老舊小區(qū)供熱管網設計改造存在的問題與解決措施

侯奇

(太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，山西 太原 030002)

1 老舊小區(qū)供熱管網設計改造的現(xiàn)狀

在老舊小區(qū)中，供熱管網的設計和改造是一個重要的問題。由于這些小區(qū)的供熱系統(tǒng)往往已經使用了多年，因此存在許多問題，需要進行改造和升級。以下是老舊小區(qū)供熱管網設計改造的現(xiàn)狀。

1.1 原有管網設計不合理，影響供熱效率

在老舊小區(qū)中，原有的供熱管網設計往往存在不合理之處，這導致了供熱效率低下。由于早期的供熱管網設計往往沒有考慮到能源的合理利用和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，因此經常出現(xiàn)能源浪費和環(huán)境污染等問題。

首先，原有的供熱管網設計可能沒有考慮到小區(qū)的具體情況，例如建筑物的年齡、結構、材料等，以及地理環(huán)境、氣候條件等。這可能導致供熱管網的布局不合理，使得熱量無法有效地傳遞到每棟建筑物，導致供熱不足或者供熱過度的情況。其次，原有的供熱管網設計可能沒有考慮到能源的合理利用。在早期的設計中，能源的使用往往比較粗放，沒有進行有效的能源管理。導致能源的浪費，同時也會增加供熱的成本。另外，原有的供熱管網設計沒有考慮到環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在早期的設計中，環(huán)境保護的意識相對較弱，對環(huán)境的污染可能沒有得到有效的控制。這可能導致環(huán)境污染問題的出現(xiàn)，同時也會對小區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成負面影響。

這種不合理的設計也使得供熱系統(tǒng)的運行不穩(wěn)定。由于供熱管網的布局不合理和能源利用的不科學，供熱系統(tǒng)的運行往往會出現(xiàn)各種問題。這可能導致供熱不足或者供熱過度的情況，給居民的生活帶來不便。例如，在寒冷的冬季，如果供熱不足，居民的室內溫度可能過低，影響生活質量；如果供熱過度，則可能導致室內溫度過高，需要頻繁開窗通風，增加了能源的浪費[1]。

1.2 管網老化，存在安全隱患

老舊小區(qū)的供熱管網由于長時間的使用，往往會出現(xiàn)老化現(xiàn)象。這種老化現(xiàn)象不僅會影響供熱系統(tǒng)的效率，還會給供熱系統(tǒng)帶來安全隱患。例如，一些老舊的管道會出現(xiàn)腐蝕、漏水等問題，這會給居民的生活帶來不便，甚至會引發(fā)安全事故。

1.3 缺乏專業(yè)設計團隊，改造難度大

在老舊小區(qū)中，由于缺乏專業(yè)的設計團隊，對供熱管網進行改造的難度確實很大。每個小區(qū)的建筑結構和環(huán)境條件都是獨特的，因此改造方案的設計需要針對每個小區(qū)的實際情況進行定制。然而，由于缺乏專業(yè)的設計團隊，這個過程往往是一項挑戰(zhàn)，由于每個小區(qū)的情況不同，改造方案的設計需要考慮很多因素，如建筑物的年齡、結構、材料，以及地理環(huán)境、氣候條件等，需要設計團隊具備深厚的專業(yè)知識和豐富的實踐經驗，以準確評估各種因素并對改造方案進行優(yōu)化。另外，由于老舊小區(qū)的供熱管網往往存在老化、腐蝕、漏水等問題，改造工作還需要考慮到如何解決這些問題，需要設計團隊對供熱管網的現(xiàn)狀進行深入調查和分析，提出有效的解決方案。

1.4 施工難度大

老舊小區(qū)的施工環(huán)境往往比較復雜，而且施工空間有限，這增加了改造的難度。在供熱管網改造中，需要考慮到小區(qū)的建筑結構和地下設施等情況，同時還需要考慮到施工對居民生活的影響。因此，在改造中需要進行詳細的施工規(guī)劃和設計，確保施工的順利進行。

1.5 對居民生活的影響

供熱管網改造工程可能會對居民生活造成不便，如停熱、施工噪音等。因此，在改造中需要妥善協(xié)調與居民的關系，盡可能減少對居民生活的影響。可以采取一些補償措施，如提供臨時熱源、施工期間對居民進行補貼等，以減少對居民生活的影響。同時，還可以通過與居民溝通、公示改造計劃等方式增強居民對改造工程的了解和支持[2]。

2 老舊小區(qū)供熱管網設計方案

2.1 供熱管網總體布局

在老舊小區(qū)的供熱管網改造中，首先需要根據小區(qū)的熱負荷情況進行總體規(guī)劃。這意味著需要對小區(qū)的供熱需求進行詳細的評估，考慮小區(qū)內建筑物的類型、面積、結構和人口分布等因素，以及氣候條件和地理環(huán)境等外部因素。通過總體規(guī)劃，可以確定小區(qū)所需的供熱量和供熱面積，從而為后續(xù)的管網設計和改造提供基礎數(shù)據。

在總體規(guī)劃的基礎上，需要進行管網水力計算和管徑選型。流體在管道內流動時，在一定時間內所流過的距離為流速，流速一般指流體的平均流速，單位為m/s。

流量與管道斷面及流速成正比，三者之間關系如公式(1)：

Q = (πD2)/4·v·3 600 (m3/ h )

(1)

式中 Q — 流量(m3/h或t/h )；

D — 管道內徑(m)；

V — 流體平均速度(m/s)。

根據上式，當流速一定時，其流量與管徑的平方成正比，在施工中遇到管徑替代時，應進行計算后方可代用。

這一步驟是供熱管網改造的關鍵，因為它直接關系到供熱系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。通過水力計算，可以確定供熱管道的直徑和流量，從而確定管道的材質和保溫材料等。同時，還需要考慮管道的布局和走向，確保供熱系統(tǒng)能夠高效地運行，并且滿足小區(qū)內各個建筑物的供熱需求。

在確定管徑和管道布局的基礎上，還需要考慮小區(qū)內供熱管道的走向。合理的布局可以減少能源的浪費和提高供熱效率，同時還可以減少對小區(qū)環(huán)境和建筑結構的影響。在確定管道走向時，需要考慮以下3個方面。

(1)盡量避免穿越建筑物和道路等關鍵區(qū)域，以減少對小區(qū)環(huán)境和建筑結構的影響。

(2)確保管道走向與小區(qū)規(guī)劃和建筑布局相協(xié)調，以減少能源的浪費和提高供熱效率。

(3)考慮未來供熱需求的變化和發(fā)展，為未來的擴展和改造留充足空間。

在考慮當前情況的同時，還需要對未來進行預算和規(guī)劃。包括對未來供熱需求的變化和發(fā)展進行預測，以及考慮未來的技術和材料進步等因素。通過預算和規(guī)劃，可以在實際設計中符合實際情況的同時，為未來的發(fā)展留有余地，確保供熱管網改造的可持續(xù)性和經濟性管網敷設方式[3]。

2.2 供暖管道敷設

2.2.1 半通行敷設

當一個區(qū)域地下管道數(shù)量較多時，采用直埋敷設方式有助于減少維修難度，使得整個檢修工作能夠更好地完成。這種敷設方式具有以下優(yōu)點。

直埋敷設能夠減少管道之間的相互影響，避免因其他管道的維修或更新而對供熱管道造成干擾。由于地下管道數(shù)量較多，相互之間的距離通常較近，這可能導致管道之間存在相互干擾的問題，如熱量傳遞、化學物質滲透等。采用直埋敷設可以將供熱管道與其他管道分開，減少這些干擾，提高供熱效率。其次，直埋敷設有助于簡化檢修流程。在傳統(tǒng)的地溝敷設方式中，當供熱管道出現(xiàn)故障時，需要打開地溝，找到故障點并進行維修。這個過程可能需要花費較長的時間和人力，而且可能會對周圍的環(huán)境造成一定的影響。而采用直埋敷設方式，可以在非破壞性的情況下進行檢修，通過預先設置的檢查井或檢修孔進入管道內部，進行維修和更換工作。這樣能夠大大簡化檢修流程，提高效率。最后，直埋敷設也有助于延長供熱管道的使用壽命。傳統(tǒng)的地溝敷設方式中，管道長期暴露在空氣中，容易受到氧化和腐蝕的影響，從而縮短使用壽命。而采用直埋敷設方式，可以將管道封閉在保溫層中，避免空氣中的氧氣和水分對管道的腐蝕，從而延長其使用壽命。

通常情況下地溝的凈高約為1m，管道沿著壁溝從上向下依次排列。最上層管道距離溝頂部的距離控制在20cm左右。這些距離和寬度等數(shù)值都是半通行敷設方式在設計過程中必須重視的要點。在設計時還需要考慮地溝的防水、排水措施以及溝內通風等問題，以確保供熱管道的安全運行和維修方便。總之，對于地下管道數(shù)量較多的情況，采用直埋敷設方式有助于減少維修難度、簡化檢修流程、延長供熱管道使用壽命等優(yōu)點。在設計過程中需要重視各種數(shù)值的確定以及防水、排水、通風等問題。

2.2.2 不通行敷設

當室外供熱管網的管道數(shù)量較少且管徑不大時，不通行敷設方式能夠較好地滿足施工需求。具體施工布置尺寸可以根據實際情況選取，以確保施工順利進行。通常情況下，管溝寬度不大于1m，最上層管線距離溝頂部的距離控制在10cm左右。

這種敷設方式具有以下優(yōu)點。

(1)施工簡便：不通行敷設方式不需要考慮人員通行問題，因此可以簡化施工流程，減少施工難度。

(2)節(jié)省空間：由于管徑不大，管道數(shù)量較少，因此可以減小管溝的寬度和深度，從而節(jié)省空間。

(3)降低成本：由于不需要考慮人員通行問題，因此可以減少對輔助設施的投入，從而降低施工成本。

在具體施工過程中，需要注意以下4點。

(1)確保管溝底部平整：管溝底部應該平整，無明顯凸起或凹陷，以確保管道能夠平直地鋪設。

(2)及時排水：管溝內應該設置排水設施，及時排除內部積水，以避免管道受潮腐蝕。

(3)防止漏水：最上層管線距離溝頂部的距離應該控制在10cm左右，以確保管溝頂部不會出現(xiàn)漏水等問題。

(4)做好保溫措施：如果供熱管道需要穿越不同環(huán)境條件，應該采取相應的保溫措施，以避免熱量損失和管道受潮腐蝕。

2.2.3 直埋敷設

直埋敷設方式在供熱管網工程中具有顯著的優(yōu)勢。其工期短、工程難度系數(shù)低，能夠有效地縮短工程施工的工期。在直埋敷設方式中，施工人員只需按照設計圖紙進行測量、挖溝、埋線等操作，即可完成施工工作，極大地提高了施工效率。然而，為了確保直埋敷設方式的質量和效果，設計者需要重點關注以下3個方面。

(1)要對施工區(qū)域的地質情況保持高度重視。在管道敷設前，要對地層進行詳細的分析，了解土壤的物理性質和力學性能。這是因為不同的土壤類型對管道的支撐力和下沉量有不同的影響，土壤的力學性能直接影響到管道的受力情況。如果地質條件不良，可能會造成管道受力不均，導致管道損壞或使用壽命縮短。因此，在設計和施工過程中，需要對土壤條件進行充分的調查和分析，以確保管道敷設的安全性和穩(wěn)定性。

(2)要重點關注焊接位置的選擇。在直埋敷設方式中，焊接是關鍵的施工環(huán)節(jié)。焊接質量的好壞直接影響到管道的密封性和強度。因此，在選擇焊接位置時，要考慮到焊接操作的安全性和便利性，同時也要考慮到焊接工藝的要求和標準。要選擇合適的焊接設備和材料，嚴格按照焊接工藝流程進行操作，確保焊接質量符合工程要求。

(3)要注意二次保溫設計。在直埋敷設方式中，保溫是關鍵的技術措施。通過保溫設計，可以有效地減少熱量流失，提高供熱效率。然而，由于環(huán)境因素和管道材料的影響，可能會出現(xiàn)熱量流失的情況。因此，在二次保溫設計中，要考慮到保溫材料的性能和效果，同時也要考慮到環(huán)境因素對保溫效果的影響。要選擇合適的保溫材料和厚度，確保保溫效果達到最佳狀態(tài)。

2.3 二級網計量節(jié)能改造

采用先進的計量設備，對供熱管網的流量進行精確控制，避免能源的浪費。同時，根據天氣情況和室內外溫度等實際需求，對供熱溫度進行智能調節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能減排。對老化劣化的供熱設備進行更新和升級，如更換老舊的熱交換器、泵組等設備，采用高效節(jié)能的新設備，提高能源利用效率。對老舊供熱管道進行檢修、更換，修復漏水點，增加管道隔熱層，減少能量損失和熱量散失。通過管網流量計量系統(tǒng)對二級網進行監(jiān)測與調控，實現(xiàn)熱負荷的動態(tài)調節(jié)，避免過熱或不足的情況發(fā)生，提高供熱效果。

2.4 施工組織設計

施工組織設計包括生產組織、土方開挖、架空管道改造等方面的內容。在生產組織方面，要編制分部、分項工程方案，把任務落實到班組，實行“周方案、日檢查”制度，每天由工程經理主持協(xié)調會，及時解決問題，保證工程進度方案的落實。在土方開挖方面，要按照設計要求進行開挖，避免對小區(qū)環(huán)境和設施造成破壞。在架空管道改造方面，可以在施工完成后包裹1層鍍鋅鐵皮，以避免暴曬和延長管道保溫層使用壽命。

2.5 后期維護和管理

供熱管網改造完成后，需要進行定期的維護和管理。包括檢查管道是否有泄漏、保溫層是否損壞、計量設備是否正常運行等。同時，還需要建立完善的應急預案，以應對可能出現(xiàn)的突發(fā)情況。

3 結語

老舊小區(qū)供熱管網的重新設計改造確實需要專業(yè)人士的參與和重視。供暖問題直接關系到人民群眾的生活質量，同時也會對城市的發(fā)展產生重要影響。通過有效的供暖改造，可以提高供熱效率，減少能源消耗和排放，改善居民的供暖條件，提高生活品質。此外，供暖改造還可以節(jié)約能源，降低對環(huán)境的影響，為可持續(xù)的城市發(fā)展做出貢獻。在實施過程中，需要針對每個小區(qū)的具體情況制定詳細的改造方案，并注意與居民的溝通協(xié)調，確保改造工程能夠順利實施并達到預期效果。