北京市煤气热力工程设计院有限公司新疆分院新疆乌鲁木齐830000
摘要：近年来，国家加快了城市化建设进程，新建了很多民用建筑和工业建筑，再加上对原有建筑物的翻新和改建，新增了很多热力管网。热力管道的敷设也在逐步扩展和延伸，但大多数集中热力供热管网系统在设计过程中缺少对水力的计算。目前，我国城市集中热力管网系统普遍存在管网复杂、用户分布区域广、分支多、维修时间长、管网系统可靠性差等问题。在对个别小区或厂区进行管网敷设时，甚至存在私自加粗管道的现象，造成了细管道向新管道供热，导致供热压力严重不足。这也使很多建筑物出现供热压力不足、水力失调、管道连接效果差、管道循环速度慢等问题，因此必须对其进行科学合理的优化设计。
关键词：热力管网设计；施工问题；改进措施
1热力供热管网设计管理
1.1准确计算热负荷
热力管网设计过程中热负荷的调查及计算是一项十常重要的内容，只有确保了热负荷的准确性，才能将造价成本降低，才能确实提高居民的供热质量。因此，设计过程中要重视热负荷的计算工作，除了仔细调查外还要进行反复计算与核定。热负荷有固定常年热负荷及季节性热负荷之分，但北方地区更适用于季节性热负荷，在进行热负荷调查和计算时，要充分考虑室外温度情况，保证室内最低温度通常不低于18℃。
1.2选择合理的敷设方式
选择合理的敷设方式是提高工程施工质量的关键。就拿直埋方式来说，直埋方式是热力管网敷设最常用的一种方式，该方式占地面积小、操作简单、抗腐蚀强、工期短且保温效果好。另外加上聚氨脂保温管的广泛应用，更加提高了居民的供热质量。
2热力管网设计方法
2.1优化管网布局设计
城市热力管网系统优化管网布局应首先进行前期调查，确定管网布局优化设计的可行性。前期调查主要是对施工区域周边进行现场勘查，确定周边的电力网络路径和交通路线等对管网施工的影响，并充分结合城市的规划，服务城市的发展需要。同时，城市热力管网系统优化管网布局应进行科学合理的成本分析，提高管网布局设计的经济性。在进行城市热力管网系统管网布局优化设计时，应加强对城市管网的蒸汽系统设计，减少管路附件的数量，降低蒸汽对管路的气击和水击程度。另外，在设计中取消套筒补偿器和波纹补偿器的设置，可减少管路的故障和维修费用，提高供暖管网工作的可靠性。
2.2合理选取热力管网直径
在进行城市热力管网系统优化设计时，供热管网直接关系到供热系统的负载能力和供热效率。在对城市热力管网系统进行设计时，供热管网直径的变化范围应该在一定的范围内，不宜过大，并结合实际情况恰当选择管网直径的组合方式。管网直径与系统内的供暖流量直接相关，应根据系统的热负荷值进行选取。在对管网直径进行优化设计时，应充分考虑系统的负载能力，并根据需要留出一定的富余量，以保证系统工作安全。另外，管网直径的优化设计应充分考虑城市规划的需要，以满足后期城市发展对供热系统提出的要求。管网设计应以满足城市供暖需要不断增长的要求进行优化设计，以防止出现重复性的投入，造成不必要的经济损失。因此，在管网直径优化设计过程中，应进行全面科学的计算，并预测城市发展对管网供热需求的增长，确定城市热力管网系统的热负载值。在满足不断增长的城市供暖需求的前提下，提高城市热力管网系统的供热能力，确保实现经济效益的最大化。
2.3优化热力管网管线
近年来，伴随着城市化进程的不断推进，对城市热力管网系统也提出来很多新的更高的要求。随着对环境保护重视程度不断提升，集中供热已成为我国城市供暖的主要形式。对城市热力管网管线的投入也逐年增加，同时也出现了很多质量问题，导致后期对供热管网管线工程的返工，造成了很大的浪费。因此对城市热力管网管线进行优化设计，充分保证集中供热系统经济性、合理性、技术可靠性。在进行城市热力管网管线优化设计时，应将主干线路布置在热负荷集中区，力求短直，减少前期投入和阻力损失。尽量减少城市热力管网管线上的阀门、管道附件及补偿器等器件的数量，减少不必要的消耗。同时管线的布置应避开主要交通线路，尽量沿道路的一侧布置，减少对周边交通和道路的影响。
2.4热力管网管道优化设计
热力管网管道的优化设计主要是为了减少管道的长度并降低管道内的热损失与阻力，保证管道投入使用后的稳定性同时还可以减少维修费用。城市供暖采用集中供热管网系统，可以降低热源点的数量。为了进一步保证管网管道可以正常的运行并降低热损失量，首先，管道应沿道路布设，且应保持与道路平行，以尽量取直并减少对周边环境与交通的影响。其次，管道应布设不得铺设在软基上。
2.5优化热力管网运行方式
我国城市热力管网系统现在普遍存在资源浪费、经济效益差等问题，其主要原因是由于集中供热管网运行方式落后造成的。新型城市热力管网系统近年来已经被研制出来且已经得到了一定的应用，新型热力管网主要包括四大功能：热力管网泄露分析，反窃热分析，规划扩展热用户分析，水力工况分析、水力平衡调整。虽然新的城市热力管网系统的运行效率得到一定程度的提高，但是其仍存在一些问题需要不断优化。其主要问题表现在新型城市热力管网系统对管网的调节功能要求比较高，原有管网仍然需要不断优化，方可满足这项要求。随着国家对环境保护力度的不断加大，对城市热力管网系统运行方式的优化已成为必然趋势，且可以大幅提高企业的经济效益。
3热力管网的施工控制
3.1制定完善的质量体系
施工方应根据供热情况制定严格的施工质量保证体系，制定符合施工现场情况的施工方案，并合理安排工期。采用BIM技术，确保热力管网工程具有良好的施工技术性能。在施工中应该合理的配置施工人员，提高施工机械的使用效率，合理利用各项资源，保证工期提高工程质量质量。
3.2做好管材材料的选择和质量控制
热网工程地下管线敷设的过程中，管线管材的质量情况影响着工程的使用寿命以及维修成本，在管线敷设之前，应该依据工程的具体要求选择管材，因热网工程多采用直埋敷设，如高温热缩管带没有处理好会导致载荷力扩张加快管芯的冷却速度，使其进入玻璃态，这种状态就固定住了。在使用时一加热，它就会变回高弹态，但这时载荷没有了，它就要回缩导致管道破裂，影响热力官网的运行；如出现三通管壁不够厚的情况，也会加快温度的下降速度；如果再受到地下水的腐蚀就会直接影响到其使用寿命。为此在选择管材时，应该选择具有良好防水性能、防腐蚀性能的材料，此外，因为热力管网在地下，维修费用以及养护成本很高，为了保证管线的施工质量，选择施工材料时，还应该选择资质好、具有良好口碑、能够提供有效的质量检验证明的合格供货方，以提高工程的使用寿命。在管线进场之前还需要进行全面的质量检查，对不符合要求、具有质量问题的管材不能进场。对于进场施工使用的管材要确保其外观质量及内外壁的完整性，具有明显质量问题的管材不予以使用，对于管线的压力试验，需要保证供热压力下管线的强度能够达到指定的标准，并且运行期间不会出现管道破裂的情况。
结语：综上所述，热力管网设计与施工具有很强的专业性，并且其施工的过程也非常复杂，因此在设计的过程中要不断优化设计方案，从而为热力管网的顺利施工提供良好保障。另外热力管网的施工质量除了受到方案的影响，施工人员的技术水平以及素质也会影响到施工质量。因此在施工前要对施工人员进行专业的培训和指导，加强施工过程的监督和管理，从而保证热力管网施工的水平和技术有所提升，进而保证热力管网的施工质量能够达到较高的标准和要求。
参考文献：
［1］王宁．城市集中供热管网的优化设计［J］．低碳世界，2016．
［2］刘兰萍．城市集中供热管网系统优化设计研究［J］．山西建筑，2017．