基于室外采暖管道幾種敷設(shè)方式及其經(jīng)濟分析

霍沖霄

（太原熱力設(shè)計院（有限公司），山西 太原 030000）

0 引言

近幾年，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，也為建筑行業(yè)帶來了充足的發(fā)展動力，使得建筑行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊。而由于建筑工程的不斷開展，人們對于建筑本身的要求也不僅僅是質(zhì)量要求，而在于更多的功能性和居住體驗上，其中采暖管網(wǎng)的建設(shè)便受到了人們的廣泛重視，直接關(guān)系到了人們的居住環(huán)境和體驗，而采暖官網(wǎng)建設(shè)中室外管網(wǎng)的敷設(shè)又是其中的重點內(nèi)容，所以不僅要保證敷設(shè)質(zhì)量，還要最大限度保證經(jīng)濟性。

1 室外采暖管道三種的敷設(shè)方式

1.1 地溝敷設(shè)

結(jié)合地溝的結(jié)構(gòu)基本上可以劃分為普通地溝與預(yù)制鋼筋混凝土地溝兩種。撲通地溝通常為混凝土溝底基礎(chǔ)，利用毛石堆砌溝壁，利用鋼筋混凝土蓋板。在結(jié)構(gòu)上需要保證其承載力和防滲漏能力，一般在地溝的內(nèi)表面涂抹防水砂漿。地溝改變需要具備0.01～0.02 的橫向坡度，同時蓋板上方的覆土深度需要大于0.3m，蓋板與蓋板、蓋板與溝壁間都需要通過水泥砂漿來進行縫隙的封堵。溝底坡度和管道坡度相一致，但不可以低于0.002。

在素土夯實溝槽后，現(xiàn)場澆筑鋼筋混凝土地溝基礎(chǔ)，厚度需要控制在200mm 左右，在基礎(chǔ)夯實完畢后，可以實施管道安裝與保溫處理，之后進行拱形管殼的吊裝。橢圓形鋼筋混凝土拱形殼厚度需要在250mm 左右，長軸之下為直線段，拱殼間的縫隙通過膨脹水泥封堵。不管選擇何種形式地溝，都需要保證高度與寬度可以達到工程的實際要求。在進行管道安裝施工過程中，需要根據(jù)相關(guān)標準來規(guī)劃好管道的布設(shè)，確保管道間與管道和溝頂間、溝底與溝壁間的尺寸合理性，同時終端設(shè)計人行通道寬度，從而為之后的安裝及維修提供便利[1]。

1.2 直埋敷設(shè)

直埋敷設(shè)直接會將管道埋設(shè)在原土基礎(chǔ)上，并不需要額外砌筑地溝，不僅具有周期較短的優(yōu)勢，而且還可以節(jié)約大量的土建施工費用，具有明顯的經(jīng)濟性優(yōu)勢，特別是一些供熱管道，保溫材料與外層防水層在質(zhì)量以及功能性等條件上都在進一步改善，使得供熱冠帶直埋敷設(shè)方法的應(yīng)用也更加普遍。

1.2.1 管道放線定位

對于管道敷設(shè)施工來說，結(jié)合管線規(guī)劃圖紙中標注的位置規(guī)劃和坐標信息以及管道中心線距永久性建筑物距離，通過鋼卷尺及經(jīng)緯儀等設(shè)備來明確管道中心線的位置，在管道變坡位置和分支點擊檢查井中心點打中心樁，在中心樁的樁面中心處釘施中心釘。

1.2.2 明確溝槽斷面及尺寸

結(jié)合管徑的規(guī)格以及現(xiàn)場土質(zhì)情況來明確溝槽斷面形式。管道直埋敷設(shè)的斷面形式有直槽、梯槽、混合槽三種類型，其中直槽為黨管溝在地下水水位之上且挖溝敞露時間較短時可以選用，在應(yīng)用直槽斷面時，需要注意以下幾點：①堆積砂土與砂石土，溝槽深度需要不高于0.75m；②亞黏土，溝槽深度不可以高于1.25m；③粘土，溝槽深度不可以高于1.5m；④堅實土，溝槽深度不可以高于2m；梯形槽深度需要保證在直槽深度之上，但也不能大于5m。

1.2.3 溝槽放線

在中心樁中設(shè)立龍門板，同時結(jié)合開挖的寬度來繪制開挖溝槽邊線，在此過程中，需要根據(jù)以下流程開展：過中心樁作管道中心線的垂直交線，沿該線在中心樁兩邊測量出長度，之后打木樁，深度控制在0.7m 左右，地上部分留余0.2m。將高為150mm，厚度25～30mm 龍門板固定在樁體中，板頂應(yīng)水平。之后將中心樁的中心釘引到龍門板中，通過水準儀檢測出龍門板中心釘?shù)臉烁撸ㄟ^紅油漆表現(xiàn)在代表標高的標示周邊。結(jié)合中心釘標高計算這一點與底溝的下返距離，之后在龍門板中通過中心對稱測量開槽的寬，并在龍門板中拉繩，沿該繩在地面撒白灰線，之后便可以根據(jù)白灰線來開挖管道溝槽。

1.3 架空敷設(shè)

架空敷設(shè)便是把管道安裝到高出地面的支架中，一般在城市的邊緣區(qū)域或無居住建筑區(qū)域應(yīng)用較多。架空敷設(shè)所涉及的管道一般不會被地下水侵蝕，具有較長的使用壽命，而管道的坡度也較為穩(wěn)定。所需要的放水及排氣設(shè)備要求較低，同時土方量只有支承結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，后期的管理和維護也較為便利。不過架空敷設(shè)具有較大的占地面積，且美觀性不足，也容易被自然原因影響如風(fēng)化、銹蝕等，管道的熱損失也相對較高，針對保溫層的效果具有一定要求。在一些氣候較為嚴寒的區(qū)域中，需要針對多種敷設(shè)方式的經(jīng)濟對比，才可以選擇架空敷設(shè)具體是否能夠應(yīng)用。管道的架空高度如設(shè)計方面沒有特殊要求的情況下，人行區(qū)域高度需要在2.5m 之上，車輛通行位置需要高于4.5m。在一些橫跨鐵路的區(qū)域，距離軌釘?shù)母叨染嘈枰刂圃?m 以上。若架空供熱管道兩管或多管并重，通用一個支架的情況下，需要確定好中心距，不僅要考慮管道的直徑以及保溫效果，還需要增加120mm 以上的操作凈距。若設(shè)計中已經(jīng)明確了管路中心距，也需要計算出操作凈距便于校對設(shè)計預(yù)定的操作凈距能否達到工程的標準，若凈距較低，則需要及時向設(shè)計單位提出問題以及增大凈距的要求，但未經(jīng)審批前不可私下改動[2]。

2 三種敷設(shè)方式的經(jīng)濟性對比

2.1 三種敷設(shè)方式的開展要求

一般情況下，對于地溝敷設(shè)來說需要選擇240mm 的磚墻砌筑，溝底需要選擇100mm 的混凝土墊層，內(nèi)壁通過防水砂漿進行粉刷，還要在蓋板上利用厚度60mm 的預(yù)制鋼筋混凝土蓋板，經(jīng)過道路的部位的蓋板厚度則需要調(diào)整至100mm。管道選擇無縫鋼管，并通過厚度50mm 的巖棉管殼保持溫度并進行固定。

對于架空輻射來說，管道架設(shè)高度需要高于600mm 行人路經(jīng)位置也需要高于400mm，支架間架根據(jù)相關(guān)標準使用素混凝土和管道，通過預(yù)埋鐵件固定管道。其規(guī)格和數(shù)目和處理措施都需要根據(jù)相關(guān)標準來開展，管道的保溫措施依然使用巖棉管殼，并通過鋼絲網(wǎng)進行固定。

對于直埋敷設(shè)來說，地溝的挖掘需要嚴格遵守相應(yīng)標準，深度控制在平均800mm 左右，坡度在3‰之內(nèi)，溝底原土進行夯實，在實施管道回填前需要在管道的頂部與底部分別增加厚度為150mm 的中砂。管道通過聚氨酯來實現(xiàn)溫度的保持，外覆玻璃絲布刷玻璃鋼漆。

2.2 經(jīng)濟性對比

根據(jù)上述三種方式的敷設(shè)要求分析，以每米敷設(shè)造價為基準進行計算，結(jié)果如表1 所示。

表1 三種敷設(shè)方式1m 敷設(shè)造價經(jīng)濟對比

通過表1 的對比分析得知，其中經(jīng)濟成本最低的便是直埋敷設(shè)，而直埋敷設(shè)不單單是成本較低，同時在安裝完畢后的運作與維護的成本也相對較低，而且經(jīng)過實踐與測定得知，直埋敷設(shè)的熱損失較小，采暖成效更佳。

3 敷設(shè)需注意的問題

3.1 熱力補償問題

一般來說熱力補償有兩類，一種為根據(jù)管道和敷設(shè)工藝流程的自然補償，另一種便是通過補償器來實現(xiàn)熱力補償。利用補償器實現(xiàn)的熱力補償所用到的補償器有套筒型、方形、波形幾種，在實際施工過程中需要結(jié)合具體的施工要求和現(xiàn)場來確定，同時還要對比兩種補償方式和幾種補償器的經(jīng)濟效益。

某學(xué)院室外采暖系統(tǒng)熱力補償設(shè)計選擇不銹鋼波形補償器，外部通過無縫鋼管來密閉補償器，避免補償器接觸土壤而導(dǎo)致受濕氣影響出現(xiàn)腐蝕問題，延長補償器的使用壽命。不銹鋼波形補償器相比之下體積更小，能夠有效降低所需空間，其穩(wěn)定性也較為優(yōu)異，熱脹冷縮現(xiàn)象并不明顯，能夠確保采暖系統(tǒng)可以保持穩(wěn)定的運作狀態(tài)。

3.2 焊接問題

焊接決定了管道敷設(shè)的整體質(zhì)量，而為了保證焊接的效果，則需要選用專業(yè)的焊接人員，保證焊接人員能夠根據(jù)焊接要求來規(guī)范操作，避免焊接過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。在焊接期間，需要控制好坡口，焊縫也要確保密實性，能夠滿足預(yù)定要求。焊縫也不應(yīng)有夾渣以及氣孔，避免影響管道的使用質(zhì)量。對于焊接的管理工作也要重點關(guān)注，系統(tǒng)在焊接完畢后還要進行水壓試驗，同時對固定焊口實施比例探傷性檢測。

3.3 管道坡度

一般采暖管道的坡向會與回水的流向保持一致，也就是遠端采暖點的回水最高，鍋爐房回水則最低。若在設(shè)計過程中出現(xiàn)坡向相反的現(xiàn)象，則會導(dǎo)致瞥氣問題，也會影響到整個系統(tǒng)的循環(huán)運作。室外的遠距離熱水輸送也不可以設(shè)計一個坡度連接到位的形式，這會提高末端直埋深度導(dǎo)致敷設(shè)成本的增加。但起點若直埋深度太淺也會存在一定問題，如可能會導(dǎo)致管道易損壞等。為了改善這類問題，則需要結(jié)合遠距離輸送管的要求和地形地勢，合理設(shè)計多個坡度，在各個坡度的分隔點都要設(shè)立檢查點，結(jié)合檢查點的狀況和要求來設(shè)計放氣、泄水閥。

4 結(jié)束語

根據(jù)工程經(jīng)驗以及室外采暖管道幾種敷設(shè)方法的具體介紹和經(jīng)濟性對比可以得知，其中直埋敷設(shè)是既經(jīng)濟又實用的敷設(shè)方法，在室外采暖管道的安裝方面只需要做好焊接管理以及坡度設(shè)計等工作即可，成本投資相對最低，同時應(yīng)用效益也較為良好。