸到各种有偿资源的计量分摊和费用分摊中；按照以下公式进行分摊：
Figure FDA0004050647720000021
Q：某有偿资源或设备的投资在一个设定时段内的费用或消耗或分配量；
Ai：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的体量或价值；
Ti：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的累计作用时间；
Xi：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某项匹配系数；Xi＝Ei/Fi
Ei：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某作用完成效果；
Fi：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某作用额定完成效果；
Xj：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的其它项匹配系数(如果有)；
Ej：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某其它作用完成效果；
Fj：某费用或消耗或分配量设定时段内第i个个体的某其它额定作用完成效果；
∑:i＝1求和到n，n为所有个体总数Xj＝Ej/Fj；
qi：某设定时段内第i个个体对应时段的分摊的费用或消耗或分配量。
5.如权利要求1或2所述的计量装置及方法，其特征在于，这种计量分摊方法，如果散热设备功率与设计热负荷有良好的匹配，就是散热设备功率与设计热负荷相等，匹配系数就是1，计算如下式所示：
Figure FDA0004050647720000022
6.如权利要求1或2所述的计量装置及方法，其特征在于，这种计量分摊方法，延伸到各种法律定案赔偿费的计量分摊和费用分摊中，按照以下公式进行分摊：
Figure FDA0004050647720000023
Q：某案件总的赔付损失或得利；
Ai：i个体在某案件中的损失或得利范围区域；
Ti：i个体在某案件中的损失或得利范围区域内的累计作用时间；
Xi：i个体在某案件中的损失或得利范围区域内、累计作用时间内的某项匹配系数,Xi＝Ei/Fi；
Ei：i个体在某案件中的损失或得利范围区域内、累计作用时间内的某作用完成效果；
Fi：i个体在某案件中的损失或得利范围区域内、累计作用时间内的某作用额定完成效果；
∑:i＝1求和到n，n为所有个体总数；
qi：某案件分摊给i个体的有偿责任或消耗或分配量。
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