论文部分内容阅读
摘要：随着社会经济的发展，人们对住宅的需求也越来越多样化，像乡村型住宅、野外型住宅、山地型住宅等大批具有自然风光特色的住宅小区就应运而生，而山地型住宅小区成为现代住宅小区发展的一个方向。本文对山地型小区供暖外网热源的选择、管线的布置方式、系统定压和热补偿等问题进行了的阐述。关键词：外网设计、热源选择、管网设计、热补偿问题
Abstract: With the social and economic development, housing demand is also increasingly diverse, emerged as a large number of rural residential, outdoor residential, mountainous residential residential area of natural landscape features, while the mountainousresidential area to become one of the directions in the development of modern residential district. The heat source outside the mountainous district heating network selection, the layout of the pipeline system at constant pressure and thermal compensation issues elaboration. Keywords: external network design, heat selection, pipe network design, the hot issue of compensation
中图分类号：K826.1 文献标识码：A 文章编号：
随着城市人口的增加，城市中的建设用地在不断地减少，在一些多山的城市建设山地型小区不可避兔；另外，随着人们对环境污染的认识，崇尚自然、回归自然逐渐成为人们物质和精神追求的目标。有关部门和专家经过论证、审批，一大批的野外型住宅、乡村型住宅、山地型住宅等有自然特色的住宅小区应运而生，尤其是山地型住宅小区逐渐成为现代住宅小区发展的一个方向。下面笔者就谈一谈山地型住宅小区的供暖外网设计。外网设计一般可分为热源选择和管网设计两大部分。
热源选择
在热源的选择方面要根据小区周围的环境、小区的内部设施条件以及离城市供热区的距离等情况来确定，一般来说热源的选择顺序为首先是城市热网，其次是集中供热的锅炉房，再者是一些新能源像太阳能、地热和风能等等。
城市供热网的选择
当小区离城区较近（约1-2千米），并且有较好的城市热网条件，那么这时候利用城市热网应是供暖热源的第一选择，也是最好的选择。这时选择该热源的优势是热源稳定，并且投资较小和运行管理低，对自然环境影响也是最小的，有利于环境的保护。但是，它也有不足之处，如缺乏热水供应，这只能适合于标准较低的住宅小区，如果小区标准较高，还需要加设换热泵房或热水供应锅炉房等设备。供热泵房一般都设置在山下，这样便于热源的设备运输和安装、也便于小区物业进行管理等；这些内部设备一般包括计量设备、换热器、循环水泵、定压装置、升减压装置及水处理设备等。
集中供热锅炉房的选择
当小区距离城区比较远，或者不具备与城市热网相连接的条件时，就应选择设置集中供热的锅炉房。集中供热的的优点在于其内部设置比较灵活，也可提供热水，锅炉房的造价也较低，建设周期也较短，供热的范围可大可小比较灵活，但是，它不足之处是初期的投资较大，运行管理较复杂、费用高。因此，为降低费用锅炉房的建设要与小区的规模相匹配。
锅炉房根据燃料的不同类型可分为电热、燃油、燃气、燃煤等4种类型，从环保角度看电热最好，燃气、燃油次之，燃煤最差；一般来说从投资和运行费用角度来看，电热、燃气、燃油的费用较高，燃煤的费用较低，所以，通常多数情况下选用燃煤型锅爐房，以节省初期投资和降低运行的成本。但是，如果是在风景名胜区、旅游、疗养胜地，建议选择污染小，自动化程度高的电热型锅炉，这种形式的缺点是受电力条件和电能无法储备等条件限制，然而这是在未找到新能源之前，它还是最好的热源形式了；由于燃气、燃油和燃煤锅炉房在消防和燃料存储方面存在不易储存、易燃等较多的问题，应尽量少选这种形式，在非选不可时应解决好消防安全和燃料存储等问题，并要及时与消防部门沟通，签定相关的协议。
新能源的选择
在我国新型能源的使用仍处于试验阶段，通常所说的新型能源有太阳能、风能、地热能。在我国华北和西北的大部分地区，由于日照时间长、太阳辐射度高，因此对于太阳能的利用有着很好的自然条件，并且有很多科研机构和高等院校已对其进行了科学的研究，并取得了较大的进展。但是，这些能源由于受技术条件、投资条件、地理条件、地区条件的限制和影响较大，只能在局部地区和局部的范围内使用，无法得到大面积推广使用，但由于其优越的环保价值、低廉的运行费用，使得其已得到国家有关部门的充分重视，相信在不远的将来一定会作为主要的能源形式的。
二、管网设计
1、管网的铺设
山地型小区的地质条件一般比较复杂，各用热点之间的高差也较大，管道的铺设方式根据不同的情况可采用不同的类型。
在一般的情况下，如果小区地面、道路规划比较好，房屋的附近也较平整，而且宜设置供暖地沟，此时就应该采用通行地沟，使管道便于安装、检查和维修。通常的情况下可采用阶梯状地沟与竖井相结合的方式，但如果小区位于半山坡，总面积较大，小区内住宅高低错落，地质条件变化复杂、道路纵横交错，且供热锅炉房位于山脚下；并设计中出现落差大（相邻两楼高差5-7米）、楼距近、道路窄（两楼间包括道路距离12米）等具体问题，要借鉴排水落差井原理，采用阶梯式爬坡和单双层管道竖井相结合的形式，即使管道整体呈阶梯状上升，管道翻身处设单层竖井，高低连接、横过道路处，根据情况设单层和双层管道竖井，即出户处设第一层竖井，管道翻身、横过道路后再设第二层竖井，然后翻身人户，使得管道能够顺利通行。①
如果在多雨地区，地下水位又高，采用有效防水措施时经济条件又跟不上；该地区存在湿陷性大孔土或具有较强腐蚀性地段；冬季平均气温一般在一5℃左右的地区；地形比较复杂、标高差也较大、土石方工程量大或地下障碍多即管道种类较多时，可采用架空铺设法。
2、管网系统的水力平衡供暖效果的好坏一般是由系统水力平衡来决定的。由于在山地型小区中，各个热用户地势高低不一样，所以对供水温度、压力的要求也不尽相同，所以在开始设计阶段就必须绘制热水网路的水压图，用来全面地反映、了解热网和各个热用户的水压力状况，并能保证使其实现技术措施。同时，在实际运行中，还可以根据网路中实际的水压图来全面地了解整个系统的压力状况，分析和解决运行中的问题，保证系统的安全运行。
在管网系统的水力平衡的具体设计中可以按照下面几点进行设计： ①为了节约工程投资，该系统可采用枝状管网异程系统，，一般采用1到2条主干线； ②主干线的比摩阻一般可采用400-800Pa/m； ③为了确保末尾热用户有足够的热资源，支线应采用同程式系统；④按照许可压降来确定干线、支线管径，但热水流速不要大于3.5 m/s； ⑤支线间的平衡压差不能超过 10％，否则在压力不足或者供热温度较低的情况下，住在山顶的用户将会受到影响； ⑥如果支线难以平衡，可以考虑在各条支线与用户的热力进口之间加设调节装配。
3、供热管道的热补偿问题
在供热管道的设计过程中要尽量充分利用管道的自然补热，如果没有合适的条件又要保证管道的正常运行状态，就要安装伸缩补偿器。按照管道本身的具体情况来划分，管道热补偿器可分选用弯管状、方形、套筒型或者球形的热补偿器。在供热管网的设计中，要尽量减少使用不同类型的热补偿器，应采用同一类型和相同规格的补偿器，除套筒式的热补偿器外，其它类型的补偿器要设置在两个固定的支架中间，另外热补偿器两侧不应小于45倍公称直径处设置导向支架。
4、设计中应注意的其它问题供暖热网只是小区的配套系统工程之一，要做好其与其它系统的协调、配合，这也是一项非常重要的工作。例如：选择锅炉房址时，如规划方案没有选在下风向时，重新确定锅炉房位置，无法改变时应采取适当的措施；外网铺设时应详细征求建筑规划、结构、地质勘探、电力及通信部门的意见，以保证管路铺设的畅通；架空铺设时应注意架空高度能否满足河流、道路通行的要求，在有输配电线路时，管道是否应加设防护；排水是否与供热地沟碰撞、交叉等等问题。外网工程经常会碰到一些不可预见的实际问题，如：地下管线，电缆、不明建筑物等，因此对可能产生的问题要有心理准备，一旦发生问题能拿出解决方案。②三、结束语总之，山地型小区供暖外网的设计和热补偿问题是一种既传统又新型的外网设计形式，是暖通设计走向多维化、多元化的一种体现形式，所以这就要求设计人员要有较高的总体素质、深厚的理论基础、丰富的平面设计经验以及勇于创新的精神，而且还要能把各种知识和经验融会贯通。
参考文献：
[1] 贺平、孙刚.《供热工程》，中国建筑工业出版社，1993.[2] 陈秉林、侯辉.《供热，锅炉房及其环保设计技术措施》，中国建筑工业出版社，1989.
Abstract: With the social and economic development, housing demand is also increasingly diverse, emerged as a large number of rural residential, outdoor residential, mountainous residential residential area of natural landscape features, while the mountainousresidential area to become one of the directions in the development of modern residential district. The heat source outside the mountainous district heating network selection, the layout of the pipeline system at constant pressure and thermal compensation issues elaboration. Keywords: external network design, heat selection, pipe network design, the hot issue of compensation
中图分类号：K826.1 文献标识码：A 文章编号：
随着城市人口的增加，城市中的建设用地在不断地减少，在一些多山的城市建设山地型小区不可避兔；另外，随着人们对环境污染的认识，崇尚自然、回归自然逐渐成为人们物质和精神追求的目标。有关部门和专家经过论证、审批，一大批的野外型住宅、乡村型住宅、山地型住宅等有自然特色的住宅小区应运而生，尤其是山地型住宅小区逐渐成为现代住宅小区发展的一个方向。下面笔者就谈一谈山地型住宅小区的供暖外网设计。外网设计一般可分为热源选择和管网设计两大部分。
热源选择
在热源的选择方面要根据小区周围的环境、小区的内部设施条件以及离城市供热区的距离等情况来确定，一般来说热源的选择顺序为首先是城市热网，其次是集中供热的锅炉房，再者是一些新能源像太阳能、地热和风能等等。
城市供热网的选择
当小区离城区较近（约1-2千米），并且有较好的城市热网条件，那么这时候利用城市热网应是供暖热源的第一选择，也是最好的选择。这时选择该热源的优势是热源稳定，并且投资较小和运行管理低，对自然环境影响也是最小的，有利于环境的保护。但是，它也有不足之处，如缺乏热水供应，这只能适合于标准较低的住宅小区，如果小区标准较高，还需要加设换热泵房或热水供应锅炉房等设备。供热泵房一般都设置在山下，这样便于热源的设备运输和安装、也便于小区物业进行管理等；这些内部设备一般包括计量设备、换热器、循环水泵、定压装置、升减压装置及水处理设备等。
集中供热锅炉房的选择
当小区距离城区比较远，或者不具备与城市热网相连接的条件时，就应选择设置集中供热的锅炉房。集中供热的的优点在于其内部设置比较灵活，也可提供热水，锅炉房的造价也较低，建设周期也较短，供热的范围可大可小比较灵活，但是，它不足之处是初期的投资较大，运行管理较复杂、费用高。因此，为降低费用锅炉房的建设要与小区的规模相匹配。
锅炉房根据燃料的不同类型可分为电热、燃油、燃气、燃煤等4种类型，从环保角度看电热最好，燃气、燃油次之，燃煤最差；一般来说从投资和运行费用角度来看，电热、燃气、燃油的费用较高，燃煤的费用较低，所以，通常多数情况下选用燃煤型锅爐房，以节省初期投资和降低运行的成本。但是，如果是在风景名胜区、旅游、疗养胜地，建议选择污染小，自动化程度高的电热型锅炉，这种形式的缺点是受电力条件和电能无法储备等条件限制，然而这是在未找到新能源之前，它还是最好的热源形式了；由于燃气、燃油和燃煤锅炉房在消防和燃料存储方面存在不易储存、易燃等较多的问题，应尽量少选这种形式，在非选不可时应解决好消防安全和燃料存储等问题，并要及时与消防部门沟通，签定相关的协议。
新能源的选择
在我国新型能源的使用仍处于试验阶段，通常所说的新型能源有太阳能、风能、地热能。在我国华北和西北的大部分地区，由于日照时间长、太阳辐射度高，因此对于太阳能的利用有着很好的自然条件，并且有很多科研机构和高等院校已对其进行了科学的研究，并取得了较大的进展。但是，这些能源由于受技术条件、投资条件、地理条件、地区条件的限制和影响较大，只能在局部地区和局部的范围内使用，无法得到大面积推广使用，但由于其优越的环保价值、低廉的运行费用，使得其已得到国家有关部门的充分重视，相信在不远的将来一定会作为主要的能源形式的。
二、管网设计
1、管网的铺设
山地型小区的地质条件一般比较复杂，各用热点之间的高差也较大，管道的铺设方式根据不同的情况可采用不同的类型。
在一般的情况下，如果小区地面、道路规划比较好，房屋的附近也较平整，而且宜设置供暖地沟，此时就应该采用通行地沟，使管道便于安装、检查和维修。通常的情况下可采用阶梯状地沟与竖井相结合的方式，但如果小区位于半山坡，总面积较大，小区内住宅高低错落，地质条件变化复杂、道路纵横交错，且供热锅炉房位于山脚下；并设计中出现落差大（相邻两楼高差5-7米）、楼距近、道路窄（两楼间包括道路距离12米）等具体问题，要借鉴排水落差井原理，采用阶梯式爬坡和单双层管道竖井相结合的形式，即使管道整体呈阶梯状上升，管道翻身处设单层竖井，高低连接、横过道路处，根据情况设单层和双层管道竖井，即出户处设第一层竖井，管道翻身、横过道路后再设第二层竖井，然后翻身人户，使得管道能够顺利通行。①
如果在多雨地区，地下水位又高，采用有效防水措施时经济条件又跟不上；该地区存在湿陷性大孔土或具有较强腐蚀性地段；冬季平均气温一般在一5℃左右的地区；地形比较复杂、标高差也较大、土石方工程量大或地下障碍多即管道种类较多时，可采用架空铺设法。
2、管网系统的水力平衡供暖效果的好坏一般是由系统水力平衡来决定的。由于在山地型小区中，各个热用户地势高低不一样，所以对供水温度、压力的要求也不尽相同，所以在开始设计阶段就必须绘制热水网路的水压图，用来全面地反映、了解热网和各个热用户的水压力状况，并能保证使其实现技术措施。同时，在实际运行中，还可以根据网路中实际的水压图来全面地了解整个系统的压力状况，分析和解决运行中的问题，保证系统的安全运行。
在管网系统的水力平衡的具体设计中可以按照下面几点进行设计： ①为了节约工程投资，该系统可采用枝状管网异程系统，，一般采用1到2条主干线； ②主干线的比摩阻一般可采用400-800Pa/m； ③为了确保末尾热用户有足够的热资源，支线应采用同程式系统；④按照许可压降来确定干线、支线管径，但热水流速不要大于3.5 m/s； ⑤支线间的平衡压差不能超过 10％，否则在压力不足或者供热温度较低的情况下，住在山顶的用户将会受到影响； ⑥如果支线难以平衡，可以考虑在各条支线与用户的热力进口之间加设调节装配。
3、供热管道的热补偿问题
在供热管道的设计过程中要尽量充分利用管道的自然补热，如果没有合适的条件又要保证管道的正常运行状态，就要安装伸缩补偿器。按照管道本身的具体情况来划分，管道热补偿器可分选用弯管状、方形、套筒型或者球形的热补偿器。在供热管网的设计中，要尽量减少使用不同类型的热补偿器，应采用同一类型和相同规格的补偿器，除套筒式的热补偿器外，其它类型的补偿器要设置在两个固定的支架中间，另外热补偿器两侧不应小于45倍公称直径处设置导向支架。
4、设计中应注意的其它问题供暖热网只是小区的配套系统工程之一，要做好其与其它系统的协调、配合，这也是一项非常重要的工作。例如：选择锅炉房址时，如规划方案没有选在下风向时，重新确定锅炉房位置，无法改变时应采取适当的措施；外网铺设时应详细征求建筑规划、结构、地质勘探、电力及通信部门的意见，以保证管路铺设的畅通；架空铺设时应注意架空高度能否满足河流、道路通行的要求，在有输配电线路时，管道是否应加设防护；排水是否与供热地沟碰撞、交叉等等问题。外网工程经常会碰到一些不可预见的实际问题，如：地下管线，电缆、不明建筑物等，因此对可能产生的问题要有心理准备，一旦发生问题能拿出解决方案。②三、结束语总之，山地型小区供暖外网的设计和热补偿问题是一种既传统又新型的外网设计形式，是暖通设计走向多维化、多元化的一种体现形式，所以这就要求设计人员要有较高的总体素质、深厚的理论基础、丰富的平面设计经验以及勇于创新的精神，而且还要能把各种知识和经验融会贯通。
参考文献：
[1] 贺平、孙刚.《供热工程》，中国建筑工业出版社，1993.[2] 陈秉林、侯辉.《供热，锅炉房及其环保设计技术措施》，中国建筑工业出版社，1989.