城市集中供热管网的优化设计

李兆锋

摘要：近期，随着我国科技的快速发展以及城市建设改造的一直加快，供热管网改造工程正在推动，供暖管网的优化设计也备受关注。对城市集中供热管网优化设计的保护措施，可以有效减少资源消耗，减少经济社会成本，提升城市供热效率，为人民生活提供根底保证，全面贯彻低碳环保、低碳节能观念。该文将探讨对于城市集中供热管网优化设计的一些见解。

关键词：城市集中供热管网;设计;优化;措施

近年来，国内集中供热模式的发展势头更加强劲，相关的设计和施工工作也越来越受到关注。鉴于以上工作过程中城市集中供热管网的优化设计，一方面可以有效降低供热管网的运行成本，此外大大提高供热管网的节能环保性。

一、集中供热管网系统优势分析

1.充分实现自动化

当前城市集中供热管网系统一般选用自动控制，可以减弱建筑工人的工作密度。依据科学合理配置，通过感应室内环境温度来调控室外环境温度，采用集中供热系统，提高了设备运行的可靠性，减少了故障的发生，提高了供热质量。供热系统的中心化应是节约能源以及保护环境的一项重要技术手段，并且顺应城市现代化的发展趋势。

2.提高供暖质量，便捷服务居民

城市集中供热管网系统可以不受外界环境的干扰，并通过系统自动选定温度定时。当加热达到系统设定的温度时，它会自动停止，确保居室内合适的温度。优化设计的管网系统在运行过程中间歇工作，完全保护环境，减低供热设备运行噪音，且热源设备距离居民区较远，不干扰日常休息，全面贯彻以人为本的理念。

3.提高环保行径

集中优化城市供热管网系统可以有效减少环境污染，节约资源。其中，减少环境污染的具体方法是采用烟囱高低有序的设计思想观念，集中供热的燃料设施比较多，促使发电速度进一步提高，能源消耗完全减少。环保理念作为建筑设计的基础设施非常盛行，设计师必须在设计中贯彻该理念，科学合理地配置资源的利用效率。

二、集中供热管网系统的不足

1.管网布局全局性欠佳

城市建设随着网络时代的发展而变动，但是当前部分城市集中供热管网的设计及建设缺少整体性及完整性，我国的管网不能与建成管网融合，在一定程度上阻碍了城市化进程。

2.过于偏重静态运行

現阶段，部分城市集中供热管网运行过于静态，主要依靠一些固化的调整方式，没有充分考虑管网的热惯性，造成大量热能损失。

三、城市集中供热管网的优化设计策略

1.科学分配管网走向

城市集中供热系统管道设计按照经济合理和技术可靠的原则进行设计，主干道设计尽量远离热负荷集中区域，力求短而直，以免亏损阻力或过度投资。在管道中合理布置阀门管道附件和补偿器，尽量减少数量。安装管道时，应避开软土、滑坡危险区或地震多发区，还应该注意尽量不要越过主要交通线，最好不要沿着路边，以免影响美观，使建筑物的布局和维护施工更加方便。

2.合理管控供热管网直径

管径设计应是整个设计阶段的关键问题，是设计优化的重中之重。在设计管径的时候，依据工程项目的实际要求，首先要明确管径的上限，然后在这个范围内选择一个值。在设定管径之前，需要清晰推算管段的热负荷差值，预测今后热负荷的趋势。一般情形下，管径会越大，流动阻力会越高，相对运行工作效率会越高。但是，由于使用粗管段，材料成本增加，而使用小口径管段，基础设施成本降低了，但运输过程中的阻力增加，增加了生产成本。可见，管径的大小与管网运行的效率和成本密切相关，因此管径设计的优化是十分必要的。

3.供热管网管道设计

随着我国城市集中供热热源增加，供热管网建设投资减少，热负荷集中地区应该防止管线过长。管网布局应当实现两个目的。首先，管路应当在干线上，通常与道路中心线平行，沿着两侧道路布置。二是不要在土壤松软地区、滑坡风险区和地下水位高的不利地点铺设管道。供热管网与其他城市管道、建筑物必须相互协调，以保证运行安全和施工维护的方便。最后要注意管道阀门的合理布置。只有合理优化城市集中供热管路的设计，才能从根本上完成城市集中供热网络系统的优化，落实我国节能环保的一整套产业政策。

4.供热管网运行的优化

现阶段，我国的供热设备运行效率低、经济性差。然而，随着现代人对于采暖需求的不断提升，供热管网的调整还渐渐引发了各个职能部门的注重，供热系统还在逐步完善及更新。在调整过程中，供热管网供热不均最常发生，由其进行的调整工作也是最常见的。造成此种现象的主要原因应是水力不太均衡。也就是说，保持水力平衡可以通过克服供热管线的冷热不均来提升供热子系统的可靠性。保持水力均衡的一种办法是选用动态控制设备的预设基本功能修补及修改管段。动态控制设备具有稳定、自动化的特点。频繁使用动态控制设备可能会造成稳态不平衡，因此在使用动态控制系统时，应注意稳态不平衡。

5.供热调节的方式

供热调控的主要具体任务是保持供暖建筑设计的室内计算温度。供热系统在稳态运行的时候，若不计算管网沿线的热损失，那么系统供热必须等于供热用户系统散热设备的热输出。在运行协调中，热源的温度和流量调节称为集中运行协调。集中运行调节方法是①质调节——改变管网供水温度;②调节量——改变管网循环量，③逐级改变流量的质调节——保持同一阶段的流量不变;④间歇性调整——改变每天的加热时间。在热水系统集中调质中调节给水温度的方法非常重要，在节约燃料和经济运行方面具有显着优势。对于长时间供暖，特别是在寒冷的北方地区，以及供暖初期和后期室外昼夜温差较大的情况，意义更大。

结束语

随着国民经济建设的发展和计算机技术的飞速发展，人们对于生活产品质量和基本生活因素保证的要求亦一直提高。如今愈来愈多的人关注供热系统的基本配置及资源的合理利用，更多的人倾向于建设规模化的供热系统设施。合理、安全、经济的节能减排和低碳生活有利于安全可靠的供热系统实现节约资源、保护环境。由于城市供热系统与人民生活息息相关，有关部门可以加强科学技术的合理推广，有效提高城市供热率，促进城镇化发展，促进我国总体经济发展，它们对提升国人的生活品质具有重要的影响。

参考文献：

[1]吴宏伟.城市集中供热管网的设计施工及优化[J].城市建设理论研究：电子版，2013（21）.

[2]王勇.集中供热管网的设计方法分析与改进[J].中文信息，2016（8）.