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城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略研究

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城市供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)直接影響用戶(hù)生活質(zhì)量，也是各個(gè)地區(qū)政府非常重視的工作。目前，我國(guó)供暖工作基本正常，但是隨著城市供熱需求的不斷增加，供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)也需要不斷優(yōu)化，對(duì)此，設(shè)計(jì)師要在保證供熱質(zhì)量的基礎(chǔ)上從供熱管網(wǎng)的各個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，包括連接方式、管道直徑、管網(wǎng)管線、管網(wǎng)運(yùn)行以及供熱調(diào)節(jié)方面，促使供熱管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、合理性均得到提高。

城市；供熱管網(wǎng)；優(yōu)化；設(shè)計(jì)策略

優(yōu)化城市供熱管網(wǎng)的工作比較復(fù)雜，實(shí)施難度也較大，且對(duì)各個(gè)投資主體之間的利益分配、分戶(hù)計(jì)量技術(shù)等方面均會(huì)產(chǎn)生一定的影響[1]。本文先對(duì)城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略進(jìn)行探討，其詳情如下。

一、城市供熱管網(wǎng)概述

隨著城市高層建筑的不斷增多，為了保證人們生活質(zhì)量，我國(guó)一直非常重視城市供熱事業(yè)的發(fā)展。有研究指出，我國(guó)已經(jīng)有200多個(gè)城市已經(jīng)開(kāi)展了供熱管網(wǎng)的建設(shè)，供暖面積已經(jīng)超過(guò)了9億平方米[2]。目前，城市供熱管網(wǎng)的工程規(guī)模較大，供暖面積多，且工程的總價(jià)較高。相關(guān)研究指出，城市分散供熱面積較多，能源浪費(fèi)大，供熱效率低下，且除塵效果差，嚴(yán)重污染了當(dāng)?shù)丨h(huán)境。每到供暖期，鍋爐產(chǎn)生的粉塵直接散入居民居住區(qū)域內(nèi)，使得室內(nèi)粉塵量增多[3]。由此可見(jiàn)，目前城市供熱管網(wǎng)存在較多的問(wèn)題，而為了滿足城市規(guī)劃的要求，供熱設(shè)計(jì)方面還需不斷優(yōu)化。

二、城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性

目前，城市工業(yè)、建筑等方面均快速發(fā)展，熱供應(yīng)面積也不斷增大，但是熱供應(yīng)的效率較低，存在嚴(yán)重資源浪費(fèi)的情況，且許多分散小鍋爐也給城市生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的較大的負(fù)面影響，不利于城市良好生態(tài)環(huán)境的建設(shè)。因此，需要加強(qiáng)對(duì)城市供熱能力的提高。因此，城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)城市發(fā)展有著重要意義。

三、城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

（一）優(yōu)化連接方式

城市供熱管網(wǎng)管線布置方面，管線布局形式的實(shí)用性是重要該布置工作中最重要的步伐，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)管網(wǎng)時(shí)，需嚴(yán)格勘察施工現(xiàn)場(chǎng)以及其周邊環(huán)境，根據(jù)該地區(qū)的具體地理環(huán)境、建筑物等實(shí)際情況來(lái)合理設(shè)計(jì)管線，以保證管網(wǎng)形式滿足城市供熱要求，不僅如此，應(yīng)確保所設(shè)計(jì)的管網(wǎng)分布對(duì)施工區(qū)域內(nèi)其他基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)不良影響，如交通路線、電力網(wǎng)線等，以避免給人們的生活帶來(lái)不便。城市供熱管網(wǎng)工程是一項(xiàng)大型、復(fù)雜的工程，采用間接連接方式可促使該項(xiàng)工程的造價(jià)減少，可有效防止水利失調(diào)情況的發(fā)生，使得用戶(hù)之間用熱的相互干擾情況有效減少，從而使得供熱質(zhì)量有效提高，而這種方式有利于城市供熱管網(wǎng)的管理和控制，使得管網(wǎng)運(yùn)行效率提高。

（二）優(yōu)化供熱管網(wǎng)管道直徑

設(shè)計(jì)城市供熱管網(wǎng)時(shí)，對(duì)管網(wǎng)直徑的優(yōu)化有助于提高供熱管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性。城市供熱管網(wǎng)一般具有離散型的特點(diǎn)，優(yōu)化管網(wǎng)時(shí)應(yīng)重視優(yōu)化管網(wǎng)直徑的設(shè)計(jì)，且需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)保證設(shè)計(jì)的合理性。對(duì)此，設(shè)計(jì)師應(yīng)將管徑的上限范圍納入設(shè)計(jì)考慮因素中，且采用不同的組合方式來(lái)優(yōu)化管徑設(shè)計(jì)，以合理地控制管徑變化情況。且優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)熱管管網(wǎng)流量進(jìn)行控制。

（三）優(yōu)化供熱管網(wǎng)管線

設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)供熱管網(wǎng)的管線時(shí)，是在技術(shù)可靠、成本投入小以及具有實(shí)用性的基礎(chǔ)上進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計(jì)的，尤其是隨著供熱管網(wǎng)建設(shè)方面的需求越來(lái)越多時(shí)，這方面的要求也愈加凸顯。因此，設(shè)計(jì)師進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性、合理性、可靠性等原則進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)，將短線路的長(zhǎng)度最大限度的減小，從而有效減小阻力，使得管線分布的經(jīng)濟(jì)性得到提高。在管線布置中，管道附件、閥門(mén)、補(bǔ)償器等構(gòu)件的設(shè)置也應(yīng)按照合理性的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，數(shù)量上盡可能地減少。且在管線布置過(guò)程中，工程施工負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員等應(yīng)做好地理勘察工作，盡可能地將管線布置在地質(zhì)穩(wěn)定性較好的區(qū)域，不可在地質(zhì)松軟、滑坡等區(qū)域鋪設(shè)管道，尤其是地下水位較高的區(qū)域以及山體滑坡危險(xiǎn)地帶。在熱負(fù)荷集中地區(qū)，應(yīng)盡量選用短管道。所鋪設(shè)的管道必須與周?chē)慕ㄖ?、基礎(chǔ)設(shè)施等相互不影響，工程人員能安全地進(jìn)行相關(guān)操作，如檢修、維護(hù)等。

（四）優(yōu)化供熱管網(wǎng)運(yùn)行

目前，我國(guó)城市供熱管網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通常存在資源大量浪費(fèi)的情況，這顯著影響了管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性。而目前，隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多新型供熱系統(tǒng)得以研發(fā)出來(lái)，而調(diào)控管網(wǎng)的效率也需要大幅度提升。在許多城市供熱管網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用中，水力推敲導(dǎo)致冷熱產(chǎn)均是常見(jiàn)的情況，而該情況會(huì)嚴(yán)重影響供熱管網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行效率。而優(yōu)化供熱管網(wǎng)運(yùn)行，則要保證管網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力滿足相應(yīng)的需要，以維持用戶(hù)熱負(fù)荷在正常范圍內(nèi)。通過(guò)優(yōu)化供熱管網(wǎng)運(yùn)行方式的設(shè)計(jì)，有助于提高設(shè)計(jì)方案的合理性、經(jīng)濟(jì)效益以及其生態(tài)效益，可避免大量資源浪費(fèi)，避免生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。

（五）優(yōu)化供熱調(diào)節(jié)

在城市供熱管網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了保證用戶(hù)正常用熱，提高供熱管網(wǎng)使用效率，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)供熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)。優(yōu)化城市供熱管網(wǎng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可有效解決用戶(hù)供熱供冷不均的問(wèn)題，能促使用戶(hù)可獲得穩(wěn)定、可持續(xù)的用熱。部分學(xué)者在相關(guān)實(shí)際研究中提出，怎樣有效地平衡城市供熱管網(wǎng)的水力是優(yōu)化供熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要問(wèn)題，但是水力平衡的影響因素較多，包括管道規(guī)格、管道分布、阻力值、用戶(hù)數(shù)量和分布等，因此，設(shè)計(jì)師開(kāi)展優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意結(jié)合多方面的因素進(jìn)行綜合考慮，以保證設(shè)計(jì)的合理性。

結(jié)束語(yǔ)

城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)直接影響了用戶(hù)用熱的勤快過(guò)，有效優(yōu)化管網(wǎng)鋪設(shè)、運(yùn)行系統(tǒng)等可促使供熱管網(wǎng)的使用效率得到提高，有助于減少工程投入。設(shè)計(jì)師在優(yōu)化城市供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，需注重多方面因素的影響，以保證管網(wǎng)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、生態(tài)效益、合理性、可行性。目前，供熱熱點(diǎn)有不斷減少趨勢(shì)，而供熱管網(wǎng)的投資卻不斷增多，且在社會(huì)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)尤為重要，設(shè)計(jì)師、技術(shù)人員等應(yīng)不斷加強(qiáng)管網(wǎng)的研究，不斷優(yōu)化管網(wǎng)方案，以推動(dòng)供熱事業(yè)的發(fā)展，為城市的進(jìn)步奠定良好的基礎(chǔ)。

[1]欒景學(xué).新時(shí)期下城市供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J].科技風(fēng), 2011,17(02)：74.

[2]侯雅今.城市供熱管網(wǎng)集中檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D].河北科技大學(xué),2015.

[3]孫煥波,楊友明.城市集中供熱管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,19(13)：110.

[4]高永峰.優(yōu)化供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)保證城市供熱質(zhì)量[J].科技與企業(yè),2014,20（13)：176.