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摘要：热水管道的改造方案需要综合考虑的因素较多，要结合项目特点、业主需求、现场情况综合考虑。同时，热水系统管材选择需要对比管道性能、项目的可适用性、经济性等因素，综合选用

关键词：室外热水管道；改造；管道腐蚀；PERT；Ⅱ；型管

一、项目背景

南京市社会儿童福利院新院区位于江宁区祖堂山，新院区于2017年6月份正式投入使用。祖堂山所处地形比较复杂，主要为丘陵地，高低落差较大（最低海拔约82米、最高海拔约128米）。东西长约235米，南北长约408米。总用地面积约为137亩，总用地面积约为约32883平方米。该项目主要功能是孤残儿童养育、医疗康复等。

项目包括7栋单体，分别为1#楼交流培训中心、2#楼辅助办公楼、3#楼护理康复楼、4#楼儿童特教区用房、5#楼抚育区用房、6#楼类家庭用房、8#楼后勤楼。原设计3#楼、5#楼及8#楼采用定时集中太阳能热水供应系统，辅助热源为锅炉房提供的高温热水。

2021年3月，院区原有热水系统已经基本不能满足使用需求，受院区委托，需查明原因，并对院区原有热水系统进行改造，满足院区原先楼栋的热水正常使用，并预留其他楼栋的热水接口，能够全院集中供应热水。

二、项目现状

经与院方基建科及物管相关人员交流，目前院区热水系统主要存在如下问题：（1）室外热水管网存在多处漏水点；（2）锅炉房燃油用量比之前正常运行时多出数倍，需锅炉不断烧热水才能勉强维持使用；（3）锅炉房内接至5#楼的热水管网基本不回水。

经现场勘查，发现多处覆土上有热气冒出，挖开覆土层后，可以看到大部分保温层已经腐烂，管网锈蚀严重，有管道正在往外呲水。结合院方提供的项目设计及竣工图纸，初步分析目前热水管网无法正常使用原因如下：

（1）室外热水管网锈蚀严重，多处管道焊接处漏水严重，到达各楼栋的热水量减少较多。

原因分析：

①本项目建筑主要为弧形，现场管道采用弧形布置，管道采用无缝钢管焊接施工，外包保温后直埋。现场绝大部分漏水点都在接口附近，施工时可能没有按规定做好防锈和防腐蚀处理。②本项目为山地项目，地形高差起伏，管道基础施工时未做好防沉降处理，由于地基不均匀沉降可能导致接头焊接部分脱落，导致管道生锈。③管道内介质为高温热水，加速管道接口生锈。

（2）锅炉房内管道存在锈蚀及漏水情况。

原因分析：管道接头采用焊接，管道接口处防腐没有按规定做防锈和防腐蚀处理，热水加速管道生锈。

（3）5#楼至锅炉房集水器的回水管路不能正常回水，热水供回水温度达不到要求。

原因分析：设计在锅炉房内设置分集水器，供回水管分别接至3#楼、5#楼及8#楼。室外热媒管网原设计采用的是平衡阀调节各楼栋的回水流量，但实际勘查发现接至3#楼、5#楼及8#楼的热媒回水管上仅设置闸阀，并未设置平衡阀。经查阅图纸发现，项目景观设计套图时，室外热水管网图纸中阀门均表示为闸阀，并未特别注明采用平衡阀，而最终施工按照景观图中的热水管网施工，并未按原始设计要求采用平衡阀。

（4）3#楼、5#楼热水机房内，太阳能热水给水和回水管道不能使用，半容积式换热器只有一台能够工作，储热水罐不能正常工作。

原因分析：部分太阳能板损坏，机房内的太阳能回水管位置安装不对，导致太阳能系统废弃。

三、改造目标

经过与院方开会讨论，了解到院方对本项目热水使用的需求及想法。本次热水系统的改造，需要满足以下几点：（1）院区内原有集中供水的3#楼、5#楼及8#楼的热水能够正常使用。（2）所有热水设备能够正常使用，锅炉房的燃油使用量能够回归正常用量。（3）本次改造，需结合院区室外道路、建筑外立面、锅炉房及设备等现有条件，尽量做到少破路，少影响主要外立面的美观。（4）其余原先未提供热水的楼栋，能够纳入此次热水系统改造范围，能够全院区供应热水。

四、改造方案

根据业主的诉求，通过现场的数次勘查，结合设计及竣工图纸与现场实际管道情况对比，本项目热水系统改造主要分为三部分：热水管网改造；锅炉房改造；各楼栋热水机房改造。

1、室外热水管网改造

原设计室外管道为一次热媒管道，管道内介质为80℃高温热水，管道采用异程布置，锅炉房内设置分集水器，热水供回水管各自独立接出。在每栋楼的回水管设置平衡阀来调节回水量的平衡。室外埋地的热水管采用无缝钢管焊接。

本项目中热水管道需供至每栋楼，室外地形高差较大，管路较长，且需新增预留楼栋的热水，若仍采用原先供水方式很难调节水力平衡。故本次改造热水管网采用同程布置方式，此种方式热水换热水力条件较好，回水可控。

结合本项目实际情况，本着少破路、少埋地、方便今后检修查漏、尽量少影响主要外立面等原则，在与院方、施工方数次现场勘查线路后，室外管路采用如下方案：

（1）管道布置：

考虑目前热水使用楼栋，同时兼顾今后需预留热水供应的楼栋，本次热媒循环管道采用同程布置方式，能够保证各楼栋回水均匀，不出现短流现象。同时在每栋楼回水管设置闸阀，方便手动控制每栋楼的供水。

（2）管材选用：

本项目管材选用是重中之重，是保证热水系统能够稳定运行的基础。

本项目处于山地，地势高差较大，管道沉降不均匀；外立面弧形较多，管道接头较多；管道埋地的部分需充分比较各种管材的优缺点，分析利弊。

室外热水管道采用金属管材时，优势是耐高温和耐压，热传递效果好，但金属管道如在本项目中会存在因接口过多、防腐做不到位、沉降不均匀，加上如果施工时如果有疏漏，短期内不会出问题，时间久了有隐患易出现各种腐蚀。

原先采用的无缝钢管，考虑到实际效果不满足使用需求，故本项目不宜考虑无缝钢管。

若室外管道采用不锈钢管，根据现场的实际情况，因市场上没有成品的弧形的不锈钢管道采购，施工时需要分段切割增加接头或者现场煨弯，管道施工时对施工单位工艺及施工人员的要求非常高。如果施工中处理不好，接头处、煨弯处等位置造成钝化膜破坏或者采购的管材材质不纯，由于水中大量析出溶解氧、二氧化碳、氯等气体，易出现点蚀、间隙腐蚀、电化学腐蚀等问题，导致出现沙眼漏水等现象。（正常的室内管道，出现这种情况的概率较小，室外管道因为考虑沉降、施工质量等因素，存在上述问题概率会提高）。此外不锈钢管整体造价较高，综合考虑本项目管材不采用不锈钢管。

室外热水管道采用塑料管材时，优势是耐腐蚀且柔韧性好。因各种材质性能有区别，适用范围不同，需根据不同类型的塑料管材各项性能综合分析确定。本项目管材的耐高温性能是能否选用的先决条件，市面上主要的塑料管材耐温性能比较如下：

经过比较，PERT II型管材具有耐压耐高温的特性，符合本项目热水对温度的使用需求，同时具有耐腐蚀、柔韧性好、保温效果好、施工方便等特点，且市面上易采购，故综合考虑项目特点，本项目室外管材采用PERT II型管。

（3）管道敷设：

本项目地形复杂，院区内各楼栋条件限制，施工布管难度较大。考虑到对院区现有景观环境尽可能不造成破坏影响，减少破路，同时又满足工程质量和工期。经现场多次勘查并结合施工单位建议，最终确定管道敷设线路，绝大部分管道在屋顶或者建筑外墙架空安装，同时调整支架设置间距为1.2m，支架采用5*5角铁，局部做加固处理。少部分管道埋地敷设，当管道穿越铺装及道路时，增设钢套管。室外施工时，绿化及铺装需原状恢复。

2、锅炉房改造

锅炉房原设计为两组燃油机组配置一个热水箱，水箱内热水设计温度为80℃。锅炉房出水干管上设置热水供水泵，经加压后供给分水器，分水器接出三路热水管路，分别接至3#楼、5#楼、8#楼热水系统，经各自回水管路回至集水器后，最终回至水箱。

本次设计对锅炉房内热水系统局部改造调整。原先分集水器停止使用，考虑预留楼栋的热水流量，今后整体供水流量增大，设置热水给水泵两台，平时一用一备，满足原先集中供热楼栋热水使用需求，当今后预留的剩余楼栋需要供热水时，给水泵同时启动。在热水供水泵后的总阀门上，接出三通，一路接原先管道（保证在施工期间内，原有热水能维持使用，待整体系统施工完成后，关闭原先管道及阀门），另一路接本次新设计的热水管道。

3、各楼栋热水机房改造

原先3#楼5#楼及8#楼各有一处热水机房，热水系统为集中太阳能热水系统。太阳能板设置在各楼栋的屋顶，太阳能集热水罐与储热水罐设置在热水机房内，与半容积式水加热器换热，辅助热源为热媒管道提供的80℃高温热水。

本次针对热水机房内一些问题，例如太阳能热水给水和回水管道不能使用，半容积容积式换热器只有一台能够工作，储热水罐不能正常工作等，进行有针对性的改造。

（1）考虑修复目前的太阳能系统，理清太阳能系统的供水管道，对原先设置的太阳能回水泵后的管道进行调整，回水管路接至半容积式水加热器。

（2）新更换的室外热水管道重新进户，设置阀门，再接至半容积式水加热器进行换热。

五、现场使用情况

本项目完工已接近两年时间，在对热水使用需求较高的冬季，整个热水系统运行良好，热水水温稳定不漏水，回水效果较好，得到了业主较好的评价。

六、结论

1、热水管道的改造方案不同于新建项目，需结合现场情况、项目使用特点、业主需求等多方面综合考虑。2、热水系统管材选择需要对比管道性能、项目的可适用性、经济性等因素，综合选用。

参考文献：

[1]住房和城乡建设部.室外给水设计标准：GB50013-2018[S].北京：中国计划出版社，2018.

[2]王佳.热水供热管网的腐蚀与防护措施 [J].全面腐蚀控制，2019，33（09）：90-91.