淺談住宅小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

龔 峰

（中機(jī)十院國(guó)際工程有限公司，河南 洛陽(yáng) 471000）

?

淺談住宅小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

龔 峰

（中機(jī)十院國(guó)際工程有限公司，河南 洛陽(yáng) 471000）

摘 要：經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了城鄉(xiāng)進(jìn)步，近幾年我國(guó)的整體水平不斷攀升，城市化發(fā)展尤為突出，城市的各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)城市來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。為了保證城市健康地發(fā)展，作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的關(guān)鍵部分——市政工程管線(xiàn)，受到了人們的高度重視。尤其是小區(qū)室外供熱管線(xiàn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)與施工，我國(guó)多個(gè)省市都在積極地進(jìn)行綜合整治，保證小區(qū)供熱的安全。本文將從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合相關(guān)案例，系統(tǒng)地分析住宅小區(qū)的室外供熱管網(wǎng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意哪幾個(gè)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：住宅小區(qū)；室外供熱管網(wǎng)；管網(wǎng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；分析

城市化水平的推進(jìn)讓城市人口不斷地增加，集中式的住宅小區(qū)建筑層出不窮。在北方地區(qū)，冬季氣溫非常低，供熱問(wèn)題一直都是大家談?wù)摰脑?huà)題之一。對(duì)于一些集中供熱的小區(qū)來(lái)說(shuō)，室外供熱管網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)具有重要意義，它關(guān)系到小區(qū)的供熱效率，關(guān)系到人們的正常起居生活。在現(xiàn)有的供熱設(shè)計(jì)中，大都是由統(tǒng)一的鍋爐房提供高溫?zé)崴?jīng)過(guò)各級(jí)供熱網(wǎng)管輸送至小區(qū)中的換熱站，換熱后的低溫?zé)崴墒彝夤峁茌斔椭粮鱾€(gè)建筑用戶(hù)的家中。整套系統(tǒng)非常復(fù)雜，需要經(jīng)過(guò)不斷地計(jì)算與設(shè)計(jì)才有可能保證供熱的正?；c及時(shí)性。

一、室外供熱管道需結(jié)合實(shí)際確認(rèn)熱負(fù)荷量與管徑

（一）熱負(fù)荷量的確定

城市小區(qū)的室外供熱管道在設(shè)計(jì)上首先要考慮的就是熱負(fù)荷量，這是最為基本的參數(shù)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中重點(diǎn)考慮的方面在于：用戶(hù)的實(shí)際熱負(fù)荷是由建筑物單體的暖通施工圖提供的資料進(jìn)行確定的，資料會(huì)結(jié)合具體的工程項(xiàng)目進(jìn)行單一設(shè)計(jì)。一些建筑體如果沒(méi)有具體的建筑物熱負(fù)荷量資料，一般會(huì)根據(jù)Q=q*A的公式進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算的時(shí)候還需要考慮地理位置、建筑材質(zhì)等問(wèn)題。在這個(gè)公式中，Q為采暖熱負(fù)荷；q為單位面積的采暖熱負(fù)荷指標(biāo)；A為整體建筑物的面積。另外，熱負(fù)荷量的確認(rèn)還需要對(duì)支干線(xiàn)、支線(xiàn)、主線(xiàn)等進(jìn)行確認(rèn)，采用的就是單體熱負(fù)荷量，依次且不重復(fù)式疊加的方式進(jìn)行計(jì)算。

（二）管徑的確認(rèn)

在計(jì)算管徑的時(shí)候，這一點(diǎn)需要技術(shù)人員反復(fù)地進(jìn)行確認(rèn)，其中供水回水的管徑一般是按照管內(nèi)熱媒流量以及管道本身的比摩阻進(jìn)行計(jì)算與確認(rèn)的，主線(xiàn)的比摩阻一般會(huì)在30Pa/m～70Pa/m的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。一些距離熱源較近的用戶(hù)，支干線(xiàn)、支管的長(zhǎng)度等可以根據(jù)管網(wǎng)的實(shí)際布置有所延長(zhǎng)，或者是支線(xiàn)比摩阻在保證小于300kPa/m、管內(nèi)的水流速度小于最大流速的基礎(chǔ)上，縮小管徑。通過(guò)計(jì)算管道內(nèi)部的熱媒流量并且依據(jù)比摩阻、管內(nèi)流速等數(shù)據(jù)可以查閱熱水管道水利數(shù)值計(jì)算表，進(jìn)而確定管徑。

二、供熱管網(wǎng)需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置的形式

在對(duì)小區(qū)的室外管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一些比較大型的住宅小區(qū)應(yīng)率先研究管網(wǎng)設(shè)置的具體形式。管網(wǎng)在布置的時(shí)候，主要考慮：地形的高程變化、換熱站的高程位置，這是為了方便對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行泄水排氣檢修；供暖面積趨于相同，且支干線(xiàn)之間保持相同的管長(zhǎng)，這樣可以保證整個(gè)管網(wǎng)的支干線(xiàn)之間的水力平衡；排水、電氣之間需相互協(xié)調(diào)，杜絕在施工中出現(xiàn)管道交叉等問(wèn)題。

（一）枝狀式布置

在小區(qū)的管網(wǎng)布置中，枝狀式較為普遍，如果遇到較大的小區(qū)，從熱源到各家用戶(hù)，一般的供回水管需要以平行敷設(shè)作為主要方式，這樣水流一供一回，讓管徑伴隨著水流的減少而有所降低。

在干管的末端，供回水的水壓差需保持最小，例如：我國(guó)某小區(qū)的供暖面積大約為100656m2，為了保證供暖的效果，采用的就是枝狀式的布置方式，整個(gè)布置運(yùn)用的就是組團(tuán)供暖形式，分成1、2、3三個(gè)團(tuán)，每一部分的供熱面積相差無(wú)幾，主干線(xiàn)、支干線(xiàn)的交匯處會(huì)設(shè)置區(qū)域檢查井，方便對(duì)支線(xiàn)管網(wǎng)進(jìn)行檢修，并且檢修也不會(huì)對(duì)其余的供暖用戶(hù)產(chǎn)生影響。

（二）環(huán)狀式布置

小區(qū)的室外供水管網(wǎng)，其供回水干管是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，主管線(xiàn)、支干線(xiàn)的管徑固定且無(wú)變化。這就使得從熱源到整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的任何一點(diǎn)的供回水，分成雙向式流動(dòng)，在環(huán)上的任何一段都可以設(shè)置支管。在多熱源進(jìn)行聯(lián)合供熱的時(shí)候需要采用此種方式，這樣便于供熱平衡，但是環(huán)形干管它的管徑熱源是總干管的四成。

三、室外管道需結(jié)合實(shí)際進(jìn)行敷設(shè)

一般來(lái)講，小區(qū)的室外供熱管道基本上會(huì)采用地下敷設(shè)的方式，地下敷設(shè)也分為兩種：地溝敷設(shè)與直埋敷設(shè)。地溝敷設(shè)分成通行地溝、半通行地溝、無(wú)法通行地溝。當(dāng)?shù)叵碌墓艿婪浅５亩嗟臅r(shí)候會(huì)考慮通行地溝，但是目前我國(guó)的室外小區(qū)管網(wǎng)敷設(shè)大都采用的就是半通行、無(wú)法通行與直埋敷設(shè)3種。

（一）半通行敷設(shè)

當(dāng)?shù)叵鹿艿赖臄?shù)量大于6，為了方便檢修需要采用半通行的敷設(shè)方式，且地溝的凈高要維持在1m左右。敷設(shè)的過(guò)程中，大都采用橫貫管溝斷面支架的方式，保證凈高大于1m，而管道沿著溝壁一側(cè)進(jìn)行上下排列，整個(gè)通道的寬度要保證在0.5m左右。

管道本身距離溝頂部200mm～300mm，管道距離溝底保證有100mm～200mm的空間。除此之外，距離溝壁的距離數(shù)值為100mm，出入口檢查的距離需小于60m，這些都是半通行敷設(shè)方式需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)，其各項(xiàng)距離要嚴(yán)格進(jìn)行把控。

（二）不通行敷設(shè)

當(dāng)使用較少的管道，管徑數(shù)值較小的時(shí)候，采用的就是不通行的管溝敷設(shè)方式，這種方式的管溝斷面，其尺寸需結(jié)合實(shí)際依照布置而定，且滿(mǎn)足施工的具體安裝要求，但是管溝的寬度一般會(huì)小于1.5m。管道、保溫層等到管溝內(nèi)部的距離要保持在100mm～150mm之間，到溝頂保持50mm～100mm的距離。管溝結(jié)構(gòu)要嚴(yán)不透水，而且蓋版橫向坡度要保持在0.3左右，這樣可以方便排除地溝內(nèi)部的積水。

（三）直埋敷設(shè)

目前，很多小區(qū)都采用了直埋敷設(shè)的方式，整個(gè)管道使用“預(yù)制保溫夾克管”，工程的施工周期較短，依照?qǐng)D紙的位置進(jìn)行測(cè)量、打樁、埋線(xiàn)、墊層等處理工作。為了保證安裝的便捷性，一般會(huì)將挖出來(lái)的土堆放置在地溝的一側(cè)，距離保持在1m以下，并且找平夯實(shí)，這樣可以防止管道出現(xiàn)受力不均的情況。

當(dāng)管道正式下溝的時(shí)候要細(xì)致地檢查溝底的尺寸、寬度等數(shù)值是否符合施工的要求，且檢查保溫管的保溫層是否完整，一旦出現(xiàn)損壞要及時(shí)修補(bǔ)。焊接管道采用的是分段法，每一段的長(zhǎng)度大約在25m左右，焊接之前還要細(xì)致地清理管腔，保證管與管之間是平整的，方便焊接。同時(shí)，還要保證保溫管道的銜接處要進(jìn)行二次保溫處理，防止管網(wǎng)熱度下降。

四、室外管網(wǎng)維持水力平衡

室外供熱管網(wǎng)的中心就是水力平衡，在設(shè)計(jì)的初期要考慮管網(wǎng)的各個(gè)支干線(xiàn)之間的水力平衡，因?yàn)檫@樣可以降低能耗與供熱成本。對(duì)各個(gè)支線(xiàn)與主線(xiàn)之間的不平衡率進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)數(shù)值大于15%的時(shí)候，需要運(yùn)行水力平衡閥，繼而消除掉支線(xiàn)內(nèi)部的剩余壓頭，這樣就可以讓管網(wǎng)達(dá)到水力平衡的效果。

五、管網(wǎng)安裝需符合市政標(biāo)準(zhǔn)

通常來(lái)講，對(duì)于直埋管道來(lái)講，大都會(huì)選擇保溫管作為主要的管材，而內(nèi)管部分使用焊接鋼管，有的還會(huì)使用無(wú)縫鋼管。另外，輸水管道的長(zhǎng)度值得設(shè)計(jì)者思考，如果是距離較長(zhǎng)的直型管道需要對(duì)管道進(jìn)行熱補(bǔ)償。

除了上述提及的幾點(diǎn)外，保溫、防腐等處理也至關(guān)重要。保溫與防腐這兩點(diǎn)，會(huì)根據(jù)管道所處的地點(diǎn)確定具體采用的形式。例如：通行地溝、半通行地溝內(nèi)部的管道會(huì)在安裝之前涂刷防銹漆等材料，之后再進(jìn)行保溫處理，保溫的材料主要是巖棉、礦棉。

放氣、排水、試壓也是供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)需要把控的幾個(gè)要點(diǎn)。根據(jù)地形的高程，在高位點(diǎn)設(shè)置排氣閥，這是普遍采用的放氣處理方式，同時(shí)還要在主管道上安裝分段閘門(mén)，大約每隔1000m左右安裝一個(gè)，兩個(gè)閘門(mén)之間還會(huì)再設(shè)置排氣、放水裝置。另外，在試壓的過(guò)程中，一般是在安裝完畢后進(jìn)行，如果管道的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，需要分段進(jìn)行試壓。常規(guī)的方式是，將壓力調(diào)整至正常工作壓力的1.5倍，10分鐘之后保證大于0.05MPa，若未發(fā)現(xiàn)滲漏，證明管道合格。試壓合格之后需要對(duì)管道內(nèi)部殘存的污垢等進(jìn)行清除，并將沖洗時(shí)留下的水排出管內(nèi)，這樣就完成了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文已經(jīng)系統(tǒng)地分析了城市住宅小區(qū)室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要要點(diǎn)。在集中供熱的模式下，小區(qū)室外的供熱管網(wǎng)需要專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行特殊、完善的設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)非常重要。小區(qū)的供熱關(guān)系到千家萬(wàn)戶(hù)的生活狀況，更關(guān)系到整個(gè)城市的穩(wěn)定發(fā)展，需要一些管理者對(duì)其高度重視。目前，對(duì)供熱系統(tǒng)的管網(wǎng)進(jìn)行再一次地優(yōu)化，可以直接防止出現(xiàn)近熱遠(yuǎn)冷的問(wèn)題，為一些遠(yuǎn)處的住戶(hù)帶去了供熱保障。不僅如此，在安全性上有了進(jìn)一步的提高，讓住戶(hù)在冬天可以不為供暖等事宜存在困擾，從而更為有效地推動(dòng)我國(guó)城市化發(fā)展的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

［1］龍雨，萬(wàn)傳奇.高層住宅建筑室內(nèi)采暖設(shè)計(jì)的探討［J］.中華民居（下），2014（4）：55-56.

［2］譚文嘉.建筑暖通空調(diào)工程的節(jié)能減排設(shè)計(jì)分析［J］.江西建材，2015（12）：65-66.

［3］李素映.淺談現(xiàn)代高層建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體構(gòu)思［J］.建設(shè)科技，2013（24）：35-36.

［4］張利臣.高層樓宇建筑暖通空調(diào)節(jié)能降耗技術(shù)措施探討［J］.硅谷，2014（13）：158.

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A