郭玉龍

（太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030000）

0 引言

為減輕國(guó)有企業(yè)負(fù)擔(dān)，剝離國(guó)有企業(yè)社會(huì)職能，整合資源提高社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施水平，改善國(guó)有企業(yè)職工生活居住條件，更好發(fā)揮國(guó)有企業(yè)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的引領(lǐng)作用，根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)加快剝離國(guó)有企業(yè)辦社會(huì)職能和解決歷史遺留問(wèn)題工作方案的通知》（國(guó)發(fā)〔2016〕19 號(hào)）等相關(guān)政策文件，在全國(guó)各地廣泛開(kāi)展“三供一業(yè)——供水、供電、供熱、物業(yè)管理”的分離移交工作[1-4]?！叭┮粯I(yè)”供熱分離移交改造工程通過(guò)對(duì)現(xiàn)有居住建筑供熱系統(tǒng)進(jìn)行改造，能有效降低現(xiàn)有居住建筑供熱損耗，減少CO2、SO2等污染物排放，進(jìn)一步挖潛現(xiàn)狀有限熱源，增加系統(tǒng)供熱能力，可以有效改善環(huán)境空氣品質(zhì)，作為實(shí)現(xiàn)集中供熱全覆蓋的有力補(bǔ)充。

本文結(jié)合我國(guó)北方城市某小區(qū)“三供一業(yè)”供熱分離移交改造工程，對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要技術(shù)分析。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

該小區(qū)位于我國(guó)北方某市，始建于20 世紀(jì)90 年代，先后共建設(shè)十八棟住宅樓，均為4~6 層建筑，磚混結(jié)構(gòu)，居民戶(hù)數(shù)972戶(hù)，小區(qū)總建筑面積11 萬(wàn)m2。由于該小區(qū)未實(shí)施節(jié)能改造，外墻無(wú)保溫層，窗戶(hù)普遍為鋁合金單層玻璃窗，導(dǎo)致該小區(qū)采暖綜合耗熱指標(biāo)偏高。供熱二次管網(wǎng)自建成投運(yùn)以來(lái)，已使用30 余年至40 年，管道老化并超期服役，熱量損失嚴(yán)重，且存在安全隱患。戶(hù)內(nèi)采暖系統(tǒng)基本采用單管順流垂直式系統(tǒng)，普遍存在“上層熱、下層冷”和立管堵塞等現(xiàn)象。戶(hù)內(nèi)采暖設(shè)備為老舊鐵制散熱器，散熱量低，大部分種類(lèi)及型號(hào)已被市場(chǎng)淘汰。

2 設(shè)計(jì)原則

結(jié)合上述基本情況及對(duì)小區(qū)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研資料，我們對(duì)本小區(qū)“三供一業(yè)”供熱分離移交改造工程提出以下設(shè)計(jì)原則：①按照技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、運(yùn)行安全可靠的原則，對(duì)涉及的管道、設(shè)備進(jìn)行改造，達(dá)到本地區(qū)供熱的平均水平；②應(yīng)確保改造后的供熱系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，易于維護(hù)檢修；③改造后實(shí)現(xiàn)分戶(hù)控制、按戶(hù)收費(fèi)；④改遷庭院二次管網(wǎng)管位結(jié)合現(xiàn)狀建筑物、小區(qū)道路合理布置，主要采用直埋方式敷設(shè)；⑤設(shè)計(jì)供、回水管道方向與現(xiàn)狀供、回水管道方向須保證一致，避免錯(cuò)接；⑥各單元門(mén)處設(shè)置入戶(hù)單元管，設(shè)計(jì)入戶(hù)單元管既要滿(mǎn)足現(xiàn)狀供熱，又要預(yù)留后期改造條件；⑦各樓棟前設(shè)分支關(guān)斷調(diào)節(jié)小室，供水管道順?biāo)鞣较蛞来卧O(shè)球閥、過(guò)濾器，回水管道設(shè)球閥；⑧針對(duì)一梯多戶(hù)（大于等于3 戶(hù)）情況，樓道內(nèi)管線(xiàn)布置雜亂，管線(xiàn)密集，供水管道分支處存在渦流現(xiàn)象，樓棟立管及各樓層支線(xiàn)采用異程式系統(tǒng)，在戶(hù)外管道上設(shè)置分戶(hù)控制裝置；⑨部分樓梯間原垃圾道已棄用，可利用廢棄垃圾道敷設(shè)管道；⑩考慮庭院二次管網(wǎng)用戶(hù)較多，水力平衡工況復(fù)雜，調(diào)節(jié)困難，本工程庭院二次管網(wǎng)采用質(zhì)調(diào)節(jié)。熱力站內(nèi)水泵設(shè)置變頻調(diào)節(jié)，利用調(diào)速泵的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)室外溫度的變化，用改變泵流量的方法和控制供、回水溫度，達(dá)到供熱運(yùn)行高效、節(jié)能的目的，即庭院二次網(wǎng)采用分階段變流量質(zhì)調(diào)節(jié)的方式。

3 改造方案

3.1 庭院二次管網(wǎng)改造

庭院二次管網(wǎng)建設(shè)年代久遠(yuǎn)，管道腐蝕嚴(yán)重，保溫材料損毀嚴(yán)重，閥門(mén)無(wú)法正常調(diào)節(jié)，供熱運(yùn)行期間“跑冒滴漏”現(xiàn)象突出，系統(tǒng)失水量大，熱量輸送能力大幅降低，有的管道甚至常年浸泡在水中，這樣既浪費(fèi)了能源，也達(dá)不到采暖效果。此外還普遍存在管道亂接、錯(cuò)接現(xiàn)象，路由走向不合理等情況。部分小區(qū)后期加建導(dǎo)致供熱面積增大，現(xiàn)狀管道管徑無(wú)力負(fù)擔(dān)，造成水力失衡，影響供熱管網(wǎng)正常運(yùn)行。經(jīng)接收方、移交方等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研，庭院二次管網(wǎng)管材及保溫材料不符合《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定，且保溫材料損毀嚴(yán)重，管材腐蝕嚴(yán)重。

針對(duì)上述情況，我們對(duì)小區(qū)內(nèi)庭院二次管網(wǎng)提出以下改造方案：①庭院現(xiàn)狀二次管網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工、材料等均滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)行打壓、清洗、檢修后仍滿(mǎn)足使用要求的，原則上可不更換。對(duì)于不滿(mǎn)足上述要求的現(xiàn)狀二次管網(wǎng)全部更換；②現(xiàn)狀二次管網(wǎng)為直埋敷設(shè)，改造時(shí)仍維持直埋敷設(shè)；現(xiàn)狀二次管網(wǎng)為架空敷設(shè)，改造時(shí)優(yōu)先考慮直埋敷設(shè)；現(xiàn)狀二次管網(wǎng)為地溝敷設(shè)，改造時(shí)優(yōu)先考慮利用原地溝敷設(shè)；對(duì)于不具有直埋敷設(shè)條件的應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況合理確定管線(xiàn)敷設(shè)方案。在滿(mǎn)足《城市工程管線(xiàn)綜合規(guī)劃規(guī)范》的條件下，依循原二次網(wǎng)路由，優(yōu)化管線(xiàn)綜合設(shè)計(jì)，合理布置地下管線(xiàn)，最終達(dá)到供熱管線(xiàn)路由簡(jiǎn)捷、管線(xiàn)交叉少、管位改動(dòng)少、工程投資少、施工難度小、易檢修維護(hù)[5]；③管道管材選用Q235B，管徑小于DN200 采用無(wú)縫鋼管，管徑大于等于DN200 采用螺旋縫焊接鋼管；管道采用工廠(chǎng)預(yù)制的直埋保溫管，高密度聚乙烯管為保護(hù)殼、硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料為保溫層，同時(shí)符合《高密度聚乙烯外護(hù)管硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管及管件》的相關(guān)要求；④管道補(bǔ)償方式優(yōu)先考慮自然補(bǔ)償，如需采用補(bǔ)償裝置，優(yōu)先考慮套筒補(bǔ)償器；分段閥門(mén)采用球閥和蝶閥；⑤樓棟供熱支線(xiàn)在靠近供熱主線(xiàn)處設(shè)閥門(mén)井，閥門(mén)井內(nèi)供、回水管道分別安裝球閥，并在供水管道球閥后安裝Y 型過(guò)濾器。不屬于“三供一業(yè)”改造范圍內(nèi)的其他熱用戶(hù)，設(shè)分支閥門(mén)井室后與原有管線(xiàn)連接；⑥樓棟支線(xiàn)閥門(mén)井至各單元熱力入口采用預(yù)制直埋保溫管敷設(shè)；⑦在采暖系統(tǒng)最后一個(gè)單元入口前設(shè)置臨時(shí)除污清洗裝置，該裝置由球閥、Y 型除污器和球閥組成，試壓、清洗、除污后，將Y 型除污器拆除，并將回路連接，作為管網(wǎng)冷運(yùn)聯(lián)通管。

3.2 樓內(nèi)采暖系統(tǒng)改造

樓內(nèi)采暖管道、暖氣片普遍存在年久失修、系統(tǒng)不合理、銹蝕堵塞等問(wèn)題。現(xiàn)狀采暖系統(tǒng)大多是整個(gè)單元為一體的單管順流式系統(tǒng)。供水管道在頂層，回水管道在底層，自上而下通過(guò)采暖立管順序經(jīng)過(guò)每層散熱器，熱水被逐漸冷卻，從而使供水溫度大幅降低，導(dǎo)致上層住戶(hù)過(guò)熱，底層住戶(hù)和末端住戶(hù)供熱溫度不足，室溫偏低的現(xiàn)象，達(dá)不到期望的供熱品質(zhì)和質(zhì)量。此外由于采用順流式系統(tǒng)，各用戶(hù)無(wú)法單獨(dú)調(diào)節(jié)，一旦發(fā)生故障需將整個(gè)立管上下用戶(hù)斷流維修，影響面積較大，同時(shí)也不能實(shí)現(xiàn)分戶(hù)計(jì)量技術(shù)要求。過(guò)去我國(guó)材料科學(xué)以及金屬冶煉工業(yè)發(fā)展水平不高，因此年代久遠(yuǎn)的散熱器多采用鐵來(lái)制造，暖氣片散熱量小，且容易生銹。

針對(duì)上述情況，我們對(duì)樓內(nèi)采暖系統(tǒng)提出以下改造方案：①單元樓梯間采用垂直雙管異程式系統(tǒng)或垂直三管同程式系統(tǒng)，采暖立管起始位置，供、回水管道安裝球閥，并且在供水管道球閥后安裝自力式流量控制閥。樓道內(nèi)（采暖分戶(hù)裝置前）采暖管道材料采用20#無(wú)縫鋼管，B1 級(jí)橡塑保溫。自力式流量控制閥可自動(dòng)消除系統(tǒng)的壓差波動(dòng)，保持系統(tǒng)流量恒定不變；②采暖分戶(hù)裝置按以下要求設(shè)置：供水管道安裝戶(hù)用智能調(diào)節(jié)閥、鎖閉球閥及Y 型過(guò)濾器，回水管道安裝熱計(jì)量表及鎖閉球閥；③采暖分戶(hù)裝置后住戶(hù)采暖系統(tǒng)優(yōu)先選用水平單管跨越管式系統(tǒng)（戶(hù)內(nèi)面積小于等于60m2，單趟；戶(hù)內(nèi)面積大于60m2，多趟）或上供下回同程式系統(tǒng)；水平單管跨越管式系統(tǒng)能有效減少水溫降低對(duì)串聯(lián)系統(tǒng)末端的影響。采暖供水管入戶(hù)后先經(jīng)過(guò)熱耗較大（背陰面）房間的散熱器，后經(jīng)過(guò)耗熱較?。?yáng)面）房間的散熱器，戶(hù)內(nèi)采暖管道管材優(yōu)先選用PPR 塑料管；散熱器優(yōu)先選用鑄鐵對(duì)流型；④針對(duì)單元采暖立管在每層引出入戶(hù)數(shù)量過(guò)多，采暖管道錯(cuò)綜復(fù)雜這一情況。在設(shè)計(jì)中進(jìn)行如下優(yōu)化：不考慮每一層的實(shí)際戶(hù)數(shù)，統(tǒng)一在采暖立管引出每一層的入戶(hù)總分支，總分支沿墻體依次敷設(shè)至本層每家每戶(hù)，并給每家每戶(hù)引供熱分支，從而減少樓道內(nèi)采暖管道數(shù)量；⑤戶(hù)內(nèi)現(xiàn)狀暖氣片的材料、設(shè)計(jì)、施工均滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)要求，再進(jìn)行打壓、沖洗、檢修后仍滿(mǎn)足使用要求的，原則上可不更換；⑥戶(hù)內(nèi)暖氣片設(shè)計(jì)計(jì)算片數(shù)與現(xiàn)狀暖氣片數(shù)量差異較大時(shí)，暖氣片數(shù)量選取根據(jù)實(shí)際情況確定，合理設(shè)置暖氣片位置及組數(shù)；⑦廚房、陽(yáng)臺(tái)、衛(wèi)生間等熱負(fù)荷較少的房間，散熱器采用同側(cè)連接方式，既減少管道彎頭，又降低管網(wǎng)阻力。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）項(xiàng)目實(shí)施后，不僅使本小區(qū)供暖系統(tǒng)達(dá)到城市供熱指標(biāo)及一戶(hù)一表、分戶(hù)計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)，而且在熱損降低的同時(shí)提高室內(nèi)采暖溫度，有效提升住戶(hù)居住品質(zhì)。既滿(mǎn)足國(guó)家的節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，又提高居民居住舒適度，是一項(xiàng)利國(guó)利民的環(huán)保工程。

（2）大部分老舊小區(qū)的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫效果差，其不可避免的將造成大量熱量損失，因此建議采取有效措施提升外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能。

（3）“三供一業(yè)”分離移交改造工程涉及萬(wàn)戶(hù)千家，既要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范，施工中又要盡量避免影響戶(hù)內(nèi)裝飾布置和戶(hù)外現(xiàn)狀設(shè)施。