趙軍勝

（太原智博熱電工程設(shè)計有限公司，山西太原 030000）

室外供熱管網(wǎng)是指從鍋爐房、供熱中心等出發(fā)，從熱源通往建筑物熱力入口的供熱管道，是連接鍋爐房和換熱站的重要管道，同時也是實(shí)現(xiàn)供熱分區(qū)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是高溫?zé)崴斔偷闹匾Y(jié)構(gòu)。在對其展開設(shè)計中，除要考慮基本的管材材料與參數(shù)指標(biāo)外，還要綜合考量可能存在的影響因素，以確保管道設(shè)計的合理性，熱能傳輸?shù)挠行裕纳品謶艄┡Ч?/p>

1 室外供熱管道設(shè)計內(nèi)容

1.1 管徑設(shè)計

管徑計算是室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計中較為重要的內(nèi)容，管徑參數(shù)的合理性與否，將直接決定室外供熱管網(wǎng)能否正常運(yùn)行，如圖1 所示。在管徑計算中，設(shè)計人員要對參數(shù)進(jìn)行反復(fù)計算和確認(rèn)，尤其要對熱媒流量和比摩阻參數(shù)展開細(xì)致計算和審核，這兩組參數(shù)是決定管徑尺寸合理性的關(guān)鍵。通常情況下，確定熱力網(wǎng)主干線管徑時，宜采用經(jīng)濟(jì)比摩阻。室外供熱管道比摩阻參數(shù)可采用30～70Pa/m 之間。支干線、支線應(yīng)按照允許壓力降確定管徑，讓供熱介質(zhì)流速小于等于3.5m/s，比摩阻小于等于300Pa/m。

圖1 室外供熱管網(wǎng)

1.2 熱負(fù)荷計算

熱量負(fù)荷參數(shù)計算的準(zhǔn)確性，關(guān)乎室外供熱管網(wǎng)運(yùn)行過程的安全性，是延長室外供熱管網(wǎng)使用壽命的關(guān)鍵。在熱量負(fù)荷設(shè)計中，設(shè)計人員需要完全掌握暖通結(jié)構(gòu)施工圖紙，了解整個系統(tǒng)供熱走向及對熱能的需求，合理設(shè)計熱量負(fù)荷，避免發(fā)生超負(fù)荷問題帶來不利影響，增強(qiáng)室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計的合理性。

對于無法準(zhǔn)確提供基礎(chǔ)資料的情況來說，設(shè)計人員可利用公式Q=q*A 完成熱量負(fù)荷計算，之后再結(jié)合供熱區(qū)域特點(diǎn)和材料特征，開展科學(xué)調(diào)整，以確保設(shè)計工作可靠性。在公式Q=q*A 中，Q 代表熱量負(fù)荷，q 代表的是熱負(fù)荷指標(biāo)參數(shù)，A 則表示建筑面積。需要注意的是，主線、支干線、支線管道熱負(fù)荷計算中，要求采用單體熱負(fù)荷量，以依次且不重復(fù)疊加的方式進(jìn)行計算。

2 室外供熱管網(wǎng)熱負(fù)荷以及管徑計算的注意事項

2.1 圖紙優(yōu)化設(shè)計

圖紙優(yōu)化設(shè)計主要是對可能影響供熱管道的因素加以剔除，合理設(shè)計管道位置、連接順序，減少碰撞或干擾情況的出現(xiàn)。在圖紙優(yōu)化設(shè)計中，要將室外供熱管道與給水、排水管道及燃?xì)夤艿赖葏^(qū)隔開來，規(guī)定其與給水、排水管道間隔水平凈距控制在1.5m 以上，垂直凈距要在0.15m 以上；室外供熱管道與燃?xì)夤艿赖淖钚∷胶痛怪眱艟鄳?yīng)根據(jù)燃?xì)夤艿赖牟馁|(zhì)、壓力及管道相對位置來確定，同時燃?xì)夤艿赖拿芊馓幚硪龊茫悦馊細(xì)庑孤┖笥鰺崛紵?，進(jìn)而發(fā)生危險事故。

受到磁場的影響，弱電與強(qiáng)電間要保持有效間距，以免影響人們的正常生活。鑒于此，在管網(wǎng)設(shè)計中，可將不同類型管道按照由遠(yuǎn)及近的順序展開如下布置：污水管道→雨水管道和消防給水管道→燃?xì)夤艿?，并對管道間的間隔距離予以有效控制，削弱管道間的干擾，尤其要做好供水管與污水管間的隔離處理，以免影響水質(zhì)。再者，煤氣管道與弱電之間也需實(shí)行必要的隔離控制，以降低不良因素帶來的威脅。

室外供熱管道與建筑物或其他管線的最小水平凈距和最小垂直凈距，可見《城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道技術(shù)規(guī)程》規(guī)定。

2.2 景觀圖利用

在借助景觀圖設(shè)計展開專業(yè)管道平面尺寸規(guī)劃布局時，除要考慮局部斷面圖的設(shè)計內(nèi)容外，還應(yīng)對周邊環(huán)境予以詳細(xì)了解和掌握，借助區(qū)域景觀圖設(shè)計內(nèi)容，對室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計圖紙進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，增強(qiáng)管網(wǎng)建設(shè)與周邊景觀環(huán)境間的協(xié)調(diào)性，降低工程開展中對環(huán)境的破壞程度，優(yōu)化建設(shè)質(zhì)量，規(guī)避不必要損失的形成。

在設(shè)計過程中，如果發(fā)現(xiàn)混凝土地面下存在平行管道，還需對具體位置及其與上部結(jié)構(gòu)間的距離加以科學(xué)規(guī)劃，削弱與景觀間的沖突。室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計期間，設(shè)計圖紙不存在任何問題，但一旦落實(shí)到實(shí)際作業(yè)中，就會因?yàn)榈缆贰⑴_階等結(jié)構(gòu)的影響，與景觀間存在較大沖突和矛盾，如果調(diào)整管道位置，關(guān)聯(lián)參數(shù)會發(fā)生一定變化，這無疑會增加工程建設(shè)和管理難度。所以在圖紙設(shè)計中，需綜合考慮整個施工過程，科學(xué)開辟管道道路，增加防護(hù)設(shè)施，并采用景觀鋪貼圖紙設(shè)計好各個管道的尺寸，以景觀地形圖作為管網(wǎng)設(shè)計圖的參照物，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井室。

2.3 管徑與保溫層計算

室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計中，除要保證上述基礎(chǔ)內(nèi)容管控的合理性外，還需從經(jīng)濟(jì)性、協(xié)調(diào)性、穩(wěn)定性等方面展開綜合分析，注重技術(shù)使用的合理性、工程建設(shè)流程的規(guī)范性，以此優(yōu)化室外供熱管網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量，減少熱能輸送過程中的散失。管徑和保溫層計算就是其中較為重要的內(nèi)容，對于室外供熱管網(wǎng)熱能散失有很好的控制作用。在保持保溫層體積不變的情況下，若想減小比摩阻，降低壓力損失，則需增加供熱管徑，但這又會增加成本支出，帶來部分經(jīng)濟(jì)損失；而要想在供熱管徑尺寸不變的情況下降低熱能散失，就應(yīng)增加保溫層的厚度，但會存在一定的經(jīng)濟(jì)損耗。若想同時滿足降低壓損和熱損這兩項指標(biāo)，則需要增加管徑尺寸和保溫層厚度，這仍會加大資金支出。因而應(yīng)在熱網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計中要不斷地優(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，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，最終實(shí)現(xiàn)供熱效益的最大化。

2.4 水利運(yùn)行與平衡指標(biāo)的規(guī)劃

室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計中，水利運(yùn)行與平衡指標(biāo)的規(guī)劃需要考慮到現(xiàn)有的指標(biāo)要求及熱能間存在的相互影響，做好分匯點(diǎn)間水力平衡的科學(xué)設(shè)計，確保供熱的質(zhì)量。

首先，精準(zhǔn)計算分匯點(diǎn)位置的水力平衡參數(shù)，合理設(shè)置管徑尺寸；其次，按照現(xiàn)有規(guī)范要求完成分匯點(diǎn)水力差的有效控制，避免不平衡問題的產(chǎn)生。最后，調(diào)節(jié)管徑尺寸大小，可以選擇大管徑管網(wǎng)設(shè)置來避免水力運(yùn)行失調(diào)現(xiàn)象的出現(xiàn)。設(shè)計人員還應(yīng)做好各分匯點(diǎn)的科學(xué)分析，對管徑尺寸、管道位置展開針對性地管理和布置，解決熱網(wǎng)水力運(yùn)行穩(wěn)定性問題。

2.5 管道交叉點(diǎn)標(biāo)高設(shè)計

室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計中，管道標(biāo)高設(shè)計是最為復(fù)雜的工作，尤其是交叉點(diǎn)標(biāo)高設(shè)計復(fù)雜性更強(qiáng)，在標(biāo)高參數(shù)確定中，設(shè)計人員需要對現(xiàn)有管道標(biāo)高及井底位置等資料進(jìn)行匯總和研究，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對室外供熱管道的標(biāo)高位置加以科學(xué)確定，如圖2 所示，既要降低現(xiàn)有管道帶來的影響，又要保證工程建設(shè)質(zhì)量，做好管道保護(hù)工作。設(shè)計過程中，應(yīng)先考慮覆土深度，對標(biāo)高與坡度實(shí)行科學(xué)把控。在交叉管道設(shè)計中，按照有壓讓無壓、小管讓大管、柔性讓剛性的原則科學(xué)布置。根據(jù)現(xiàn)場情況，確定管道連接方式，如水面平接、管道中接等，以此確定上下層管道的標(biāo)高位置。如果在設(shè)計中出現(xiàn)需要調(diào)整標(biāo)高的情況，則要從全局視角加以分析，注重標(biāo)高的合理性。

圖2 半通行管溝設(shè)計

3 結(jié)束語

綜上所述，專業(yè)人員可對室外供熱管網(wǎng)工程設(shè)計有所了解，并參照本文提出的注意事項，合理設(shè)計，注重管徑與保溫層的計算，完善管道交叉點(diǎn)標(biāo)高設(shè)計，以此提高供暖水平，優(yōu)化市政服務(wù)質(zhì)量。