室外供热管网设计技术措施.docx

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1、13室外供热管网13.1一般规定13.1.1建筑设计单位负责设计的室外供热管网通常包括以下范围：1由集中锅炉房直接向室内供热时，包括自锅炉房出口至各建筑物入口的热媒输送管道和有关构筑物。2由城市热网或地区供热厂提供热源时，包括以下范围：1）自建筑红线起始，至热交换站的一次热媒管线及有关构筑物；2）自热交换站至各建筑物入口的二次热媒管线及有关构筑物。13.1.2 室外供热管网设计前，应根据地区管网的综合规划，与负责一次热媒管网设计的有关专业设计单位协调，确定一、二次管网连接点的座标、高程、管径及其他基本参数。13.1.3 本节适用于以下参数的热媒：蒸汽管道：工作压力不大于1.6MPa,蒸汽温度不

2、高于204C;热水管道：工作压力不大于l6MPa,热水温度不高于150。13.1.4 下列情况之一时，用户与城市热网应采用间接连接：1建筑物采暖设施高度高于热水管网供水压力线或静水压力线时；2采暖系统承压能力低于热水管网压力时；3热水管网供回水压差低于用户采暖系统的阻力且又不宜采用加压泵时；4位于热水管网末端，采用直接连接会影响外部热水管网运行工况的高层建筑；5对采暖参数有特殊要求的用户；6生活用热水供应装置必须与热水管网间接连接。13.1.5 室外供热管网的布置，应符合以下原则：1尽可能缩短供热管网的总长度和不利环路的长度；2尽可能按不同使用性质划分环路，并力求布置均匀；3供热管网一般采用枝

3、状布置，当有不允许供热间断等特殊要求时，可采用环状布置或复式布置；4供热管沟外壁或直埋供热干管外皮，与其他管线及构筑物的最小净距，应符合表5.6.4规定。13-2室外供热管道的直埋敷设13.1.6 2.1符合下列条件时，宜采用直埋敷设方式：1地下水位较高、采用防水管沟造价过于昂贵；2管道数量不多于四根；3热媒为热水，水温不宜超过120;4管网分支管系较少。13.2.2直埋敷设管道应采用由专业工厂预制的直埋保温管，聚氨酯硬质泡沫塑料保温层厚度宜230mmo13.2.3直埋管道的敷设，应符合以下规定：1采用无缝钢管焊接，不得使用螺纹或法兰连接；2多根管道敷设于同一平面上；3管间净距2200三,与沟

4、槽侧壁的净距2100mm;4覆土深度在车行道不小于1叫其他部位不小于0.6m013.2.4直埋热水管道的纵向坡度不应小于O.002,并不宜大于0.02。应于高点设放风、低点设泄水装置。13.2.5阀门、补偿器、除污器、建筑物入口装置、泄水和放风装置，均应设于小室或管沟内。直埋管与小室、管沟交接处，应做防水处理。直埋管不宜采用铸铁阀门。13.2.6小区内直埋管道宜按弹性理论进行强度设计。注：采用弹性理论计算比较安全。以下以2,71329条均依据弹性理论。13.2.7小区内直埋管道宜采用有补偿的敷设方式，且应按下列要求进行设计计算:1采用有固定点方式时，固定支座的水平荷载应按第13.4.4条的规定

5、计算，但应以管道保温层与土壤之间的轴向摩擦反力，取代”活动支架的摩擦反力”。管道保温层与土壤之间的轴向摩擦反力，应按本条2款计算。注：有偿直埋敷设分有固定点和无固定点两种方式：1固定点的固定支架设计与管沟、架空敷设基本相同，见134条。2无固定点直嗷设：当直管段上存在某一点，该点两侧管段各自的轴向力之和相等、方向相反，此点为驻点，即无需另外设固定点。但只有在管段两端为同一类型未喏器或补偿管段时，直管上才可不设固定点。2由温升引起的管道保温层与土壤之间的轴向摩擦力，应按下式计算：F=Lf1(13.2.7-1)pHKDg(13.2.7-2)tI(MM)式中FZ管道保温层与土壤之间的轴向摩擦力(kN

6、);1.补偿器至固定支架的实际长度(m);fi保温层与土壤之间的单位长度轴向摩擦力(kNm);U摩擦系数，计算Fl时，用U=O.6,计算Lma及AL,时，采用用U=O.2,1.max见式(13.2.7-4),Lr见式(13.2.7-3);p土壤的平均密度，可取1800(kgm3);H自地面至管中心的距离，即埋深(m);D-管道保温层外径(m);g重力加速度，g=9.81ms2(3管道因温升而产生的伸长量，为自由状态下的伸长量减去受摩擦力约束而减少的伸长量，应按下式计算：1=(13.2.7-3)2EA式中一管道因温升而产生的伸长量(m);a钢管的线膨胀系数(m(nC),a=12xl()6m(m.

7、oC);tz最高运行温度(C);tr管道安装温度(C),北京地区取-5C;E钢管弹性模量(kNcm2),E=20.6103kNcm2;A一钢管管壁的断面积(Cm2);1.、fi见式(13.2.7-1)和式(13.2.7-2)。4固定支座或驻点至补偿器的最大间距不得超过管道的最大安装长度。管道最大安装长度应按F式计算： (13. 2. 7-4)式中Lma最大安装长度(m);o-钢管许用应力(kNcm2),Zo=13kNcm2;A见式(13.2.7-3);fi见式（13.2.7-2）。5为保证弯管处应力不超过管道许用应力，应计算确定L形、Z形和弯管补偿器的臂长。6管道补偿器选择应符合13.3.12

8、条的要求。13.2.8采用弹性理论进行设计的直埋管道，具备下列条件时也可采用无补偿方式：1供热介质温度不高于95C;当供热介质温度95C时，不得采用无补偿方式;2输送距离长，且中间分支较少；3施工现场有预热热源供应；4可允许较长的施工周期。13.2.9采用无补偿方式时应采用预热法，且应计算预热温度和允许最低水温，以使管道的应力值均不超过材料的应力限制条件。注：1采用弹!辘论计算其允许应力小，对应的最大允许温差At为51.6C因此采用无补偿敷设方式时只能采用预热法。但供水温度之6.6、安装温度时，即At在允许应力范围之内（W5L6,可以Wo2采用预热法必须先计算系统允许最低温度H而且tmin必须

9、低于安装温度。经计算，钢管供水温度等于95时（工作压力影响很小）,tmn=8,低于北京地区安装温度-5;因此以传统供暖温度95为界是足够安全的。13.2.10当采用非弹性理论的不预热无补偿直埋方式敷设小区内输水管道时，应按城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ81）进行设计计算，并应符合以下规定：1在弯头、三通和其他构配件处，应验算确定局部补偿处理。2在阀门处应做补偿器和固定支座。3处于塑性状态的管段，材料、直径和壁厚应一致，如必须变化时，应用固定支座隔开。注：采用不预热无补偿宜埋敷设方式时，管道允许应力大，因此直线段非常适宜采用，可视情况全部或局部按此方式设计。1 3.3室外供热管道的管沟敷设

10、1. .3.1室外供热管道采用管沟敷设时，宜采用半通行管沟。管沟断面宜符合以下要求：1最大管道直径WlOOmnI时，最小净高度应不低于1m;最大管道直径10Omm时，最小净高度应不低于L2m。2通道净宽度应不小于0.5m。13. 3.2通行管沟的净高度不宜低于1.8m,通道宽度应不小于0.6m。当管沟内管道多于4根，且符合下列条件之一时，可采用通行管沟：1全年运行且不允许中断供热：2穿过主要道路；3穿过建筑物下部；4有其他特殊要求。注：穿过建筑物的地卜.室或建筑物卜的通行地沟，仅限于敷设管径DN300的热网管道。14. 3.3管沟内管道的排列间距，应满足安装及维修要求，且宜符合下列规定：1保温

11、管之间的净距150mm;2保温管或不保温管与不保温管之间的净距120mm;3保温管或不保温管与沟顶的净距-120mm;4保温管或不保温管与沟壁或沟底的净距2150mm。15. 3.4管沟上部覆上深度不宜小于0.3m。16. 3.5管沟的防水和排水，应符合以下规定：1管沟应采取防止地表水渗入的技术措施，盖板之间、盖板与沟墙之间应采用水泥砂浆勾抹严密。2沟底在最高地下水位线以下，沟内管道需全年不间断运行时，管沟应做可靠的外防水层：沟内管道仅季节性运行时，可仅在沟内壁和沟底做防水砂浆抹面，沟外用灰土回填。3沟底应在最低点设置深度不小于0.4m的集水坑，集水坑应设在检查井或小室内。不得将管沟排水直接接

12、入雨污水排水管内。4不应将给水和排水管道敷设于管沟内或穿越管沟。如必须穿越时，排水管宜采用给水铸铁管等强度较高的管材。各种管道穿越管沟时，管接头应在管沟外壁0.5m以外，且应根据管沟的防水标准，采用相应的防水构造。5宜将管沟布置在有铺装的道路之下，不宜布置在绿化地带。17. 3.6管沟检查孔直径不应小于700mm,间距不宜大于60m。管径较大、管道较多，且需调节或检修的部位，宜设检修小室。18. 3.7管沟宜设置自然通风竖井，位置宜设于两个检查井之间，并应注意不妨碍环境观瞻。设有大管径蒸汽管道的管沟应设自然或机械通风。19. 3.8管沟的强度构造，应根据断面尺寸、埋深、地面荷载状况和地基状况等

13、条件，由结构专业设i+o20. 3.9供热管道应选用吸湿性较小、便于施工的高效保温材料进行保温，并应做好保护层。其材质、厚度和构造做法，见24.5节。21. 3.10热水管道的坡度不应小于0.002,最高点应设放气装置，最低点应设泄水装置。除在分路干管加阀门之外，主干管宜每隔300m加分段检修阀门。22. 3.11蒸汽管和凝结水管坡向与坡度应符合21.5.11条的规定。蒸汽管道排除沿途凝结水的疏水器最大距离详21.5.6条，疏水器宜设在检查井处。13 .3.12室外热力管道应计算其热膨胀量，并应按下列要求采取补偿措施：1计算管道热伸长的安装温度（北京地区）可取-2应尽量利用弯曲管段自然补偿，直

14、管道较长且有位置时，宜采用方形补偿器。3在用地受限及管径220Omm的情况下，宜采用波纹管或套筒式补偿器。13.3.13当采用波纹管式或套筒式补偿器且推力较大时，应提醒施工单位试压时考虑支承措施。13.3.14燃气管一般不应穿越管沟，必须穿越时，应做管径大于穿过管段两号的钢套管。13.3.15采暖用户热力入口应设下列装置：1与管网连接的供回水管道上设关断阀门；2在供回水阀门前设旁通管和能严密关闭的旁通阀，其管径宜为供水管的0.3倍；3在住宅用户和与城市热网连接的用户热力入口，设置热计量装置或预留安装条件。热计量装置的设置应符合下列要求：1）热量表宜设在回水管上，2）住宅建筑采暖入口热量表宜按设

15、计流量的80%选用，3）供回水管均应设过滤器，回水管流量计前设置的过滤器，滤网规格不宜小于60目；4根据总体调节的需要，宜设置调控装置，应按13.5.3条的要求进行选型和设置。13-4管沟敷设和架空管道的计算要点13.4.1管沟敷设或架空管道的活动支架最大允许间距，应按强度和刚度两个条件计算的较小值确定。13.4.2计算活动支架垂直荷载时，支架间距L应乘以L5倍的修正系数计算。注：是考虑当有一个支架脱落时，不致造成全线的破坏而规定的。13.4.3应根据不使管道产生纵向弯曲的原则，选用不同补偿器类型，确定管道固定支架的最大允许间距。13.4.4固定支架的水平荷载，应考虑最不利工作状态，按下列规定

16、计算：1水平荷载应包括：1）活动支架的摩擦反力；2）补偿器的弹性反力：3）内压不平衡产生的推力，其值应按试压要求，即1.5倍工作压力计算。2应考虑固定支架两侧水平荷载的抵消作用，由活动支架的摩擦反力和补偿器的弹性反力引起的水平力方向相反时，较小或相等一侧的荷载值应乘以0.7后再相减。3当固定支架承受分支管引起的侧向水平荷载时，应计算附加荷载；当分支管为双向时，可只计算荷载较大一侧的水平荷载。13.5室外供热管网的计算和调控13.5.1供热负荷应按下列原则确定：1从热源引出的主干管总热负荷应按热源的最大生产能力计算（不计入备用热源及设备的热负荷）。当工程分期建设时，通过扩建区的供热主干管管径，宜

17、按全部建成时的热负荷计算。2支干管应按各用户的最大耗热量之和乘以同时使用系数，再计入管网的损耗系数确定其综合最大热负荷。3直接与用户连接的支管按用户的最大耗热量计算。4当有特殊要求，不允许供热间断而采用环状布置时，环状管网应根据各用户的最大耗热量的70%计算，且其中任何一条支管道均应满足不允许间断用户的需要。13.5.2室外热水管网的设计，应与室内采暖系统和热源系统统筹考虑，确定管网的压力分布，以及系统定压和补水的合理技术方案。压力分布应按下列原则确定：1与管网连接的各建筑物供热系统的压力，在循环水泵和补水泵运行或停止时，均不得超过采暖设备的允许承压。2在循环水泵运行或停止时，各建筑物采暖系统

18、最高点压力均不应小于IOkPa。3最不利建筑物供热入口的资用压差，应根据热连接方式，考虑自控阀（温控阀）、计量装置、热交换器（或混水器、散热器）、管道等压力损失，经计算确定。13.5.3室外管网经水力平衡计算，各建筑物之间不能达到水力平衡时，建筑物采暖入口应设调控阀门。调控阀门的选择应符合下列要求：1 同一供热系统的建筑物内均为定流量系统，且供热管网不再增加采暖用户时，宜设置静态平衡阀。2 同一供热系统的建筑物内均为定流量系统，且供热管网将继续增加采暖用户时，宜设置流量控制阀（动态平衡阀）。3 同一供热系统的各建筑物内均为变流量系统时，采暖入口宜设压差控制阀。4 当供热管网为变流量调节，个别建

19、筑物内为定流量系统时，除在该采暖入口设流量控制阀外，其余入口仍采用压差控制阀。5 当供热管网为定流量运行，只有个别建筑物内为变流量系统时，若该建筑物的采暖热负荷在系统中只占很小比例时，该采暖入口可不设调控阀；其负荷所占比例较大会影响全系统运行时，可在该采暖人口设压差旁通阀。13. 5.4采暖入口调控阀的设置应符合下列要求：1 使用静态平衡阀解决各建筑物的水力平衡时，应在全系统所有新旧用户采暖入口安装静态平衡阀。2 使用其他调控阀设置时，宜在每个采暖入口安装。3 静态平衡阀、流量控制阀和压差控制阀均应串联安装在管道上，宜安装在供水管上。注：回水管上已安装了流量计、过滤器等诸多装置；且装在供水管上

20、可以降低室内系统供水压力，而装在回水管上会升高室内系统的回水压力。13. 5.5热水管网的管径应根据水力平衡的原则确定，且应符合下列原则:1最不利环路管道的比摩阻AP,宜按以下数值选用：l)L500m100PaZm;2)500mL150常用流速(ms)0.5L01.02.02.03.013.5.6蒸汽管道管网的管径应根据下列原则确定1最不利环路的最大比摩阻，可按下式计算确定：AP=生生03.5,6)I.IS(ZLa)式中蒸汽管道最大比摩阻(Pam);P;热源蒸汽压力(kPa);P2建筑物入口要求压力(kPa);1.z蒸汽管最不利环路的长度(m);1.p局部阻力当量长度(m);高压蒸汽可按LZ的10%估算；低压蒸汽可按LZ的30%估算；当热源蒸汽压力可能.较大波动时，应进行上、下限两种工况的验算。2蒸汽管道流速可按表21.5.13确定。3蒸汽凝结水管应按下列要求计算确定：1)低压蒸汽凝结水管，应根据流动状态类型，按负荷选取管径。注：流动优杏分为干式和湿式。干式加端管流动、上部空间与大气相通；湿式为满管流动。2)高压蒸汽凝结水管，应根据开式或闭式流动状态，按起始和终点压差所决定的允许压降，选取对应于负荷的管径。