新形勢室外供熱管網工程設計的注意事項

□王封江

室外供熱管網設計水平取決于投資資金多少、熱能輸送的能量損耗、運行穩定性等等綜合評價標準的衡量結果。在現有技術條件下，我國基本都是采用集中供熱方式，通過城市集中鍋爐房提供的高溫熱水，通過一級供熱管網輸送到各個小區換熱站中，轉變為低溫熱水后，再由室外二級供熱管輸送至各個熱用戶。所以，供熱系統的設計與計算，須滿足國家標準。在供熱管網正常運行前提下，依據用戶需求以及住宅小區換熱站標準，確定好供熱管網的負荷與管徑、敷設方式以及管網水力平衡點。因而設計中，要體現集中供熱的優越性，協調好技術與經濟問題，保證管網圖紙設計無誤。

一、圖紙設計注意事項

(一)間距到位。圖紙設計優化，先要合理管道順序，設計要根據供水管道的特點，避開雨、污水管道，確保各個管道之間的間距在0.8m以上，垂直距離在0.1m以上，避免水質渾濁，同樣的燃氣管道要與電管道與污水管道分開，保證垂直間距在0.25m以上，水平間距在1m以上，保證燃氣不會外泄以及沿其它管道燃燒造成安全事故。此外，由于磁場影響，弱電要與強電分開，避免磁場干擾弱電信號，不便于用戶生活。故而管網設計要依據由近及遠的排列，依次設置污水管道、雨水管道以及消防給水管道、燃氣管道，嚴格控制各個管道之間間隔，尤其是供水管道與污水管道要滿足規范要求，將水質污染幾率控制到最低；煤氣與弱電之間應設置相應間隔，例如消防管等，減少其他因素的不良影響。

(二)景觀圖參照。在景觀圖設計專業管道平面尺寸時，要突破傳統以局部斷面圖為準的設計原則，需綜合考慮熱用戶住宅的環境，依據景觀尺寸優化綜合供熱管網設計圖紙，協調好供熱管網與景觀道路、綠化的位置，確保混凝土下有平行管道，井位置合理劃分，從而確保實際施工與景觀之間互不沖突，做到合理有效的規劃。很多項目設計中，圖紙上是不存在間距問題的，可實際施工與景觀之間相互沖突，例如道路、臺階上有井，供水要在路面上，其他管道可靈活調動位置，所以一旦管道出現問題，維修就難上加難。所以，圖紙設計中要需綜合考慮到整個施工過程，開辟好管道道路以及增加防護設施，采用景觀鋪貼圖紙設計好各個管道的尺寸，用景觀地形圖作為管網設計圖的參照物，依據最理想的狀態——管道在綠化下，井避開臺階、景觀亭，參照景觀圖盡可能地布置好管道與工井。

(三)標高管道交叉點。在室外供熱管網工程設計中最難的就是確定標高，雨污水管道以及井底位置設計都比較詳細，但必須要與現場實際標高相符，所以雨污水管道坡度以及井底標高設計中，需依據設計覆土深度把握好標高與坡度，從而實現主、支管道部分合理。管道交叉時需遵從，無壓管道在有壓管道前，主管道在支管前，剛性材料管道在柔性材料管道前。此外，設計還要注意支管與主管大連接方式，依據實際情況選擇管頂平接，水面平接以及管中平接等等方式，設計中出現交叉管道，需標注好下層管道的頂標高以及上層管道的底標高，便于由于施工以及圖紙復核管道碰撞等情況。標高的調整不同是圖紙設計中最需要注意的地方，牽一發而動全身，設計中一旦出現要調整標高的情況，必須從全局角度進行復核，以確保其它管道標高無誤。

二、室外供熱管網熱負荷以及管徑計算注意事項

(一)熱負荷計算。供熱管道熱負荷的計算，是供熱設計的最基本數據，計算中要遵從兩個原則，一是確定建筑物熱用戶熱負荷時，要么根據單體建筑施工圖紙的熱負荷資料計算，要么在無熱負荷材料下依據建筑類別以及地理位置、建筑屬性等，采用Q=q×A公式估算，以獲取有效的熱符合數據；二是主干線與支干線、支線的熱負荷承擔比例，應以單體熱負荷依次疊加的計算原理確定，不能盲目劃分。

(二)管徑確定。管徑確定是供熱管網工程設計的核心，一般供回水管徑可以根據比摩阻確定，依據管道內熱媒流量計量好主干線經濟比摩阻，取值范圍在30Pa/m～70Pa/m之間。若是熱源支線、熱用戶以及支干線鄰近其他用戶，則可適當延長管道支管管長，亦或者在支線比摩阻低于300pa/m時，在管內流速滿足規范標準下適當縮小管徑，具體的管內熱媒流量可根據G=Q1.163×(t2-t1)×1.1計算公式決定，根據供回水溫以及公式，計算出精準的管內熱媒流量，然后熱根據水管道水力計算表確定管徑。

三、室外供熱管網工程的注意事項

(一)供熱管網管徑與保溫層確定。供熱管網工程除卻滿足設計標準的注意事項以外，還要滿足經濟、穩定性的要求，協調好經濟與技術的關系，是室外供熱管網工程的重點。熱能輸送中的衡量指標為能量損失，其中最顯著地為壓力損失與散熱損失，這兩種缺失主要由供熱管網的經濟管徑以及經濟保溫層確定。第一，當保溫體積不變時，要減少壓力損失，就要增加供熱管徑，則會增加經濟壓力；第二，當供熱管網管徑不變，要降低散熱損失，需增厚保溫層，亦會增加經濟負擔；第三，若要同時降低散熱損失以及壓力損失，既要增加保溫層，又要調整供熱管徑，必定要增加資金投入。因而，應在熱網規劃設計中優化參數，綜合考慮管徑與保溫層，從熱網資金投入與熱能運輸損耗協調視角，科學確定經濟管徑與經濟保溫層，盡可能地降低經濟投入，實現供熱效益的最大化。

(二)確定水力運行與平衡標準。供熱管網水力運行穩定性與平衡點標準規劃，需在滿足熱用戶供熱質量標準前提下，確保熱用戶之間的熱能相互影響控制在最低水平，才能實現高水平的熱網水力運行穩定性。供熱管網中載體具有較多的供和回的分匯點，所以在滿足熱用戶供熱質量標準前提下，先要處理好熱網分匯點水力平衡問題。一是在各個分匯點進行水力平衡計算，調整好管徑；二是依據《城市熱力網設計規范》，控制好分匯點水力差，確保能達到設計標準下的理想狀態；三是要避免熱網水力運行失調，故而管網管徑設計中要盡量選大一點的，協調處理好熱網水力運行穩定性與水力平衡點對管徑的要求。所以，供熱管不能統一選擇經濟管徑，需根據管道位置以及管網水力穩定性的要求，辯證地分析水力，相對提高熱用戶的供熱管壓降，解決好熱網水力運行穩定性問題，在進入熱用戶管段中增加供熱管管徑，正好也能夠確保設計熱網過程中，供熱管經濟管徑與經濟保溫層選擇和水力運行穩定性和分匯點水力平衡保障的沖突降至最低。

四、結語

新形勢下經濟的飛速發展，人們對生活質量要求越來越高，熱用戶的供熱標準以及質量標準發生變化。闡述新形勢室外供熱管網工程設計的注意事項，可為設計者提供相應的參考，在今后設計中可協調處理好設計與施工、經濟存在的矛盾，確保設計的精準性與適用性，滿足新形勢下熱用戶對供熱的要求。