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摘要：文章以城市集中供热管网的设计施工及优化为研究对象，首先对我国当下城市集中供热管网发展现状进行了阐述分析，随后简单介绍了城市集中供热管网优化设计布置原则，最后分析研究了城市集中供热管网设计优化以供参考。
关键词：城市集中供热管网；设计施工；优化研究
热源供应作为城市运行最基本的供应能源，尤其是对于北方城市能否顺利过冬有着重要的影响。然而当下我国城市集中供热管网在设计施工上依然存在一定的问题，从而造成了不必要的能源损耗与浪费，因此需要进一步加强对整个城市集中供热管网的设计施工及优化研究，通过对集中供热管网设计进行科学合理的优化，降低能源消耗，提升供热经济性，对于促进我国城市实现可持续发展具有重要的意义。
一、我国当下城市集中供热管网发展现状
随着我国城市化进程不断加快，城市建筑規模也朝着越来越大的趋势发展，同时与建筑规模同步发展的还有城市集中供热管网，其作为北方城市一项必不可少的基础措施，在人们日常生活供暖方面发挥着重大的作用。然而从当下我国城市集中供热管网发展现状来看，依然存在一些问题，一是城市集中供热管网在初步进行设计施工时，很多并没有进行科学的分析与计算，没有将未来城市发展考虑进去，致使在进行管道敷设施工时，一般都是分段进行，很多城市供热管的设计施工较为被动，多是随着城市建设的发展呈枝状延伸的形式，虽然这种集中供热的方式造价相对降低，方便运行管理，但灵活性较差，一旦管网系统某部分发生故障，将会影响很大一部分区域的用户供电。与此同时，部分新用户为满足自身热负荷需求，随意对管道、管径进行增设、加大，致使二次管网热水从细管道朝粗管道方向流动问题，对于整体集中供热管网运行稳定造成严重的影响。另一方面，当下我国城市集中供热管网用户一般都比较分散，一旦出现故障问题，难以集中进行处理，导致停止供热的时间较长。一些集中供热管网为使得自身供热的稳定性得到有效增强，并能够使得供热不稳定问题得到有效的控制，在实际进行规划设计施工时，通常将城市集中供热管网像设计成网格形状，类似于市政工程给水管网设计，一定程度上增加了集中供热管网管理与控制的复杂性。基于上述分析，需要进一步加强城市集中供热管网的设计施工，并做好相应设计优化，对于城市未来实现可持续发展具有重要的意义。
二、城市集中供热管网优化设计布置原则
经济合理原则。城市集中供热管网主干线力求短直，并尽量经过热负荷供热比较集中的区域，与此同时，还要科学合理布置管线上的阀门、补偿器等，因为上述这些装置在一定程度上决定着操作平台或检查室的数量与位置分布，通过科学合理布置，能够使其数量控制在比较少的范围内，既达到经济合理要求，又更加有利于施工的顺利进行。
布置可靠原则。在实际进行集中供热管线布置时，应尽量避开地质较为松软的土质，严禁在地震断裂带、滑坡危险带进行管线布置，尽量避开地下水位较高的区域等，与此同时，管线敷设应尽量采取直埋的方式，这种方式占地面积更小，有利于管线使用寿命延长，资金耗费低，对环境影响较小，为各项管线运行管理能够提供有力的条件，保证管线布置的平稳可靠性。
周围环境影响最小原则，城市集中供热管线设计布置应尽量少穿越交通主要干道，在设计布置时，一般与道路中心线相平行，并在车道以外的地方进行管线的敷设，通常情况下，集中供热管线会只沿着街道的一侧进行敷设，与此同时，供热管道在布置时应与其他管道做好协调工作，使其相互之间控制在合理的距离范围内，这样才不会对城市环境造成不利影响，不会对城市交通造成妨碍作用，将供热管道布置带来的影响降至最低，同时也能够保障管道平稳运行，促使维修管理更加方便。
三、城市集中供热管网设计优化
（一）管径设计优化
城市集中供热管网的管径对于整体供热管网系统的负载能力和供热效率有着直接的影响，因此需要做好对其的优化设计，从而使得供热管网系统的负载能力和供热效率得到有效的提升。在实际优化设计中，需要结合实际，确定管径最大值。与此同时，由于供热管网直径具有一定的离散性，因此设计时需要做好多种不同管径的组合，保证管径控制在科学合理范围内。不同管段的管径之间，设计优化时应依照管段理论流量与比压降大小来确定，流量大小则由实际热负荷需求来决定，因此在实际优化设计中，需要准确核算不同管段实际热负荷，以此为依据，准确预测管网负载能力，并预留一定的富余，为后续的扩容奠定坚实的基础。此外，管网的优化设计还应具有一定的前瞻性，能够跟得上城市发展规划的脚步，以满足不断增长供热负荷需求。在充分考虑经济性的前提下，做好管网直径的优化，可以有效避免不必要的重复性投入，提升资源利用率，满足人们的供热需求同时，达到良好的经济成效。
（二）管网运行方式优化
伴随着科学技术的发展，计算机技术、数字化网络技术、智能技术的普及，各种高精度智能监测系统应用已经逐渐成为了可能，对于集中供热管网运行优化也带来了空前的机遇。供热管网在实际运行过程中，很难完全避免能源浪费与损耗，但通过对城市集中管网供热优势加以充分利用，并在优化设计过程中应用当下的智能技术，从而实现对城市集中供热管网运行的实时监测与控制，能够有效的将管网运行带来的能源浪费与损耗降至最低，通过将热工科技术和现代智能技术相融合，从而促使整个供热管网运行效率得到显著提升，减少了不可控因素对管网运行带来的不利影响，同时也为供热管网精细化管理实现提供了可能。当下在管网运行方式优化上，还需要建立完善规范的操作流程和管理体系辅以必要的支撑，同时满足硬件与软件设施配套要求，才能促使整个供热管网运行方式得到有效的优化与发展。
（三）补偿器优化设计
补偿器是集中供热管网高温加热系统重要的一部分，在补偿器数量确定上，主要考虑管道安全补偿补偿器的最大温度变形以及管道自身强度、固定墩推力等因素带来的影响，科学合理的实现补偿器数量的确定。在针对补偿器的选型及优化设计中，需要结合管道实际设计形式以及管道所在的位置来确定，当下几种比较常用的管道补偿器主要包含以下几种，如方形补偿器、套筒补偿器、波纹补偿器与旋转补偿器等。在进行补偿器优化设计过程中，需要做好补偿器的设置布局，以实际补偿器的跨度位置来进行计算，根据最终的计算结果，来确定管架支撑间距，以防止发生长距离管道运动致使整体管道运行遭受影响。
四、结语：
综上所述，城市集中供热管网建设是我国城市最为重要的基础设施之一，需要我们认识到当下管网设计存在的不足之处，通过采取有效措施进一步加强对城市集中供热管网的设计优化，从而有效提升供热管网运行经济效益性，提升供热资源利用率，从而为我国城市平稳运行发展提供有力的保障。
参考文献：
[1]郭胜杰. 城市集中供热管网的优化设计[J]. 工程技术：文摘版， 2016（24）：66-66.
[2]何小平. 浅谈我国集中供热管网中存在的问题及优化设计[J]. 化工管理， 2015（6）：10-10.
[3]刘铭. 城市集中供热管网优化设计[J]. 居业， 2015（12）：54-55.
关键词：城市集中供热管网；设计施工；优化研究
热源供应作为城市运行最基本的供应能源，尤其是对于北方城市能否顺利过冬有着重要的影响。然而当下我国城市集中供热管网在设计施工上依然存在一定的问题，从而造成了不必要的能源损耗与浪费，因此需要进一步加强对整个城市集中供热管网的设计施工及优化研究，通过对集中供热管网设计进行科学合理的优化，降低能源消耗，提升供热经济性，对于促进我国城市实现可持续发展具有重要的意义。
一、我国当下城市集中供热管网发展现状
随着我国城市化进程不断加快，城市建筑規模也朝着越来越大的趋势发展，同时与建筑规模同步发展的还有城市集中供热管网，其作为北方城市一项必不可少的基础措施，在人们日常生活供暖方面发挥着重大的作用。然而从当下我国城市集中供热管网发展现状来看，依然存在一些问题，一是城市集中供热管网在初步进行设计施工时，很多并没有进行科学的分析与计算，没有将未来城市发展考虑进去，致使在进行管道敷设施工时，一般都是分段进行，很多城市供热管的设计施工较为被动，多是随着城市建设的发展呈枝状延伸的形式，虽然这种集中供热的方式造价相对降低，方便运行管理，但灵活性较差，一旦管网系统某部分发生故障，将会影响很大一部分区域的用户供电。与此同时，部分新用户为满足自身热负荷需求，随意对管道、管径进行增设、加大，致使二次管网热水从细管道朝粗管道方向流动问题，对于整体集中供热管网运行稳定造成严重的影响。另一方面，当下我国城市集中供热管网用户一般都比较分散，一旦出现故障问题，难以集中进行处理，导致停止供热的时间较长。一些集中供热管网为使得自身供热的稳定性得到有效增强，并能够使得供热不稳定问题得到有效的控制，在实际进行规划设计施工时，通常将城市集中供热管网像设计成网格形状，类似于市政工程给水管网设计，一定程度上增加了集中供热管网管理与控制的复杂性。基于上述分析，需要进一步加强城市集中供热管网的设计施工，并做好相应设计优化，对于城市未来实现可持续发展具有重要的意义。
二、城市集中供热管网优化设计布置原则
经济合理原则。城市集中供热管网主干线力求短直，并尽量经过热负荷供热比较集中的区域，与此同时，还要科学合理布置管线上的阀门、补偿器等，因为上述这些装置在一定程度上决定着操作平台或检查室的数量与位置分布，通过科学合理布置，能够使其数量控制在比较少的范围内，既达到经济合理要求，又更加有利于施工的顺利进行。
布置可靠原则。在实际进行集中供热管线布置时，应尽量避开地质较为松软的土质，严禁在地震断裂带、滑坡危险带进行管线布置，尽量避开地下水位较高的区域等，与此同时，管线敷设应尽量采取直埋的方式，这种方式占地面积更小，有利于管线使用寿命延长，资金耗费低，对环境影响较小，为各项管线运行管理能够提供有力的条件，保证管线布置的平稳可靠性。
周围环境影响最小原则，城市集中供热管线设计布置应尽量少穿越交通主要干道，在设计布置时，一般与道路中心线相平行，并在车道以外的地方进行管线的敷设，通常情况下，集中供热管线会只沿着街道的一侧进行敷设，与此同时，供热管道在布置时应与其他管道做好协调工作，使其相互之间控制在合理的距离范围内，这样才不会对城市环境造成不利影响，不会对城市交通造成妨碍作用，将供热管道布置带来的影响降至最低，同时也能够保障管道平稳运行，促使维修管理更加方便。
三、城市集中供热管网设计优化
（一）管径设计优化
城市集中供热管网的管径对于整体供热管网系统的负载能力和供热效率有着直接的影响，因此需要做好对其的优化设计，从而使得供热管网系统的负载能力和供热效率得到有效的提升。在实际优化设计中，需要结合实际，确定管径最大值。与此同时，由于供热管网直径具有一定的离散性，因此设计时需要做好多种不同管径的组合，保证管径控制在科学合理范围内。不同管段的管径之间，设计优化时应依照管段理论流量与比压降大小来确定，流量大小则由实际热负荷需求来决定，因此在实际优化设计中，需要准确核算不同管段实际热负荷，以此为依据，准确预测管网负载能力，并预留一定的富余，为后续的扩容奠定坚实的基础。此外，管网的优化设计还应具有一定的前瞻性，能够跟得上城市发展规划的脚步，以满足不断增长供热负荷需求。在充分考虑经济性的前提下，做好管网直径的优化，可以有效避免不必要的重复性投入，提升资源利用率，满足人们的供热需求同时，达到良好的经济成效。
（二）管网运行方式优化
伴随着科学技术的发展，计算机技术、数字化网络技术、智能技术的普及，各种高精度智能监测系统应用已经逐渐成为了可能，对于集中供热管网运行优化也带来了空前的机遇。供热管网在实际运行过程中，很难完全避免能源浪费与损耗，但通过对城市集中管网供热优势加以充分利用，并在优化设计过程中应用当下的智能技术，从而实现对城市集中供热管网运行的实时监测与控制，能够有效的将管网运行带来的能源浪费与损耗降至最低，通过将热工科技术和现代智能技术相融合，从而促使整个供热管网运行效率得到显著提升，减少了不可控因素对管网运行带来的不利影响，同时也为供热管网精细化管理实现提供了可能。当下在管网运行方式优化上，还需要建立完善规范的操作流程和管理体系辅以必要的支撑，同时满足硬件与软件设施配套要求，才能促使整个供热管网运行方式得到有效的优化与发展。
（三）补偿器优化设计
补偿器是集中供热管网高温加热系统重要的一部分，在补偿器数量确定上，主要考虑管道安全补偿补偿器的最大温度变形以及管道自身强度、固定墩推力等因素带来的影响，科学合理的实现补偿器数量的确定。在针对补偿器的选型及优化设计中，需要结合管道实际设计形式以及管道所在的位置来确定，当下几种比较常用的管道补偿器主要包含以下几种，如方形补偿器、套筒补偿器、波纹补偿器与旋转补偿器等。在进行补偿器优化设计过程中，需要做好补偿器的设置布局，以实际补偿器的跨度位置来进行计算，根据最终的计算结果，来确定管架支撑间距，以防止发生长距离管道运动致使整体管道运行遭受影响。
四、结语：
综上所述，城市集中供热管网建设是我国城市最为重要的基础设施之一，需要我们认识到当下管网设计存在的不足之处，通过采取有效措施进一步加强对城市集中供热管网的设计优化，从而有效提升供热管网运行经济效益性，提升供热资源利用率，从而为我国城市平稳运行发展提供有力的保障。
参考文献：
[1]郭胜杰. 城市集中供热管网的优化设计[J]. 工程技术：文摘版， 2016（24）：66-66.
[2]何小平. 浅谈我国集中供热管网中存在的问题及优化设计[J]. 化工管理， 2015（6）：10-10.
[3]刘铭. 城市集中供热管网优化设计[J]. 居业， 2015（12）：54-55.