老旧小区供热管网设计改造存在的问题与解决措施

侯奇

(太原市城乡规划设计研究院，山西 太原 030002)

1 老旧小区供热管网设计改造的现状

在老旧小区中，供热管网的设计和改造是一个重要的问题。由于这些小区的供热系统往往已经使用了多年，因此存在许多问题，需要进行改造和升级。以下是老旧小区供热管网设计改造的现状。

1.1 原有管网设计不合理，影响供热效率

在老旧小区中，原有的供热管网设计往往存在不合理之处，这导致了供热效率低下。由于早期的供热管网设计往往没有考虑到能源的合理利用和环境的可持续发展，因此经常出现能源浪费和环境污染等问题。

首先，原有的供热管网设计可能没有考虑到小区的具体情况，例如建筑物的年龄、结构、材料等，以及地理环境、气候条件等。这可能导致供热管网的布局不合理，使得热量无法有效地传递到每栋建筑物，导致供热不足或者供热过度的情况。其次，原有的供热管网设计可能没有考虑到能源的合理利用。在早期的设计中，能源的使用往往比较粗放，没有进行有效的能源管理。导致能源的浪费，同时也会增加供热的成本。另外，原有的供热管网设计没有考虑到环境的可持续发展。在早期的设计中，环境保护的意识相对较弱，对环境的污染可能没有得到有效的控制。这可能导致环境污染问题的出现，同时也会对小区的生态环境造成负面影响。

这种不合理的设计也使得供热系统的运行不稳定。由于供热管网的布局不合理和能源利用的不科学，供热系统的运行往往会出现各种问题。这可能导致供热不足或者供热过度的情况，给居民的生活带来不便。例如，在寒冷的冬季，如果供热不足，居民的室内温度可能过低，影响生活质量；如果供热过度，则可能导致室内温度过高，需要频繁开窗通风，增加了能源的浪费[1]。

1.2 管网老化，存在安全隐患

老旧小区的供热管网由于长时间的使用，往往会出现老化现象。这种老化现象不仅会影响供热系统的效率，还会给供热系统带来安全隐患。例如，一些老旧的管道会出现腐蚀、漏水等问题，这会给居民的生活带来不便，甚至会引发安全事故。

1.3 缺乏专业设计团队，改造难度大

在老旧小区中，由于缺乏专业的设计团队，对供热管网进行改造的难度确实很大。每个小区的建筑结构和环境条件都是独特的，因此改造方案的设计需要针对每个小区的实际情况进行定制。然而，由于缺乏专业的设计团队，这个过程往往是一项挑战，由于每个小区的情况不同，改造方案的设计需要考虑很多因素，如建筑物的年龄、结构、材料，以及地理环境、气候条件等，需要设计团队具备深厚的专业知识和丰富的实践经验，以准确评估各种因素并对改造方案进行优化。另外，由于老旧小区的供热管网往往存在老化、腐蚀、漏水等问题，改造工作还需要考虑到如何解决这些问题，需要设计团队对供热管网的现状进行深入调查和分析，提出有效的解决方案。

1.4 施工难度大

老旧小区的施工环境往往比较复杂，而且施工空间有限，这增加了改造的难度。在供热管网改造中，需要考虑到小区的建筑结构和地下设施等情况，同时还需要考虑到施工对居民生活的影响。因此，在改造中需要进行详细的施工规划和设计，确保施工的顺利进行。

1.5 对居民生活的影响

供热管网改造工程可能会对居民生活造成不便，如停热、施工噪音等。因此，在改造中需要妥善协调与居民的关系，尽可能减少对居民生活的影响。可以采取一些补偿措施，如提供临时热源、施工期间对居民进行补贴等，以减少对居民生活的影响。同时，还可以通过与居民沟通、公示改造计划等方式增强居民对改造工程的了解和支持[2]。

2 老旧小区供热管网设计方案

2.1 供热管网总体布局

在老旧小区的供热管网改造中，首先需要根据小区的热负荷情况进行总体规划。这意味着需要对小区的供热需求进行详细的评估，考虑小区内建筑物的类型、面积、结构和人口分布等因素，以及气候条件和地理环境等外部因素。通过总体规划，可以确定小区所需的供热量和供热面积，从而为后续的管网设计和改造提供基础数据。

在总体规划的基础上，需要进行管网水力计算和管径选型。流体在管道内流动时，在一定时间内所流过的距离为流速，流速一般指流体的平均流速，单位为m/s。

流量与管道断面及流速成正比，三者之间关系如公式(1)：

Q = (πD2)/4·v·3 600 (m3/ h )

(1)

式中 Q — 流量(m3/h或t/h )；

D — 管道内径(m)；

V — 流体平均速度(m/s)。

根据上式，当流速一定时，其流量与管径的平方成正比，在施工中遇到管径替代时，应进行计算后方可代用。

这一步骤是供热管网改造的关键，因为它直接关系到供热系统的效率和稳定性。通过水力计算，可以确定供热管道的直径和流量，从而确定管道的材质和保温材料等。同时，还需要考虑管道的布局和走向，确保供热系统能够高效地运行，并且满足小区内各个建筑物的供热需求。

在确定管径和管道布局的基础上，还需要考虑小区内供热管道的走向。合理的布局可以减少能源的浪费和提高供热效率，同时还可以减少对小区环境和建筑结构的影响。在确定管道走向时，需要考虑以下3个方面。

(1)尽量避免穿越建筑物和道路等关键区域，以减少对小区环境和建筑结构的影响。

(2)确保管道走向与小区规划和建筑布局相协调，以减少能源的浪费和提高供热效率。

(3)考虑未来供热需求的变化和发展，为未来的扩展和改造留充足空间。

在考虑当前情况的同时，还需要对未来进行预算和规划。包括对未来供热需求的变化和发展进行预测，以及考虑未来的技术和材料进步等因素。通过预算和规划，可以在实际设计中符合实际情况的同时，为未来的发展留有余地，确保供热管网改造的可持续性和经济性管网敷设方式[3]。

2.2 供暖管道敷设

2.2.1 半通行敷设

当一个区域地下管道数量较多时，采用直埋敷设方式有助于减少维修难度，使得整个检修工作能够更好地完成。这种敷设方式具有以下优点。

直埋敷设能够减少管道之间的相互影响，避免因其他管道的维修或更新而对供热管道造成干扰。由于地下管道数量较多，相互之间的距离通常较近，这可能导致管道之间存在相互干扰的问题，如热量传递、化学物质渗透等。采用直埋敷设可以将供热管道与其他管道分开，减少这些干扰，提高供热效率。其次，直埋敷设有助于简化检修流程。在传统的地沟敷设方式中，当供热管道出现故障时，需要打开地沟，找到故障点并进行维修。这个过程可能需要花费较长的时间和人力，而且可能会对周围的环境造成一定的影响。而采用直埋敷设方式，可以在非破坏性的情况下进行检修，通过预先设置的检查井或检修孔进入管道内部，进行维修和更换工作。这样能够大大简化检修流程，提高效率。最后，直埋敷设也有助于延长供热管道的使用寿命。传统的地沟敷设方式中，管道长期暴露在空气中，容易受到氧化和腐蚀的影响，从而缩短使用寿命。而采用直埋敷设方式，可以将管道封闭在保温层中，避免空气中的氧气和水分对管道的腐蚀，从而延长其使用寿命。

通常情况下地沟的净高约为1m，管道沿着壁沟从上向下依次排列。最上层管道距离沟顶部的距离控制在20cm左右。这些距离和宽度等数值都是半通行敷设方式在设计过程中必须重视的要点。在设计时还需要考虑地沟的防水、排水措施以及沟内通风等问题，以确保供热管道的安全运行和维修方便。总之，对于地下管道数量较多的情况，采用直埋敷设方式有助于减少维修难度、简化检修流程、延长供热管道使用寿命等优点。在设计过程中需要重视各种数值的确定以及防水、排水、通风等问题。

2.2.2 不通行敷设

当室外供热管网的管道数量较少且管径不大时，不通行敷设方式能够较好地满足施工需求。具体施工布置尺寸可以根据实际情况选取，以确保施工顺利进行。通常情况下，管沟宽度不大于1m，最上层管线距离沟顶部的距离控制在10cm左右。

这种敷设方式具有以下优点。

(1)施工简便：不通行敷设方式不需要考虑人员通行问题，因此可以简化施工流程，减少施工难度。

(2)节省空间：由于管径不大，管道数量较少，因此可以减小管沟的宽度和深度，从而节省空间。

(3)降低成本：由于不需要考虑人员通行问题，因此可以减少对辅助设施的投入，从而降低施工成本。

在具体施工过程中，需要注意以下4点。

(1)确保管沟底部平整：管沟底部应该平整，无明显凸起或凹陷，以确保管道能够平直地铺设。

(2)及时排水：管沟内应该设置排水设施，及时排除内部积水，以避免管道受潮腐蚀。

(3)防止漏水：最上层管线距离沟顶部的距离应该控制在10cm左右，以确保管沟顶部不会出现漏水等问题。

(4)做好保温措施：如果供热管道需要穿越不同环境条件，应该采取相应的保温措施，以避免热量损失和管道受潮腐蚀。

2.2.3 直埋敷设

直埋敷设方式在供热管网工程中具有显著的优势。其工期短、工程难度系数低，能够有效地缩短工程施工的工期。在直埋敷设方式中，施工人员只需按照设计图纸进行测量、挖沟、埋线等操作，即可完成施工工作，极大地提高了施工效率。然而，为了确保直埋敷设方式的质量和效果，设计者需要重点关注以下3个方面。

(1)要对施工区域的地质情况保持高度重视。在管道敷设前，要对地层进行详细的分析，了解土壤的物理性质和力学性能。这是因为不同的土壤类型对管道的支撑力和下沉量有不同的影响，土壤的力学性能直接影响到管道的受力情况。如果地质条件不良，可能会造成管道受力不均，导致管道损坏或使用寿命缩短。因此，在设计和施工过程中，需要对土壤条件进行充分的调查和分析，以确保管道敷设的安全性和稳定性。

(2)要重点关注焊接位置的选择。在直埋敷设方式中，焊接是关键的施工环节。焊接质量的好坏直接影响到管道的密封性和强度。因此，在选择焊接位置时，要考虑到焊接操作的安全性和便利性，同时也要考虑到焊接工艺的要求和标准。要选择合适的焊接设备和材料，严格按照焊接工艺流程进行操作，确保焊接质量符合工程要求。

(3)要注意二次保温设计。在直埋敷设方式中，保温是关键的技术措施。通过保温设计，可以有效地减少热量流失，提高供热效率。然而，由于环境因素和管道材料的影响，可能会出现热量流失的情况。因此，在二次保温设计中，要考虑到保温材料的性能和效果，同时也要考虑到环境因素对保温效果的影响。要选择合适的保温材料和厚度，确保保温效果达到最佳状态。

2.3 二级网计量节能改造

采用先进的计量设备，对供热管网的流量进行精确控制，避免能源的浪费。同时，根据天气情况和室内外温度等实际需求，对供热温度进行智能调节，实现节能减排。对老化劣化的供热设备进行更新和升级，如更换老旧的热交换器、泵组等设备，采用高效节能的新设备，提高能源利用效率。对老旧供热管道进行检修、更换，修复漏水点，增加管道隔热层，减少能量损失和热量散失。通过管网流量计量系统对二级网进行监测与调控，实现热负荷的动态调节，避免过热或不足的情况发生，提高供热效果。

2.4 施工组织设计

施工组织设计包括生产组织、土方开挖、架空管道改造等方面的内容。在生产组织方面，要编制分部、分项工程方案，把任务落实到班组，实行“周方案、日检查”制度，每天由工程经理主持协调会，及时解决问题，保证工程进度方案的落实。在土方开挖方面，要按照设计要求进行开挖，避免对小区环境和设施造成破坏。在架空管道改造方面，可以在施工完成后包裹1层镀锌铁皮，以避免暴晒和延长管道保温层使用寿命。

2.5 后期维护和管理

供热管网改造完成后，需要进行定期的维护和管理。包括检查管道是否有泄漏、保温层是否损坏、计量设备是否正常运行等。同时，还需要建立完善的应急预案，以应对可能出现的突发情况。

3 结语

老旧小区供热管网的重新设计改造确实需要专业人士的参与和重视。供暖问题直接关系到人民群众的生活质量，同时也会对城市的发展产生重要影响。通过有效的供暖改造，可以提高供热效率，减少能源消耗和排放，改善居民的供暖条件，提高生活品质。此外，供暖改造还可以节约能源，降低对环境的影响，为可持续的城市发展做出贡献。在实施过程中，需要针对每个小区的具体情况制定详细的改造方案，并注意与居民的沟通协调，确保改造工程能够顺利实施并达到预期效果。