摘要：住宅小区室外供热管网的设计对于整个城市供热系统来说都是至关重要的。本文介绍了如何确定供热管网设计中包括热负荷与管径，探讨了布置形式、敷设方式等要点，提供了住宅小区室外供热管网设计的要点及方法，以期为之后同类型的工程提供一定的借鉴和指导。

关键词：住宅小区;室外供热管网;供热管网设计

引言

随着城市化水平以及人民生活质量日益提高，各地催生出集中式的住宅区，而面对冬季的严寒天气和节约型社会的发展要求，在我国北方多地的大部分住宅区都选择集中供暖。对于这些住宅区的居民而言室外供热管网的规划和设计具有重要的意义，它直接关系到居民的居住满意度和生活幸福感。每年临近冬季供暖问题就会成为各地的民生热点问题，许多住宅区就存在着供热温度偏低。室外供热管网是住宅小区供热的基础，各地现行的供暖方案均为由锅炉房输送高温热水经由供热管网至换热站进行换热处理转为低温热水再经由室外二级供热管网输送至具体住户家中。室外供热管网的工作效果会直接影响到住户的供暖体验，要保证整个系统充分发挥作用就要在设计供热管网时根据不同住宅区的特点进行实际的调整。

1 室外供热管网的热负荷与管径确定

1.1管网热负荷的确定

住宅区室外供热管道的热负荷量时供热设计中的基本参数。设计计算时要求设计者根据所有建筑物单体的暖通施工资料对住宅区内建筑物实际热负荷进行预估，针对部分资料不完善的可利用公式Q=q×A进行估算。与此同时采用单体热负荷叠加的计算方法确定主干线等在内的供热管道所承担的热负荷。

1.2管径的确定

管径可按照管道内热媒流量和管道的比摩阻来确定，考虑到经济因素主干线比摩阻取值可采用35～75Pa/m。对于邻近热源的用户、支线和支干线，管道支管管长根据管网布置可适当延长，或在将管径适当缩小一号。按照供回水温来计算出管道内热媒流量再根据比摩阻及管内流速要求对比热水管道水力计算表以此确定管径。

2 室外供热管网系统的布置形式

在大、中型住宅区首先要考虑供热管网的布置形式。住宅区的供热管网布置大多采用枝状式和环状式。具体的设计细节要考虑到住宅区的地形高程变化与换热站的高程位置，保证各个供暖团之间面积各支干线管长基本相近。除此之外还要考虑到与供排水、电气等基础设施之间的协调。下面对枝状式布置和环状式布置进行简单介绍

2.1枝状式布置

枝状式布置中热源从换热站经过管网到达用户家中，在枝状末端用户数量减少，供热管道的管径与供热的水压差也相对较低。整个设计能根据供热单位数量的变化而进行调整，在一定程度上降低了成本。检修井位于各主干线与支干线的交汇处，当遇到需要检修的情况时，在保证检修方便的同时又能做到尽可能小的影响其他住户的正常供暖，此种设计的缺点则在于检修井布置在主干线与支干线的交汇位置，一旦某个支线发生问题需要检修时，其他支线也要进行维修，从而对居民供热产生影响。

2.2环状式布置

环状式布置中室外供水管网的供水干管构成一个闭环系统，一旦完成设计施工完成主管线、支干线的管径即为固定。在整个闭环系统中从热源到环路上任何一点的供回水，都可分成双向式流动。整个设计的优点在于在环上的任何一段都可以设置支管。一般在多热源供热时采用此种方式，供热效率较高，便于协调和平衡不同区域的供热效果。此种方式的缺点在于耗能较高，环形干管它的管径热源是总干管的四成;在检修方面，当干管管线中遇到需要维修的情况，对于整个区域的供暖都会产生较大的影响。

3 室外供热管道敷设方式与管道安装要点

3.1室外供热管道的敷设方式

敷设方式主要包括地沟敷设与直埋敷设两种，现今我国大部分地区采取的敷设方式包括地沟敷设中的半通行地沟敷设方式、不通行地沟敷设方式以及直埋敷设。三种敷设方式的选择只要根据供热区域的特点来进行选择。以下进行简单介绍：

3.1.1半通行地沟敷设

当区域内供热需求较大，地下管道的数量大于6，考虑到检修的方便与安全要求采用半通行的敷设方式。地沟敷设中包括地沟净高、横贯管沟断面支架净高、检修通道宽度，管道距离沟顶、沟底以及沟壁的净空值等各项参数都是设计中要考虑的关键点。

3.1.2不通行地沟敷设

当区域内使用的管道数量很少且管径相对较小时采用不通行管沟敷设。管沟断面的具体尺寸可在满足具体安装需求的前提下根据实际情况决定相较于半通行地沟敷设此种敷设方式地沟宽度更窄。在设计中为尽可能做到严密不透水、且有一定的自主排水能力，要求盖板铺设具备0.3-0.5的坡度;盖板与沟壁，盖板与盖板之间尽可能做到严密不透水。

3.1.3直埋敷设

此种敷设方式为目前设计中较多采用的方式，其特点在于管道采用整体式预制保温夹克管有效降低了热能在输送过程中的消耗，相对其他两种敷设方式施工周期短，安装过程只需按照设计图纸的位置进行测量、 打桩、放线和地沟垫层处理。施工中要注意在进行地沟垫层处理时要找平夯实，保证管道的受力尽可能均匀。管道下设前，检查沟底标高尺寸、宽度是否符合要求，检查保温管保温层是否破损，如果有损伤统一修缮后再进行敷设。管道焊接时找平找直，焊接前清空管腔便于焊接，另外在保温管焊接连接处需要做好二次保温，降低热损失。

3.2不同敷设方式供热管道的安装要点

3.2.1直埋敷设方式安装要点

直埋热水管道管材多为直埋预制保温管，内管采用焊接钢管或者无缝钢管。

3.2.2半通行敷设与不通行敷设安装要点

保温防腐对于通行地沟和半通行地沟内管道尤为重要。在安装前，应粉刷除锈剂、防锈漆等再做管道保温。

3.3.3不同敷设方式所要共同关注的问题

（1）保温问题。保温方法包括选取具有保温功能的管壳，可选区珍珠岩管壳加铁皮保护层或加设岩棉、矿棉管壳。保温层的具体厚度还要根据热媒参数来确定。负责输送热水长距离直管通常存在热缺失严重的问题，为避免“远端冷，近端热”的问题应考虑管道的热补偿。

（2）放气与排水。供热管道需要具备排水和放气功能。排水阀与放气阀的安装位置要根据供暖管网总图地形高程，排气阀设置在整个管网的地形高点。排水阀在管网地形低点。热水主干道每隔800-1000m位安装分段闸门，2个分段闸门之间设置排气和放水装置，以此保证放气和排水的通畅。

（3）管道试压。室外供热管网完成敷设后要进行透水性和水压强度测试。常规的水压试验压力为工作压力的1.5倍，不小于0.6MPa。测试开始10分钟后压力不小于0.05MPa，且无渗漏，则视为合格。管网供热管道试压合格后注意清理管道内的杂物和污垢，冲洗完成之后，把管道内的水排出。

4 室外管道的水力平衡

水力平衡是室外供热管网中的核心，合理的直线水力平衡设计可以从根本上降低供热成本与能源消耗。所以早管网设计初期，设计放置方式时首先应考虑各支干线之间自然水力平衡。通过管网水力计算，确定管网中最不利环路的阻力损失，之后计算各支线与主干线之间的不平衡率，当不平衡率大于15%时，则需要在建筑单体前设置水力平衡阀，消除支线中的剩余压头，保证管网的水力平衡。

5结语

室外管网的设计对于区域住户的用暖安全和用暖舒适是至关重要的，它关系到住户的基本生活需求。合理的设计能够在避免“远冷近热”，降低管网的整体成本和能耗的同时提升整个室外管网的效率。希望经过本文的讨论，能为之后此类型的工程带来一定的帮助和启发。

参考文献

[1]  王云.城市燃气管网工程施工中地下管线保护技术及对策探讨[J].产业与科技论坛.2020，（19）.215-216.

[2]  张仕诚.既有多层住宅加装电梯工程实例调研报告--以衡水市某居住小区为例[D].天津大学，2017.