曾 琳
(遼寧省市政工程設計研究院有限責任公司,遼寧 沈陽 110006)
在城市化進程推進過程中,城市各類工程管線建設和升級改造工作得到了前所未有的重視和關注,尤其是城市供熱管網改造工程,既能夠提高小區供熱可靠性,又能響應節能減排號召。現代城市發展和環境發展之間要求保持一定平衡性,因此在城市供熱管網改造設計中如何充分利用清潔能源和可再生能源、挖掘現有供熱設施潛力,就成為目前城市建設中應該積極關注的問題。
老舊小區的供熱管網建設年代久遠,管道缺少維護維修,現有管道多為架空敷設,架空管道內部保溫結構已經破壞,一些閥門和支架腐蝕嚴重,管道淤塞,急需進行維修改造。但其實老舊小區的供熱管網改造難度較大,主要就是由于管網分布混亂,設計缺乏科學性,且實際施工環節中,施工單位的能力水平參差不齊,因此工程施工質量難以得到保障。
由于老舊小區的供熱管網長時間缺乏維護和保養,因此在內外部原因的多重作用之下,供熱管網出現跑冒滴漏、銹蝕堵塞、管網保溫層脫落、閥門銹蝕等問題,在極端天氣環境下這種問題會進一步加重,比如嚴寒天氣,供熱溫度難以達到取暖要求,對小區居民的日常生活造成很大影響。大部分老舊小區供熱管網中的調節裝置和水力平衡裝置已經無法正常發揮作用,因此管網運行過程水力失調現象嚴重,具體的表現就是遠端供熱用戶的溫度過低,主要是由于熱源傳輸距離過長,盡管是在同一建筑中,末端單元和前端單元的供熱效果差異性也比較顯著。
1) 科學選擇熱負荷指標。在供暖工程改造過程中,一般老舊建筑物,外墻保溫效果差或者沒有保溫,因此在選擇熱負荷指標的時候,要綜合考慮這些因素,避免造成改造之后建筑物內部溫度過高或者過低。
2) 明確熱水熱力管網主干線管徑。在目前的供熱網管改造中,推薦利用經濟比磨阻選擇熱水熱力管網主干線管徑,但是確定之前需要結合項目建設的條件和數據進行統計計算,保證一次網主干線的壓降在規定范圍內[1]。
3) 在管網敷設方式上,一般推薦采用直埋方式,高點設放氣,低點設泄水。供回水管方位設計以水流方向為基準,左供右回,管道出現交叉的時候則上供下回,依據換熱站施工設計確定換熱站供水管道位置。補償方式上,采用直埋無補償和自然補償結合的方式。
4) 核實原市政管線資料圖紙之后確定一次網管敷設路線,做好現場勘察工作,盡量降低管網改造對敷設位置產生的影響,減少穿越公路數量,這些條件都滿足之后可以進一步施工。
首先,合理選擇換熱站位置,換熱機組系統需要按負荷片區進行分區選擇,以便于后期收取管理和維護費用。在選擇換熱站負擔片區的時候,一般考慮其供熱半徑,以及二次管網敷設需求等問題。
其次,換熱站選擇或者建立過程中,最佳方式就是對換熱站舊址實施改造或者新建,且不能夠建立其它功能設施或者廢除,維持穩定運行。換熱站建設過程中,需要匯總氣候補償技術、自動控制技術、通信技術及監控技術等多種技術,提升供熱系統運行的穩定性和安全性、提升供熱效率,同時節能減排。以供熱效果作為基本保障,實現熱量的按需分配[2]。
第三,按照公式計算出集中供暖系統耗電輸熱比之后,依據計算結果選擇換熱站供暖系統中需要使用的循環水泵[3]。
第四,變頻補水泵負責換熱系統定壓,主要使用設備包括板式換熱器、配備循環水泵,且需要在補水系統中設置全自動軟化水設備、軟化水箱、補水泵等設備,但是這個過程中需要緊密結合二次網資料。老舊管網存在嚴重的漏損問題,因此補水量的確定最好是采用上限值,利用水泵實現對流量的變頻控制。
使用年限過長的二次網最好是拆除后新建,拆除施工過程中注意安全防護問題,避免為周邊居民生活造成不便。根據原管線施工圖紙以及現場實際情況設計現場施工方案,施工過程中造成的原有道路破壞要及時恢復。敷設二次網建議選擇埋地敷設方式,如果出現電力網線、污水管網線混亂交叉的現象,則需要溝通,必要時進行設計變更,以原方案改動最小為宜。供熱管道和建筑物內部結構、其余管道應該體現出協調性,供熱管道和建筑結構之間要保持一定距離,保證供熱管道安全運行和建筑居住安全。在設計二次網供熱半徑的時候,建議供熱半徑不易過大,以保證供熱效果[4]。單體熱力入口處及供水或回水管的分支管路上,要依據水利平衡要求設置水利平衡裝置。
綜上所述,現代城市建設中,集中供暖是城市暖通工程建設和運行的主要模式,老舊小區供熱管網改造旨在依托專業人員的設計和施工實現對供暖效果的優化。小區供暖效果直接影響群眾的日常生活質量,從長遠來看,對城市的發展也會造成一定影響,因此在城市工程管網建設過程中,應該關注供暖系統管網優化問題,提升城市供暖系統運行質量。