关于建筑工程供热管网水力失调问题探析

蒋汶岐

摘 要：近年来，建筑工程供热管网水力失调问题屡屡发生，严重影响到供热质量，给人们的生活造成了巨大的不便，如何妥善解决此类问题受到了相关单位和部门的高度重视。本文将对建筑工程供热管网水力失调的类型及诱发原因加以探讨和分析，并提出行之有效的解决对策，以期全面提高供热管网的设计和施工水平，从而为建筑工程供热管网的稳定运行提供良好的保障。

关键词：建筑工程；供热管网；水力失调；问题；对策

1 引言

在我国的大部分地区的建筑工程中都建设了供热管网，以抵御冬季的寒冷天气，然而在供热管网的运行阶段往往会出现水力失调问题，引发这一现象的原因是多个方面的，只有对水力失调问题的类型和发生原因加以科学全面的分析，并以此为依据制定解决对策，才能有的放矢，最大限度的减少和避免水力失调问题的再次发生，那么建筑工程供热管网的运行也会更加的可靠、安全，从而为建筑用户提供更为完善优质的服务。

2 建筑工程供热管网水力失调的概念及类型

2.1 水力失调的概念

所谓水力失调指的是供热管道的实际流量与计划流量之间存在较大的差距，进而引发了供热不均的问题，有些建筑内部的温度过高，用户经常开窗散热，导致大量的热量流失，能源损耗甚大；有些建筑内部的温度则比较低，达不到规定的供热标准，大大降低了用户的生活质量。一般来说，影响建筑工程供热管网水力失调的关键因素主要有两个，分别是供热管道的管道直径和水流速度，如果忽视了这两个因素，就无法保证供热管网运行效率，水力失调问题也会很难得到遏制。

2.2 水力失调的类型

建筑工程供热管网水力失调有两大分类标准，一种是根据水力失调度的大小进行分类，可分为一致失调、不一致失调和等比失调：一致失调是指在一栋建筑中的全体用户都存在水力失调问题，且管网实际流量都高于或者低于计划流量；不一致失调是指一栋建筑中虽然存在着水力失调问题，但是每个楼层用户的水力失调度有所差异，有些楼层的失调度会大于1，有些则小于1；等比失调是一致失调的特例情况，即指建筑用户的水力失调度呈现某种比例关系。另一种是根据供热管网的状态进行划分，可分为静态失调和动态失调，若供热管网的阻力不变可认为是静态失调，阻力变化则认为是动态失调，后者会引起控阻设备的变化，使得供热管道受力变化愈发复杂，极大的加剧了水力失调的程度。

3 供热管网水力失调的产生原因

3.1 设计原因

供热管网的设计阶段需要对管道规格、流速、调节设备等予以确定，通常情况下材料和设备的质量会直接影响到供热管网的运行效率，因此在选择时要格外慎重，如果管道类型和规格不符合运行要求，或者管道流速的计算不够准确，都会导致水力失调问题发生概率的大幅上升。除此之外，很多建筑工程供热管网都缺乏调节设备，无法在管网运行时期实时调节流量，这也在一定程度上诱发了水力失调问题。

3.2 施工原因

施工阶段的重要性不言而喻，与工程质量和效益息息相关，施工单位需要严格遵循供热管网的设计图纸进行施工，保证操作的准确性和规范性，如果施工单位对施工技术的交底不到位，或者对施工人员疏于管理，就无法及时发现并解决管网施工环节中存在的不当之处，将会给供热管网的运行埋下重大的安全隐患。

3.3 运行及维护原因

在供热管网的运行阶段水力失调问题的引发原因较为多样化，比如说用户数量的变更、散热设备的多寡及其能否有效的发挥作用，这就需要在管网正式投入使用之前进行必要的调试，确保管道流量达标，以满足供热要求。由于供热管网的使用年限较长，所以为了保证管网运行的可靠性往往需要定期进行维护，将老化的管道予以更换，提高管网的使用性能，这一点至关重要，否则将会引起水力失调问题。

4 建筑工程供热管网水力失调的解决对策

4.1 采用双管供热系统

現如今部分地区的建筑物中仍然采用单管供热系统，无法对管道流量进行调节，水力失调始终得不到解决，与之相比，双管供热系统的性能更为卓越，通过在供热管网中安装热量计、散热器和控制阀，用户可以根据自身需求来调节管道流量，供热企业将根据每个用户的具体情况进行收费，水力失调和能量损耗现象得到了一定的缓解，对于用户和企业而言是一种双赢策略。在新建的供热系统中双管供热系统是一种很好的选择，能够大大减少管网施工和运行成本，但是在已经建好的供热系统中对管网的改造需要花费大量的人力、物力、财力，无疑有些得不偿失，可以探索其他途径以解决水力失调问题。

4.2 使用超声波流量计

运用超声波流量计调节供热管网流量是一种较为新颖的技术，能够将两条并联供热管道的流量偏差牢牢控制在30%以内，但是要想保证该技术有效发挥作用有着一些必要的前提条件，不仅计量设备的型号、规格需要完全一样，而且操作人员也要有具备较高的专业素养，决定了这种调节技术的使用成本相对较高。还有一种调节流量的方法即变频技术，这类技术是借助了变频设备来实时调节供热管道的水流量，调节效果更加理想，可以降低热量损耗，彻底解决水力失调问题。

4.3 选择“大流量、小温差”运行模式

当供热管网存在冷热不均问题时，可以采用“大流量、小温差”运行模式，通过更换大水泵、增加水泵数量以及增设加压泵的方式来提高供热管网的水流量，主要用于提高管道温度，缩小用户群体之间的温差。但是这种运行模式存在着明显的缺陷，部分过冷用户的温度上升了，过热用户仍然饱受温度过高的困扰，且供热系统的投资加大，供热效果不能得到保证，能源浪费现象十分严重，在解决水力失调问题的同时引发了一系列新的问题，极大的限制了“大流量、小温差”运行模式的广泛应用。

4.5 安装维持管内阻力平衡的装置

一般来说，供热管网中通常运用了大扬程的循环水泵，可以使阻力最大的管段内部受力保持平衡，其他管道则存在剩余压力，这是水力失调问题屡见不鲜的关键原因。而调节供热管道的阻力可以从根本上解决水力失调问题，但是如何保证管道内部阻力的平衡是一大难题，传统的方法是运用人工调节阀门，需要多次调节，比较耗时耗力，且一旦用户的负荷发生变化时，将会前功尽弃。可以在用户系统中安装建筑水管平衡阀，设置相应的使用权限，只有工作人员才可以使用建筑水管平衡阀对管内阻力进行调整和改变，以便自动改变附加阻力，消除设备的剩余压头，从而维持整体建筑供热管网各个管段的水力平衡。

4.6 安装附加压头

在供热管网中安装低扬程、小流量的水泵也不失为解决水力失调问题的有效方法，此类装置可以监控并调节供热管网水流量，保持管道各个部分的阻力平衡，此外还具有降低能耗的作用，因而深受广大施工单位的青睐。值得注意的是，当遇到水力失调问题时不能盲目的增加管道内部阻力，或者更换设备和管道，需要进行科学的计算和分析，制定合理的施工计划，为供热管网施工提供可靠的依据，致力于用最短的时间，最少的成本取得最佳的施工效果，确保建筑工程供热管网效益的最大化。

5 结束语

综上所述，建筑工程供热管网水力失调问题的类型和形成原因多种多样，其解决方法也不一而足，鉴于供热管网的设计、施工、运行阶段都存在影响水力失调的因素，因此要具体原因具体分析，采用多样化的策略来应对水力失调问题，确保建筑用户能够享受到优质的供热服务，从而促进我国供热事业的长远健康发展。

参考文献：

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[2] 柳箭.根除热网水力失调的节能技术[J].建设科技，2011（8）.