新时期市政供热的节能设计初探

翟乐天

（太原市政工程勘测设计院有限公司，山西太原 030012）

0 引言

早在几年前国家已对市政供热系统的运行和节能改造相关内容作出了明确要求，在大形势的推动下，新时期我国供热水平受到各种因素影响正处于下滑趋势，市政供热系统中存在的大量问题成为不可忽视的原因。另外为了树立节约能源的基本观念，有效节约能源和供热成本，提高市政供热水平，对市政供热系统进行节能方面的改造已经成为必然趋势。本文从解决市政供热系统中问题的角度出发，结合实际情况，对市政供热体系进行合理的节能改造设计，确保设计方案合理，能够顺利地达到节能减排目的，提升市政供热水平。

1 市政集中供热的优势

1.1 可持续发展

市政集中供热有效节约了土地资源，减少了人力物力资源的使用。而且其他供热方式会受到设备使用年限的限制，需要时常更新替换设备，市政集中供热则可以实现只需要一次成本投资，就能持续使用的良好效果。

1.2 具有较强经济性

和其他供热方式相比，集中供热无论是在运行费用还是供热稳定性方面都具有明显优势。即使水、电、煤等原材料的价格越来越高，但是集中供热方式依旧具有较强的经济性，在节约成本方面有绝对优势。

1.3 安全可靠

市政供热技术正逐渐完善，随着我国科学技术的发展，出现越来越多的新型供热技术，在安全性和可靠性方面都有较大提升[1]。

1.4 便利实用

集中供热系统经过全国多地常年实践运行，技术相对成熟，运行安全可靠，且价格亲民，为广大群众所接受。此外，集中供热模式还可采用无人值守的联网监控系统，实时监测管网的供回水流量、温度、压力等数值，如遇故障，亦可针对性的定点报障，实现真正意义上的精细化、网格化管理。

1.5 节能环保

随着我国城镇化和工业化发展的加快，社会对环境保护提出了更加严格的要求，节能减排行动被提上日程。集中供热充分响应国家号召，其环保型供热方式，有效地减少环境污染，因此国家政府为城市集中供热事业提供了大力支持，广泛推行使用集中供热形式。

2 新时期市政供热的节能设计改造的必要性

我国虽然是能源生产大国，基本形成了煤、油、气、电、核、新能源和可再生能源多轮驱动的能源生产体系，各种能源储备总量都处于世界领先地位，然而我国同时也是人口大国，人均能源储备量不足，随着人们生产生活水平的提高，社会对于能源的需求也逐渐增加，再加上我国本身各种能源利用率就低于国际先进水平，基于上述情况，节能降耗必须马上在各个生产行业中提上日程。尤其是人们对于热能需求的逐年上涨，因此在市政供热系统设计中引用节能技术就显得十分必要，其优势可以具体体现在以下3个方面。

（1）在市政供热系统设计中引用节能技术，可以有效减轻热能生产和供热过程中的能源损耗，改变以往供热模式，实现高质量的供热，增加经济效益，达成节能减耗的基本目标。

（2）在市政供热系统设计中引用节能技术，可以结合相关配套技术进行全面提升，发挥供热系统的全部效用，保证供热的持续性和稳定性，提高供热质量和供热效率[2]。

（3）在市政供热系统设计中引用节能技术，可以优化市政供热体系，完成供热行业转型升级，节约能源的基础上还能减少资源的浪费，达到国家节能减排的基本目标。市政供热系统如图1所示。

图1 市政供热系统

3 供热管网施工改造节能设计

3.1 管线布局设计

市政供热系统的正常运行工作的前提是，管线布局具备可行性和有效性。因此在设计供热管网前，要对实际施工环境进行实地勘察，结合施工场地的地质构造合理规划管线布局。这样一来，管线布局布置合理，具备了可行性，市政供热系统可以正常工作，城市的供热需求也就得到了满足。同时，在进行管线布局的设计时，还要考虑到布设的美观性，且不能影响城市交通及其他管线的线路布局。除此之外，管线布局设计还要考虑到成本因素，在确保管线布局可行的前提下尽可能地减少成本资金投入。

3.2 供热管网直径设计

在供热管网的设计过程中最关键的步骤就是对于供热管网的直径设计，供热管网的直径设计应该充分结合实际情况，有针对性地设计出多种组合形式。在管网直径过程中要确保直径变化在合理的范围内，不可以超过管径变化上限。此外，管网的流量和管段直径也是管网设计中需要重点考虑的因素，要保证经过合理设计的管道直径足以承载管道热负载值。对供热管网的直径设计是十分关键的步骤，设计合理有效才能够在投入使用后，为市政供热系统带来更多的经济效益，保证供热水平。

3.3 供热管网管线设计

我国市政对于供热管网建设的投资正逐年增加，然而集中供热源点却在下降，针对这一情况进行供热管网设计时，一定要考虑到后期实施设计方案的成本问题，确保设计合理的同时保证其具有足够的经济性。设计要精准细化到管线的阀门及其他附件，供热管网线路应该尽可能地缩短，为了避免阻力的影响，应将供热管网管线尽量靠近热负荷集中的区域。除此之外，供热管网管线设计对于周边地质环境有较高要求，土质松软稳定性差的区域应进行地基处理和布置支墩等有效措施保证管道敷设的质量，确保供热安全。同时，在进行管线布局的设计时，还要考虑到布设的美观性，且不能影响城市交通及其他管线的线路布局[3]。

3.4 供热管网运行设计

我国现有供热管网在运行过程中存在很多问题，比如资源浪费现象，以及经济效益低等等。出现这些问题的主要原因是，当下供热管网的调节水平无法满足新型供热系统的基本要求。此外，供热系统在运行过程中会受到很多因素的影响，导致供热效率和供热效果都不理想。因此在进行供热管网的设计时，要重点对供热管网的运行设计进行优化。科学合理的运行设计才能够为供热系统的正常运行提供保障，从而满足当下人们对于供热质量的基本需求。

3.5 供热调节设计

当下我们引用了新型的供热系统，但是这种系统对于供热管网的调节水平要求很高，因此需要对供热管网中的供热调节功能进行合理优化设计。优化供热调节设计可以有效解决供热不均的问题，充分满足用户需求，确保供热的稳定性和持续性。供热调节设计改造的关键在于集中供热管网的水力平衡，集中供热管网的水力平衡会受到阻力、管道规格、用户数量等多种因素的影响，因此在进行设计优化时，要全面综合地考量所有影响因素，争取使供热调节设计具有科学性、合理性和可实施性。这样一来，供热系统便可以正常运行，供热质量和供热效率也会得到有效保障，更加安全可靠。

3.6 热负荷指标设计

热负荷指的是热水供应、采暖和通风等内容，能够为供热管网设计提供参照依据。因此，热负荷指标的设计是供热管网设计过程中十分重要的部分，只有热负荷指标具有合理性，才能促进管网投资和管网管理工作的进行。此外，合理的热负荷指标设计还能够使整个供热管网设计更具有科学性，有效减少能源浪费。

3.7 供热参数设计

管网设计中有两个关键的影响因素，即水温和比摩阻。因此在进行供热管网的设计时，要充分考虑到这两个影响因素，结合实际环境设置合理的供热参数，供热参数一旦不合理就会阻碍供热管网的正常运行，城市供热不及时就会严重影响到供热经济效益。外部环境温度经常会发生变化，要根据温度变化情况及时调整供热参数，这样才能确保供热系统的正常运行。

3.8 水压图绘制

关于水压图的绘制是供热管网设计中不可缺少部分，工作人员可以通过水压图对运行环境进行实时监测，监测的范围十分广泛，包括管网中任何一个压力点变化程度，供热系统是否安全稳定运行等方面。然而当下市政供热管网设计通常会忽视水压图的绘制部分，这样一来没有了合理的水压图，供热管网系统的安全性无法得到有效保障[4]。一旦出现问题，将无法及时采取有效措施解决问题，影响供热管网的正常运行。

4 供热管网施工

在进行供热管网的设计优化后，按照设计方案激进行供热管网工程施工也同样十分关键，对于供热管网的构建和供热系统的整体供热水平都至关重要，供热管网施工过程中需要特别注意之处如下。

4.1 前期准备工作

供热管网建设的前期准备工作十分重要，能够直接影响到后续工程进展和工程质量。因此施工人员要事先充分做好工程前期的准备工作，了解施工内容，严格检测各种设备和器械，并做好和施工相关单位之间的沟通协调工作，有效保障后续工程质量。

4.2 施工质量管理

对工程施工质量的把控时工程施工管理的基本任务，也是建立完整的施工组织管理体系最重要的环节。在供热管网工程正式施工前，我们要对工程投入的资金和资源进行统计，并对一些条件质量进行预先控制。施工过程中要对各个生产操作环节的质量也做好把控工作，将工程施工质量作为工作重点，做最高质量的工程建设。

4.3 施工进度控制

作为工程施工的管理者，要根据实际情况，采取相应措施来保障施工进度，控制施工进程，按照基本要求进行实际施工。在供热管网的施工过程中，工作人员要做好工程日记，即监理日志，把控施工计划，控制工程进度。一旦发生施工的实际进度与预计标准进度不一致的情况，管理人员要及时对修改施工计划，使进度和监理工程师批准的标准达成统一[5]。施工进度滞后时要请监理工程师的批准，再采取相应措施加快工程施工进度。为了满足合同需求，如果无论采用何种方式都无法加快工程的进度，要及时反应给监理单位，与其进行协调商讨，最后决定是将工期延后还是追加工程经费等。综上所述，严格控制施工进度，对后续施工的质量起到保障作用。

4.4 施工安全保障

为了避免安全隐患的发生，应该在施工人员正式上岗前为其提供安全教育和技术培训，并根据各个岗位人员配置的实际情况进行有针对性的教育，使每个人都能意识到安全防护的重要性，切实落实在工程项目的实施过程中，为每个人培养安全意识。相关人员需具有考取相关职业技术资格证，坚持有证上岗，为施工质量和安全提供保障。施工现场应安排安全监督人员进行实时监管，能迅速发现危险情况并采取措施。同时购置消防器材等相关安全设备，为施工人员购买质量过关的安全帽等防护用具，尽全力保障人生命安全及现场安全。完善大型工业工程施工安全管理程序，做好安全隐患的预防工作。管理人员定期检查设备，严格把控施工过程中所需用品质量，并进行不定时抽查[6]。

5 结语

综上所述，随着人们生产生活水平的提高，社会对于热能的需求也越来越大，此外近年我国倡导节能减排理念，因此对于市政供热系统的节能改造设计被提上日程。本文结合实际发展状况，对影响到市政工程供热水平的具体因素进行深度分析，并根据现存问题有针对性地制定一系列节能改造策略。市政供热系统的完善水平可以直接影响到人们的日常生产生活，在进行节能改造设计的过程中应该最大程度地保证供热水平，减少工程造价，并确保设计方案的合理性、实用性和可实施性。通过对市政供热体系的节能改造设计，节约能源，有效提高供热质量。