新形勢室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

□王封江

室外供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)水平取決于投資資金多少、熱能輸送的能量損耗、運(yùn)行穩(wěn)定性等等綜合評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的衡量結(jié)果。在現(xiàn)有技術(shù)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?zé)崴?，通過一級供熱管網(wǎng)輸送到各個(gè)小區(qū)換熱站中，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏責(zé)崴螅儆墒彝舛壒峁茌斔椭粮鱾€(gè)熱用戶。所以，供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。在供熱管網(wǎng)正常運(yùn)行前提下，依據(jù)用戶需求以及住宅小區(qū)換熱站標(biāo)準(zhǔn)，確定好供熱管網(wǎng)的負(fù)荷與管徑、敷設(shè)方式以及管網(wǎng)水力平衡點(diǎn)。因而設(shè)計(jì)中，要體現(xiàn)集中供熱的優(yōu)越性，協(xié)調(diào)好技術(shù)與經(jīng)濟(jì)問題，保證管網(wǎng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)無誤。

一、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

(一)間距到位。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)優(yōu)化，先要合理管道順序，設(shè)計(jì)要根據(jù)供水管道的特點(diǎn)，避開雨、污水管道，確保各個(gè)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(zhì)渾濁，同樣的燃?xì)夤艿酪c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?xì)獠粫庑挂约把仄渌艿廊紵斐砂踩鹿?。此外，由于磁場影響，弱電要與強(qiáng)電分開，避免磁場干擾弱電信號，不便于用戶生活。故而管網(wǎng)設(shè)計(jì)要依據(jù)由近及遠(yuǎn)的排列，依次設(shè)置污水管道、雨水管道以及消防給水管道、燃?xì)夤艿?，?yán)格控制各個(gè)管道之間間隔，尤其是供水管道與污水管道要滿足規(guī)范要求，將水質(zhì)污染幾率控制到最低；煤氣與弱電之間應(yīng)設(shè)置相應(yīng)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(shè)計(jì)專業(yè)管道平面尺寸時(shí)，要突破傳統(tǒng)以局部斷面圖為準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則，需綜合考慮熱用戶住宅的環(huán)境，依據(jù)景觀尺寸優(yōu)化綜合供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖紙，協(xié)調(diào)好供熱管網(wǎng)與景觀道路、綠化的位置，確?；炷料掠衅叫泄艿溃恢煤侠韯澐?，從而確保實(shí)際施工與景觀之間互不沖突，做到合理有效的規(guī)劃。很多項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，圖紙上是不存在間距問題的，可實(shí)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(diào)動位置，所以一旦管道出現(xiàn)問題，維修就難上加難。所以，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中要需綜合考慮到整個(gè)施工過程，開辟好管道道路以及增加防護(hù)設(shè)施，采用景觀鋪貼圖紙?jiān)O(shè)計(jì)好各個(gè)管道的尺寸，用景觀地形圖作為管網(wǎng)設(shè)計(jì)圖的參照物，依據(jù)最理想的狀態(tài)——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(biāo)高管道交叉點(diǎn)。在室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)中最難的就是確定標(biāo)高，雨污水管道以及井底位置設(shè)計(jì)都比較詳細(xì)，但必須要與現(xiàn)場實(shí)際標(biāo)高相符，所以雨污水管道坡度以及井底標(biāo)高設(shè)計(jì)中，需依據(jù)設(shè)計(jì)覆土深度把握好標(biāo)高與坡度，從而實(shí)現(xiàn)主、支管道部分合理。管道交叉時(shí)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(shè)計(jì)還要注意支管與主管大連接方式，依據(jù)實(shí)際情況選擇管頂平接，水面平接以及管中平接等等方式，設(shè)計(jì)中出現(xiàn)交叉管道，需標(biāo)注好下層管道的頂標(biāo)高以及上層管道的底標(biāo)高，便于由于施工以及圖紙復(fù)核管道碰撞等情況。標(biāo)高的調(diào)整不同是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中最需要注意的地方，牽一發(fā)而動全身，設(shè)計(jì)中一旦出現(xiàn)要調(diào)整標(biāo)高的情況，必須從全局角度進(jìn)行復(fù)核，以確保其它管道標(biāo)高無誤。

二、室外供熱管網(wǎng)熱負(fù)荷以及管徑計(jì)算注意事項(xiàng)

(一)熱負(fù)荷計(jì)算。供熱管道熱負(fù)荷的計(jì)算，是供熱設(shè)計(jì)的最基本數(shù)據(jù)，計(jì)算中要遵從兩個(gè)原則，一是確定建筑物熱用戶熱負(fù)荷時(shí)，要么根據(jù)單體建筑施工圖紙的熱負(fù)荷資料計(jì)算，要么在無熱負(fù)荷材料下依據(jù)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(shù)據(jù)；二是主干線與支干線、支線的熱負(fù)荷承擔(dān)比例，應(yīng)以單體熱負(fù)荷依次疊加的計(jì)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(wǎng)工程設(shè)計(jì)的核心，一般供回水管徑可以根據(jù)比摩阻確定，依據(jù)管道內(nèi)熱媒流量計(jì)量好主干線經(jīng)濟(jì)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(dāng)延長管道支管管長，亦或者在支線比摩阻低于300pa/m時(shí)，在管內(nèi)流速滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下適當(dāng)縮小管徑，具體的管內(nèi)熱媒流量可根據(jù)G=Q1.163×(t2-t1)×1.1計(jì)算公式?jīng)Q定，根據(jù)供回水溫以及公式，計(jì)算出精準(zhǔn)的管內(nèi)熱媒流量，然后熱根據(jù)水管道水力計(jì)算表確定管徑。

三、室外供熱管網(wǎng)工程的注意事項(xiàng)

(一)供熱管網(wǎng)管徑與保溫層確定。供熱管網(wǎng)工程除卻滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的注意事項(xiàng)以外，還要滿足經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性的要求，協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的關(guān)系，是室外供熱管網(wǎng)工程的重點(diǎn)。熱能輸送中的衡量指標(biāo)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(wǎng)的經(jīng)濟(jì)管徑以及經(jīng)濟(jì)保溫層確定。第一，當(dāng)保溫體積不變時(shí)，要減少壓力損失，就要增加供熱管徑，則會增加經(jīng)濟(jì)壓力；第二，當(dāng)供熱管網(wǎng)管徑不變，要降低散熱損失，需增厚保溫層，亦會增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；第三，若要同時(shí)降低散熱損失以及壓力損失，既要增加保溫層，又要調(diào)整供熱管徑，必定要增加資金投入。因而，應(yīng)在熱網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中優(yōu)化參數(shù)，綜合考慮管徑與保溫層，從熱網(wǎng)資金投入與熱能運(yùn)輸損耗協(xié)調(diào)視角，科學(xué)確定經(jīng)濟(jì)管徑與經(jīng)濟(jì)保溫層，盡可能地降低經(jīng)濟(jì)投入，實(shí)現(xiàn)供熱效益的最大化。

(二)確定水力運(yùn)行與平衡標(biāo)準(zhǔn)。供熱管網(wǎng)水力運(yùn)行穩(wěn)定性與平衡點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，需在滿足熱用戶供熱質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)高水平的熱網(wǎng)水力運(yùn)行穩(wěn)定性。供熱管網(wǎng)中載體具有較多的供和回的分匯點(diǎn)，所以在滿足熱用戶供熱質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)前提下，先要處理好熱網(wǎng)分匯點(diǎn)水力平衡問題。一是在各個(gè)分匯點(diǎn)進(jìn)行水力平衡計(jì)算，調(diào)整好管徑；二是依據(jù)《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，控制好分匯點(diǎn)水力差，確保能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的理想狀態(tài)；三是要避免熱網(wǎng)水力運(yùn)行失調(diào)，故而管網(wǎng)管徑設(shè)計(jì)中要盡量選大一點(diǎn)的，協(xié)調(diào)處理好熱網(wǎng)水力運(yùn)行穩(wěn)定性與水力平衡點(diǎn)對管徑的要求。所以，供熱管不能統(tǒng)一選擇經(jīng)濟(jì)管徑，需根據(jù)管道位置以及管網(wǎng)水力穩(wěn)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(wǎng)水力運(yùn)行穩(wěn)定性問題，在進(jìn)入熱用戶管段中增加供熱管管徑，正好也能夠確保設(shè)計(jì)熱網(wǎng)過程中，供熱管經(jīng)濟(jì)管徑與經(jīng)濟(jì)保溫層選擇和水力運(yùn)行穩(wěn)定性和分匯點(diǎn)水力平衡保障的沖突降至最低。

四、結(jié)語

新形勢下經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對生活質(zhì)量要求越來越高，熱用戶的供熱標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化。闡述新形勢室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)，可為設(shè)計(jì)者提供相應(yīng)的參考，在今后設(shè)計(jì)中可協(xié)調(diào)處理好設(shè)計(jì)與施工、經(jīng)濟(jì)存在的矛盾，確保設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性與適用性，滿足新形勢下熱用戶對供熱的要求。