隨著社會的發(fā)展，城市人口的增加，城市建設(shè)用地的減少，在多山的城市如大連等地，建設(shè)山地型小區(qū)不可避兔；另外隨著環(huán)境污染的加劇，崇尚自然、回歸自然成為人們物質(zhì)和精神追求的一個目標(biāo)。經(jīng)過有關(guān)專家、部門的論證審批，野外型住宅、鄉(xiāng)村型住宅、山地型住宅等一大批具有自然特色的住宅小區(qū)應(yīng)運(yùn)而生，山地型住宅小區(qū)成為現(xiàn)代住宅小區(qū)發(fā)展的一個方向。下面就以筆者設(shè)計(jì)的吉林市運(yùn)河里住宅小區(qū)為例，談一談山地型住宅小區(qū)的供暖外網(wǎng)設(shè)計(jì)。外網(wǎng)設(shè)計(jì)可分為熱源與管網(wǎng)兩大部分，下面分別予以說明。

    1、熱源

    熱源的選擇應(yīng)根據(jù)中心城市供熱條件、小區(qū)周圍環(huán)境條件、小區(qū)內(nèi)部設(shè)施條件、投資情況等綜合確定。通常可按照以下順序選擇熱源：

    ①城市熱網(wǎng)；

    ②集中供熱鍋爐房，可分為電熱型、燃?xì)庑汀⑷加托�、燃煤�?種；

    ③新型能源，如太陽能、地?zé)崮堋�風(fēng)能等。

    1.1　城市熱網(wǎng)供熱

    當(dāng)小區(qū)在城區(qū)附近（1～2km），且城市熱網(wǎng)條件較好，那么利用城市熱網(wǎng)作為供暖熱源應(yīng)是第一選擇。它的優(yōu)點(diǎn)是熱源穩(wěn)定，初投資較小，運(yùn)行管理簡單，對自然環(huán)境影響小，環(huán)保價值高。它的不足之處是缺乏熱水供應(yīng)，適合于標(biāo)準(zhǔn)較低的住宅小區(qū)，如果小區(qū)標(biāo)準(zhǔn)較高，就要考慮加設(shè)換熱泵房或熱水供應(yīng)鍋爐房。

    供熱泵房一般設(shè)置在山下，便于熱源接設(shè)、設(shè)備的運(yùn)輸和安裝、小區(qū)的物業(yè)管理等；內(nèi)部設(shè)備一般包括計(jì)量設(shè)備、循環(huán)水泵、定壓裝置、換熱器（可選）、升減壓裝置（可選）及水處理設(shè)備（可選）等。

    1.2　集中供熱鍋爐房

    當(dāng)小區(qū)距城區(qū)較遠(yuǎn)，或不具備與城市熱網(wǎng)接設(shè)的條件時，應(yīng)設(shè)集中供熱鍋爐房。它的特點(diǎn)是內(nèi)部設(shè)置靈活，可提供熱水，不足之處是初投資較大，運(yùn)行管理較復(fù)雜。鍋爐房根據(jù)燃料類型可分為電熱、燃?xì)�、燃油、燃�?種，從環(huán)保角度看電熱最好，燃?xì)狻⑷加痛沃�，燃煤最差；從投資和運(yùn)行費(fèi)用角度看，電熱、燃?xì)�、燃油較高，燃煤較低，一個供暖季能耗費(fèi)用燃煤僅為其它形式的正巧左右，所以，通常情況下宜選用燃煤型鍋爐房，以節(jié)省初投資和降低運(yùn)行費(fèi)用。如果在風(fēng)景名勝地區(qū)、旅游療養(yǎng)勝地，建議選擇電熱型鍋爐，它污染小，自動化程度高，缺點(diǎn)是受電力條件限制及電能無法儲備，但在未找到新能源之前它是最好的熱源形式；由于燃?xì)�、燃油和燃煤鍋爐房在消防和燃料存儲方面存在較多的問題，應(yīng)盡量少選，非選不可時應(yīng)解決好消防和燃料存儲等問題，并應(yīng)與消防部門溝通，簽署有關(guān)協(xié)議。

    在選用鍋爐房設(shè)備時，應(yīng)盡量選用環(huán)保型設(shè)備，如低噪聲風(fēng)機(jī)、低噪聲水泵、脫硫型除塵器等，在社會環(huán)保意識逐步增強(qiáng)的形勢下，環(huán)保應(yīng)成為設(shè)計(jì)的首要任務(wù)之一。另外還要與建設(shè)單位（開發(fā)商）做好設(shè)備選型的協(xié)商工作。

    1.3　新型能源

    新型能源的使用，在我國仍處于試驗(yàn)階段。比較典型的新型能源有太陽能、地?zé)崮�、風(fēng)能。在我國華北和西北的大部分地區(qū)，日照時間長，太陽輻射照度高，對于太陽能的利用有著充分的自然條件，很多科研機(jī)構(gòu)和高等院校已對其進(jìn)行了一定的研究，并取得了較好的進(jìn)展。這些能源形式由于受技術(shù)條件、地區(qū)條件、地理?xiàng)l件、投資條件的限制和影響較大，只能在局部地區(qū)、局部范圍內(nèi)使用，無法大面積推廣使用，但其優(yōu)越的環(huán)保價值、低廉的運(yùn)行費(fèi)用已得到國家有關(guān)部門的充分重視，相信在不遠(yuǎn)的將來一定會作為主要的能源形式的。

    2、管網(wǎng)設(shè)計(jì)

    2.1　管道敷設(shè)

    山地型小區(qū)地質(zhì)條件一般比較復(fù)雜，各用熱點(diǎn)之間高差大，管道的敷設(shè)方式根據(jù)具體情況大致可分為3種：架空、直埋和地溝。

    在通常情況下，如果小區(qū)地面和道路規(guī)劃比較好，房屋附近較平整，宜設(shè)置供暖地溝，且應(yīng)采用通行地溝，以便于管道安裝、檢查和維修。一般情況下可采用階梯狀地溝與豎井相結(jié)合的形式。筆者設(shè)計(jì)的運(yùn)河里小區(qū)位于半山坡，總面積 10萬㎡，供熱鍋爐房位于山腳下。小區(qū)內(nèi)住宅高低錯落，地質(zhì)條件變化復(fù)雜，并且道路縱橫交錯。設(shè)計(jì)中針對落差大（相鄰兩樓高差5～7rn）、樓距近、道路窄 （兩樓間包括道路距離 12 m）等具體問題，借鑒了排水落差井的原理，采用了階梯式爬坡、單雙層管道豎井相結(jié)合的形式，即管道整體呈階梯狀上升，管道翻身處設(shè)單層豎井，高低連接、橫過道路處，根據(jù)情況設(shè)單層和雙層管道豎井，即出戶處設(shè)第一層豎井，管道翻身、橫過道路后再設(shè)第二層豎井，然后翻身人戶，使得管道能夠順利通行。

    架空敷設(shè)一般用于以下情況：

    ①多雨地區(qū)，地下水位高，采用有效防水措施經(jīng)濟(jì)上又不合理時；

    ②濕陷性大孔土或具有較強(qiáng)腐蝕性地段；

    ③不影響道路通行；

    ④壓力大于2.2 MPa，溫度大于等于350℃的蒸汽管道；

    ⑤冬季平均氣溫較高（一5℃左右）地區(qū)；

    ⑥地形復(fù)雜、標(biāo)高差較大、土石方工程量大或地下障礙很多且管道種類較多時。

    架空敷設(shè)的優(yōu)點(diǎn)是投資省，管道受地形影響小，架設(shè)方便；缺點(diǎn)是美觀性差，熱損失大，在寒冷地區(qū)，尤其是高寒山地極易發(fā)生凍害，設(shè)計(jì)時要特別注意。

    直埋敷設(shè)應(yīng)盡量少采用，因?yàn)椋?/p>

    ①山地的地質(zhì)條件復(fù)雜，原土及回填土層強(qiáng)弱不均，沉降不均；

    ②管道基礎(chǔ)不易處理，特別是爬坡段及上下翻身處；

    ③巖層區(qū)埋深無法保證。

    在土壤地質(zhì)條件比較好的地方，可酌情采用。

    2.2　系統(tǒng)水力平衡

    系統(tǒng)水力平衡是決定供暖效果好壞的關(guān)鍵因素。由于山地型小區(qū)各熱用戶地勢高低不一樣，對供水溫度、壓力的要求可能也各有不同，因此在設(shè)計(jì)階段必須繪制熱水網(wǎng)路的水壓圖，用以全面地反映熱網(wǎng)和各熱用戶的壓力狀況，并確定保證能使其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)措施。同時，在實(shí)際運(yùn)行中，還可以根據(jù)網(wǎng)路實(shí)際的水壓圖全面地了解整個系統(tǒng)的壓力狀況，分析和解決運(yùn)行中的問題，保證安全運(yùn)行。

    在具體設(shè)計(jì)中可按以下幾條原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

    ①系統(tǒng)可采用枝狀管網(wǎng)異程系統(tǒng)，以節(jié)省投資，原則上采用1～2條主干線；

    ②主干線設(shè)計(jì)比摩阻一般可采用400～800Pa／m；

    ③支線宜采用同程式系統(tǒng)，以確保末端熱用戶有足夠的資用壓力；

    ④干線、支線應(yīng)按允許壓降確定管徑，但熱水流速不宜大于3.5 m／s；

    ⑤每條支線間平衡壓差不宜超過 10％，否則在壓力不足或供熱溫度較低的情況下，山頂用戶供暖將會受到影響；

    ⑥如果個別支線難以平衡，可以考慮在各支線和用戶熱力人口加設(shè)調(diào)節(jié)裝置。

    在運(yùn)河里小區(qū)中，主干線的長度約 800 m，最大管徑為DN350.為了保證供熱效果，經(jīng)反復(fù)比較確定了"一干帶三支"的系統(tǒng)平衡方案，每條支管線的長度在350～400 m之間，支線管徑確定在DN125～15O之間。為了更好地保證供熱系統(tǒng)的水力平衡，在外網(wǎng)中采用了一種新設(shè)備——水暖人口平衡問，它集關(guān)閉、調(diào)節(jié)、除污于一體，有效地保障了外網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行。實(shí)踐證明，該方案的施行使得小區(qū)取得了良好的供暖效果。

    2.3　系統(tǒng)定壓

    2.3.1　當(dāng)采用城市熱網(wǎng)熱源時，其系統(tǒng)定壓（通常為0.35～ 0.4MPa）一般不能完全滿足小區(qū)的定壓要求，因此對于高差較大的小區(qū)，其供暖系統(tǒng)的定壓可仿照高層建筑的定壓形式，即采用雙水箱分層式供暖定壓系統(tǒng)，整個小區(qū)的供暖系統(tǒng)按山的坡向分成兩個或兩上以上，低區(qū)可與外網(wǎng)直接相連，它的高度主要取決于室外管網(wǎng)的壓力工況和散熱器的承壓能力，高區(qū)部分增設(shè)高低位水箱，利用進(jìn)回

    水兩個水箱的水位高差進(jìn)行高區(qū)系統(tǒng)循環(huán)，同時利用低位水箱的非滿管流動的溢流管使系統(tǒng)與外網(wǎng)回水管壓力隔絕，從而達(dá)到單獨(dú)定壓的目的。目前我國大部分的高層建筑均采用此種系統(tǒng)定壓形式，在實(shí)際中已得到認(rèn)可。此種定壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是人口設(shè)備少，降低了系統(tǒng)造價，缺點(diǎn)是采用開式水箱，空氣容易進(jìn)人系統(tǒng)中，增加了系統(tǒng)的腐蝕因素，另外需設(shè)專門的水箱間，影響建筑物美觀。

    2.3.2　當(dāng)采用小區(qū)集中供熱鍋爐房為熱源時，對于高差不大的小區(qū)，可根據(jù)小區(qū)的靜水壓線及散熱器的承壓能力采用一次定壓，高區(qū)部分選用普通散熱器（承壓能力為0.2～0.4 MPa），低區(qū)部分選用高壓散熱器（承壓能力為0.6～0.8 MPa）；對于高差較大的小區(qū)，低區(qū)部分由鍋爐房直供并進(jìn)行系統(tǒng)定壓，高區(qū)部分可以通過在鍋爐房內(nèi)增設(shè)一套水一水換熱器，單獨(dú)定壓，使之與鍋爐房直供系統(tǒng)相隔絕。此形式系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，但增加了鍋爐房初投資及運(yùn)行管理費(fèi)用。

    定壓方案的選擇應(yīng)根據(jù)小區(qū)實(shí)際情況、投資情況及系統(tǒng)布置情況綜合確定，不必機(jī)械照搬，以免影響供熱效果。

    3、設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的其它問題

    供暖熱網(wǎng)只是小區(qū)的配套輔助工程之一，做好與其它專業(yè)和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、配合也是一項(xiàng)重要的工作。例如：鍋爐房選址時，如規(guī)劃方案未選在下風(fēng)向時，應(yīng)建議重新確定鍋爐房位置，無法改變時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧�；外網(wǎng)敷設(shè)時應(yīng)詳細(xì)征求建筑規(guī)劃、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)勘探、電力及通信部門（專業(yè)）的意見，以保證管路敷設(shè)的暢通；架空敷設(shè)時應(yīng)注意架空高度能否滿足河流、道路通行的要求，在有輸配電線路時，管道是否應(yīng)加設(shè)防護(hù)；排水是否與供熱地溝碰撞、交叉等等問題。外網(wǎng)工程經(jīng)常會碰到一些不可預(yù)見的實(shí)際問題，如：地下管線，電纜、不明建筑物等，因此對可能產(chǎn)生的問題要有心理準(zhǔn)備，一旦發(fā)生問題能拿出解決方案。

    總之，山地型小區(qū)供暖外網(wǎng)的設(shè)計(jì)是一種既傳統(tǒng)又新型的外網(wǎng)設(shè)計(jì)形式，是暖通設(shè)計(jì)走向多元化、多維化的一種體現(xiàn)，它要求設(shè)計(jì)人員要有較高的總體素質(zhì)、深厚的理論基礎(chǔ)、豐富的平面設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及善于創(chuàng)新的精神，而把各種知識和經(jīng)驗(yàn)融會貫通則是其精華所在，也是筆者在設(shè)計(jì)過程中體會最深之外，在此提出，供同行們參考。

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