淺析小區(qū)集中供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

【摘 要】隨著城市房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，住宅小區(qū)式民用建筑越來越多，在我國(guó)廣大的北方地區(qū)，住宅小區(qū)基本都涉及供熱采暖問題，文章主要介紹了住宅小區(qū)供熱管網(wǎng)的地下敷設(shè)方式有地溝式和直埋式，同時(shí)從施工前的準(zhǔn)備、 施工方法和管道防腐三個(gè)方面探討了管網(wǎng)的施工要點(diǎn)，為同行共勉。

【關(guān)鍵詞】小區(qū)供熱管網(wǎng)；管網(wǎng)設(shè)計(jì)；施工要點(diǎn)

隨著基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和工程投資的不斷增加，供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)越來越受到人們的重視。進(jìn)行集中供熱管網(wǎng)的合理設(shè)計(jì)，不但對(duì)節(jié)約工程投資、降低供熱能耗、提高企業(yè)效益等有著重要的意義，而且也是實(shí)現(xiàn)供熱可靠和安全運(yùn)行的重要保證。

在現(xiàn)有技術(shù)條件下，集中供熱一級(jí)管網(wǎng)的工作溫度一般為110℃-70℃，工作壓力為 1.2 MPa，通常敷設(shè)方式有兩種：一種是地溝敷設(shè)， 另一種是直埋敷設(shè)。由于文章有限，著重分析了這兩種管網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工的要點(diǎn)，以供參考。

一、小區(qū)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）地溝管網(wǎng)敷設(shè)設(shè)計(jì)

1、通行地溝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）當(dāng)供熱管道沿不允許開挖的路面敷設(shè)， 或供熱管道數(shù)量較多、 管徑較大， 宜采用通行地溝。

（2）通行地溝每隔 200m 應(yīng)設(shè)置出入口， 但裝有蒸汽管道的溝每隔 100m 應(yīng)設(shè)一個(gè)事故人孔。整體混凝土結(jié)構(gòu)的通行管溝，每隔 200m 宜設(shè)置一個(gè)安裝孔， 安裝孔寬度不小于 0.6m， 并應(yīng)大于管溝內(nèi)最大一根管外徑加 0.4m， 其長(zhǎng)度至少應(yīng)保證 6m 長(zhǎng)的管子進(jìn)入管溝。

（3）通行地溝最小凈斷面為1.2m（寬） ×1.8m（高）， 通道凈寬一般應(yīng)取 0.7m， 當(dāng)采用橫貫地溝斷面的支架時(shí)， 支架下面的凈高應(yīng)不小于1.7m。

（4）通行地溝溝底應(yīng)有與地溝內(nèi)主要管道坡向一致的坡度，并坡向集水坑。

（5）通行地溝內(nèi)應(yīng)設(shè)置永久性照明設(shè)備， 電壓不應(yīng)大于 36v。

（6）通行地溝內(nèi)的空氣溫度不宜超過45℃ ， 一般可利用自然通風(fēng)， 但當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足要求時(shí)， 可采用機(jī)械通風(fēng)。 自然通風(fēng)塔應(yīng)根據(jù)總體安排， 可直接設(shè)在地溝上或建筑上。排風(fēng)塔和進(jìn)風(fēng)塔必須沿地溝方向交替設(shè)置， 其橫斷面積應(yīng)根據(jù)換氣次數(shù) 2 次/h-3次/h 和風(fēng)速不大于2m/s 計(jì)算確定。

2、不通行地溝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）當(dāng)供熱管道維修量很小時(shí)， 可以采用不通行地溝。

（2）不通行溝寬不宜超過1.5m， 超過 1.5m 時(shí)采用雙槽地溝， 溝道內(nèi)管道一般應(yīng)為單排水平布置。

（3）地溝埋深不宜過大， 一般在地下水位以上。

（4）地溝敷設(shè)的直接管段每隔 200m 在低處應(yīng)設(shè)置檢查井和集水坑。

（二）直埋管網(wǎng)敷設(shè)設(shè)計(jì)

1、有補(bǔ)償安裝直埋管網(wǎng)。這種安裝方式跟地上供熱管道一樣， 設(shè)置各類補(bǔ)償器、 滑動(dòng)支架、 固定支架等管道附件。由于土壤的摩擦力較大， 管道不能自由膨脹和收縮， 使管壁內(nèi)存在很大的軸向溫度應(yīng)力， 根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算， 要設(shè)置比地上敷設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)力大、數(shù)量多的固定支架和補(bǔ)償器。

2、無補(bǔ)償安裝直埋管網(wǎng)。直埋敷設(shè)的供熱管道熱脹和冷縮的補(bǔ)償特點(diǎn)是保溫結(jié)構(gòu)與周圍土壤直接接觸， 并承受土壤的壓力， 所以管道熱脹冷縮時(shí)保溫結(jié)構(gòu)外表面產(chǎn)生摩擦力。在直埋無補(bǔ)償敷設(shè)方式中， 充分利用這種摩擦力，限制管道位移， 甚至由于管道摩擦力， 管道處在錨固狀態(tài)。 這時(shí)， 管道在熱脹冷縮中所產(chǎn)生的位移勢(shì)能，被儲(chǔ)存在管道壁上。 無補(bǔ)償敷設(shè)時(shí)，在管道上不用安裝補(bǔ)償器、 滑動(dòng)支架和固定支架等管道附件。

二、設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

1、負(fù)荷的調(diào)查要準(zhǔn)確。熱負(fù)荷的調(diào)查及計(jì)算是一項(xiàng)細(xì)致的工作，設(shè)計(jì)中需反復(fù)計(jì)算及核定。熱負(fù)荷分為季節(jié)性熱負(fù)荷和固定常年熱負(fù)荷兩種。 其中季節(jié)性熱負(fù)荷的特點(diǎn)是負(fù)荷設(shè)計(jì)與室外氣象條件有著密切關(guān)系，所以在調(diào)查時(shí)要考慮到當(dāng)?shù)亟?5～10 年間平均最冷的5 天的平均溫度。 室內(nèi)溫度不低于 18℃。 準(zhǔn)確計(jì)算熱負(fù)荷，才能達(dá)到減少一次投資，降低工程造價(jià)，減少運(yùn)行成本。保證供暖質(zhì)量的目的。

2、適應(yīng)實(shí)際情況的熱指標(biāo)。熱指標(biāo)的選擇是設(shè)計(jì)中的決定因素，是否合理將直接影響初投資和運(yùn)行費(fèi)用。目前有些地區(qū)在設(shè)計(jì)中， 熱指標(biāo)選用時(shí)都略有偏大， 取的都是上線。而實(shí)際上， 我們只需要考慮本地區(qū)近 l0 年來冬季溫度偏高這一特點(diǎn)，單位面積（單位體積）熱指標(biāo)應(yīng)取下線 +5W/m～（5W/m）， 使初投資成本減少到最經(jīng)濟(jì)的曲線內(nèi)， 可減少運(yùn)行費(fèi)用。

3、供暖參數(shù)的選擇。供回水溫差及比摩阻是影響管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)，選擇不當(dāng)， 運(yùn)行中不但耗電量大， 還會(huì)引起管網(wǎng)嚴(yán)重失調(diào)。根據(jù)實(shí)踐證明， 主于線經(jīng)濟(jì)比摩阻在 30～80Pa 為宜， 支線大些可有利于調(diào)節(jié)， 但不應(yīng)超過300Pa。溫差大循環(huán)量則小， 溫差小循環(huán)量則大。

4、水壓圖的繪制。 供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)上和運(yùn)行中， 通過繪制水壓圖能夠隨時(shí)掌握供熱系統(tǒng)是在什么樣的工況下運(yùn)行； 管網(wǎng)中各點(diǎn)壓力大小變化如何； 系統(tǒng)能否安全運(yùn)行； 水力計(jì)算是否正確； 用戶入口選擇方式是否合理。 特別是地形復(fù)雜供暖半徑較大的供熱管網(wǎng)， 其必要性更為突出

三、供熱管網(wǎng)施工要點(diǎn)分析

1、施工前準(zhǔn)備工作。有安裝項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖紙， 并且經(jīng)過圖紙會(huì)審、 設(shè)計(jì)交底， 施工方案已編制好。管材、 管件及閥門等附件均已檢驗(yàn)合格， 并具有技術(shù)資料， 與設(shè)計(jì)核對(duì)正確無誤。外管基礎(chǔ)（土建單位旌工的支柱式地溝）均符合設(shè)計(jì)要求， 幾何尺寸在允許偏差范圍內(nèi)， 并且已辦理交接手續(xù)。施工所需臨時(shí)設(shè)施及 “三通一平”已解決， 包括現(xiàn)場(chǎng)各種預(yù)制場(chǎng)地已落實(shí)， 且應(yīng)離現(xiàn)場(chǎng)近， 運(yùn)輸方便，在雨季不會(huì)造成積水等。管道兩端起止點(diǎn)的設(shè)備已安裝好， 并且設(shè)備的二次灌漿的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到要求。

2、施工方法

1、地溝式管網(wǎng)敷設(shè)。一是通行地溝的管道應(yīng)安裝在地溝的一側(cè)或兩側(cè)， 支架應(yīng)采用型鋼； 二是管道的坡度應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定確定； 三是支架安裝要平直牢固， 同一地溝內(nèi)有幾層管道時(shí)， 安裝順序應(yīng)從最下層一層開始， 再安裝上面的管道， 為了便于焊接， 焊接連接日要選在便于操作的位置；四是遇有伸縮時(shí)， 應(yīng)在預(yù)制時(shí)按規(guī)范要求做好預(yù)拉伸并做好支撐， 按位置固定， 與管道連接。

2、直埋管網(wǎng)敷設(shè)。直埋供熱管網(wǎng)管道內(nèi)應(yīng)力較大， 受力狀態(tài)較復(fù)雜， 尤其是管件易破壞， 因此必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖施工。施工中特別應(yīng)注意以下問題：一是不隨意增加和減少管路系統(tǒng)中的折點(diǎn)和彎頭； 二是不隨意改變分支點(diǎn)和補(bǔ)償裝置的位置； 三是不得隨意改變管道的覆土深度；四是嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求做好保溫接口， 保證鋼管焊口質(zhì)量； 五是保證管道周圍墊砂符合設(shè)計(jì)要求。

3、管道防腐。管道及附件保溫前應(yīng)在其表面涂刷一遍耐熱防銹漆。表面溫度不超過 60℃的不保溫管道及附件， 應(yīng)在其表面先涂刷一遍紅丹防銹漆， 再刷二遍酚醛磁漆或醇酸磁漆， 也可刷兩遍瀝青漆。直埋敷設(shè)時(shí)， 各種預(yù)制保溫管的外表面都做了防腐處理。各種金屬支吊架表面均應(yīng)刷紅丹防銹漆～遍， 再刷設(shè)和漆一遍。管道、 附件及支架在涂刷防銹漆前， 必須按表面上的污垢、灰塵、 銹斑、 焊渣等清除于凈， 并刷出金屬光面。 涂漆厚度應(yīng)均勻，不得有脫皮起泡流淌和漏涂現(xiàn)象， 并且必須在前一層干燥后方可涂刷下一層。

四、結(jié)束語(yǔ)

供熱系統(tǒng)的最重要的部分是熱源，其主要任務(wù)是將熱源及時(shí)分配，輸送給各個(gè)熱用戶，起到連接二者的橋梁作用，這一研究對(duì)于供熱管網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展有一定的意義。集中供熱這種供熱模式逐漸為許多城市所接受，城市供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)合理與否正常直接關(guān)系到居民生活質(zhì)量，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，人們生活水平的提高，城市熱能的消費(fèi)量將愈來愈大，它給管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來了挑戰(zhàn)。相信隨著供熱設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷提高，這些問題都能迎刃而解。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉曉燕. 采暖與供熱管網(wǎng)系統(tǒng)安裝[M]. 北京： 中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2006.

[2]董鐵山， 董久樟. 城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工技術(shù)[M]. 北京： 中國(guó)電力出版社， 2009.

[3]尹娟.城市集中供熱管網(wǎng)優(yōu)化[D].天津：河北工業(yè)大學(xué)，2005：3

[4]李德英.供熱l：程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004：1-30，121―122

[5]賀平，孫剛.供熱工程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993：1-16