室外供熱管網工程設計的注意事項

趙軍勝

（太原智博熱電工程設計有限公司，山西太原 030000）

室外供熱管網是指從鍋爐房、供熱中心等出發，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，同時也是實現供熱分區的關鍵環節，是高溫熱水輸送的重要結構。在對其展開設計中，除要考慮基本的管材材料與參數指標外，還要綜合考量可能存在的影響因素，以確保管道設計的合理性，熱能傳輸的有效性，改善分戶供暖效果。

1 室外供熱管道設計內容

1.1 管徑設計

管徑計算是室外供熱管網工程設計中較為重要的內容，管徑參數的合理性與否，將直接決定室外供熱管網能否正常運行，如圖1 所示。在管徑計算中，設計人員要對參數進行反復計算和確認，尤其要對熱媒流量和比摩阻參數展開細致計算和審核，這兩組參數是決定管徑尺寸合理性的關鍵。通常情況下，確定熱力網主干線管徑時，宜采用經濟比摩阻。室外供熱管道比摩阻參數可采用30～70Pa/m 之間。支干線、支線應按照允許壓力降確定管徑，讓供熱介質流速小于等于3.5m/s，比摩阻小于等于300Pa/m。

圖1 室外供熱管網

1.2 熱負荷計算

熱量負荷參數計算的準確性，關乎室外供熱管網運行過程的安全性，是延長室外供熱管網使用壽命的關鍵。在熱量負荷設計中，設計人員需要完全掌握暖通結構施工圖紙，了解整個系統供熱走向及對熱能的需求，合理設計熱量負荷，避免發生超負荷問題帶來不利影響，增強室外供熱管網工程設計的合理性。

對于無法準確提供基礎資料的情況來說，設計人員可利用公式Q=q*A 完成熱量負荷計算，之后再結合供熱區域特點和材料特征，開展科學調整，以確保設計工作可靠性。在公式Q=q*A 中，Q 代表熱量負荷，q 代表的是熱負荷指標參數，A 則表示建筑面積。需要注意的是，主線、支干線、支線管道熱負荷計算中，要求采用單體熱負荷量，以依次且不重復疊加的方式進行計算。

2 室外供熱管網熱負荷以及管徑計算的注意事項

2.1 圖紙優化設計

圖紙優化設計主要是對可能影響供熱管道的因素加以剔除，合理設計管道位置、連接順序，減少碰撞或干擾情況的出現。在圖紙優化設計中，要將室外供熱管道與給水、排水管道及燃氣管道等區隔開來，規定其與給水、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；室外供熱管道與燃氣管道的最小水平和垂直凈距應根據燃氣管道的材質、壓力及管道相對位置來確定，同時燃氣管道的密封處理要做好，以免燃氣泄漏后遇熱燃燒，進而發生危險事故。

受到磁場的影響，弱電與強電間要保持有效間距，以免影響人們的正常生活。鑒于此，在管網設計中，可將不同類型管道按照由遠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→燃氣管道，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。再者，煤氣管道與弱電之間也需實行必要的隔離控制，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《城鎮供熱直埋熱水管道技術規程》規定。

2.2 景觀圖利用

在借助景觀圖設計展開專業管道平面尺寸規劃布局時，除要考慮局部斷面圖的設計內容外，還應對周邊環境予以詳細了解和掌握，借助區域景觀圖設計內容，對室外供熱管網工程設計圖紙進行優化和調整，增強管網建設與周邊景觀環境間的協調性，降低工程開展中對環境的破壞程度，優化建設質量，規避不必要損失的形成。

在設計過程中，如果發現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構間的距離加以科學規劃，削弱與景觀間的沖突。室外供熱管網工程設計期間，設計圖紙不存在任何問題，但一旦落實到實際作業中，就會因為道路、臺階等結構的影響，與景觀間存在較大沖突和矛盾，如果調整管道位置，關聯參數會發生一定變化，這無疑會增加工程建設和管理難度。所以在圖紙設計中，需綜合考慮整個施工過程，科學開辟管道道路，增加防護設施，并采用景觀鋪貼圖紙設計好各個管道的尺寸，以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井室。

2.3 管徑與保溫層計算

室外供熱管網工程設計中，除要保證上述基礎內容管控的合理性外，還需從經濟性、協調性、穩定性等方面展開綜合分析，注重技術使用的合理性、工程建設流程的規范性，以此優化室外供熱管網建設質量，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容，對于室外供熱管網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，帶來部分經濟損失；而要想在供熱管徑尺寸不變的情況下降低熱能散失，就應增加保溫層的厚度，但會存在一定的經濟損耗。若想同時滿足降低壓損和熱損這兩項指標，則需要增加管徑尺寸和保溫層厚度，這仍會加大資金支出。因而應在熱網規劃設計中要不斷地優化參數，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，確定經濟管徑與經濟保溫層，盡可能地降低經濟投入，最終實現供熱效益的最大化。

2.4 水利運行與平衡指標的規劃

室外供熱管網工程設計中，水利運行與平衡指標的規劃需要考慮到現有的指標要求及熱能間存在的相互影響，做好分匯點間水力平衡的科學設計，確保供熱的質量。

首先，精準計算分匯點位置的水力平衡參數，合理設置管徑尺寸；其次，按照現有規范要求完成分匯點水力差的有效控制，避免不平衡問題的產生。最后，調節管徑尺寸大小，可以選擇大管徑管網設置來避免水力運行失調現象的出現。設計人員還應做好各分匯點的科學分析，對管徑尺寸、管道位置展開針對性地管理和布置，解決熱網水力運行穩定性問題。

2.5 管道交叉點標高設計

室外供熱管網工程設計中，管道標高設計是最為復雜的工作，尤其是交叉點標高設計復雜性更強，在標高參數確定中，設計人員需要對現有管道標高及井底位置等資料進行匯總和研究，并結合現場實際情況，對室外供熱管道的標高位置加以科學確定，如圖2 所示，既要降低現有管道帶來的影響，又要保證工程建設質量，做好管道保護工作。設計過程中，應先考慮覆土深度，對標高與坡度實行科學把控。在交叉管道設計中，按照有壓讓無壓、小管讓大管、柔性讓剛性的原則科學布置。根據現場情況，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高位置。如果在設計中出現需要調整標高的情況，則要從全局視角加以分析，注重標高的合理性。

圖2 半通行管溝設計

3 結束語

綜上所述，專業人員可對室外供熱管網工程設計有所了解，并參照本文提出的注意事項，合理設計，注重管徑與保溫層的計算，完善管道交叉點標高設計，以此提高供暖水平，優化市政服務質量。