基于室外采暖管道几种敷设方式及其经济分析

霍冲霄

（太原热力设计院（有限公司），山西 太原 030000）

0 引言

近几年，随着社会经济的快速发展，也为建筑行业带来了充足的发展动力，使得建筑行业的发展前景十分广阔。而由于建筑工程的不断开展，人们对于建筑本身的要求也不仅仅是质量要求，而在于更多的功能性和居住体验上，其中采暖管网的建设便受到了人们的广泛重视，直接关系到了人们的居住环境和体验，而采暖官网建设中室外管网的敷设又是其中的重点内容，所以不仅要保证敷设质量，还要最大限度保证经济性。

1 室外采暖管道三种的敷设方式

1.1 地沟敷设

结合地沟的结构基本上可以划分为普通地沟与预制钢筋混凝土地沟两种。扑通地沟通常为混凝土沟底基础，利用毛石堆砌沟壁，利用钢筋混凝土盖板。在结构上需要保证其承载力和防渗漏能力，一般在地沟的内表面涂抹防水砂浆。地沟改变需要具备0.01～0.02 的横向坡度，同时盖板上方的覆土深度需要大于0.3m，盖板与盖板、盖板与沟壁间都需要通过水泥砂浆来进行缝隙的封堵。沟底坡度和管道坡度相一致，但不可以低于0.002。

在素土夯实沟槽后，现场浇筑钢筋混凝土地沟基础，厚度需要控制在200mm 左右，在基础夯实完毕后，可以实施管道安装与保温处理，之后进行拱形管壳的吊装。椭圆形钢筋混凝土拱形壳厚度需要在250mm 左右，长轴之下为直线段，拱壳间的缝隙通过膨胀水泥封堵。不管选择何种形式地沟，都需要保证高度与宽度可以达到工程的实际要求。在进行管道安装施工过程中，需要根据相关标准来规划好管道的布设，确保管道间与管道和沟顶间、沟底与沟壁间的尺寸合理性，同时终端设计人行通道宽度，从而为之后的安装及维修提供便利[1]。

1.2 直埋敷设

直埋敷设直接会将管道埋设在原土基础上，并不需要额外砌筑地沟，不仅具有周期较短的优势，而且还可以节约大量的土建施工费用，具有明显的经济性优势，特别是一些供热管道，保温材料与外层防水层在质量以及功能性等条件上都在进一步改善，使得供热冠带直埋敷设方法的应用也更加普遍。

1.2.1 管道放线定位

对于管道敷设施工来说，结合管线规划图纸中标注的位置规划和坐标信息以及管道中心线距永久性建筑物距离，通过钢卷尺及经纬仪等设备来明确管道中心线的位置，在管道变坡位置和分支点击检查井中心点打中心桩，在中心桩的桩面中心处钉施中心钉。

1.2.2 明确沟槽断面及尺寸

结合管径的规格以及现场土质情况来明确沟槽断面形式。管道直埋敷设的断面形式有直槽、梯槽、混合槽三种类型，其中直槽为党管沟在地下水水位之上且挖沟敞露时间较短时可以选用，在应用直槽断面时，需要注意以下几点：①堆积砂土与砂石土，沟槽深度需要不高于0.75m；②亚黏土，沟槽深度不可以高于1.25m；③粘土，沟槽深度不可以高于1.5m；④坚实土，沟槽深度不可以高于2m；梯形槽深度需要保证在直槽深度之上，但也不能大于5m。

1.2.3 沟槽放线

在中心桩中设立龙门板，同时结合开挖的宽度来绘制开挖沟槽边线，在此过程中，需要根据以下流程开展：过中心桩作管道中心线的垂直交线，沿该线在中心桩两边测量出长度，之后打木桩，深度控制在0.7m 左右，地上部分留余0.2m。将高为150mm，厚度25～30mm 龙门板固定在桩体中，板顶应水平。之后将中心桩的中心钉引到龙门板中，通过水准仪检测出龙门板中心钉的标高，通过红油漆表现在代表标高的标示周边。结合中心钉标高计算这一点与底沟的下返距离，之后在龙门板中通过中心对称测量开槽的宽，并在龙门板中拉绳，沿该绳在地面撒白灰线，之后便可以根据白灰线来开挖管道沟槽。

1.3 架空敷设

架空敷设便是把管道安装到高出地面的支架中，一般在城市的边缘区域或无居住建筑区域应用较多。架空敷设所涉及的管道一般不会被地下水侵蚀，具有较长的使用寿命，而管道的坡度也较为稳定。所需要的放水及排气设备要求较低，同时土方量只有支承结构基础，后期的管理和维护也较为便利。不过架空敷设具有较大的占地面积，且美观性不足，也容易被自然原因影响如风化、锈蚀等，管道的热损失也相对较高，针对保温层的效果具有一定要求。在一些气候较为严寒的区域中，需要针对多种敷设方式的经济对比，才可以选择架空敷设具体是否能够应用。管道的架空高度如设计方面没有特殊要求的情况下，人行区域高度需要在2.5m 之上，车辆通行位置需要高于4.5m。在一些横跨铁路的区域，距离轨钉的高度距需要控制在6m 以上。若架空供热管道两管或多管并重，通用一个支架的情况下，需要确定好中心距，不仅要考虑管道的直径以及保温效果，还需要增加120mm 以上的操作净距。若设计中已经明确了管路中心距，也需要计算出操作净距便于校对设计预定的操作净距能否达到工程的标准，若净距较低，则需要及时向设计单位提出问题以及增大净距的要求，但未经审批前不可私下改动[2]。

2 三种敷设方式的经济性对比

2.1 三种敷设方式的开展要求

一般情况下，对于地沟敷设来说需要选择240mm 的砖墙砌筑，沟底需要选择100mm 的混凝土垫层，内壁通过防水砂浆进行粉刷，还要在盖板上利用厚度60mm 的预制钢筋混凝土盖板，经过道路的部位的盖板厚度则需要调整至100mm。管道选择无缝钢管，并通过厚度50mm 的岩棉管壳保持温度并进行固定。

对于架空辐射来说，管道架设高度需要高于600mm 行人路经位置也需要高于400mm，支架间架根据相关标准使用素混凝土和管道，通过预埋铁件固定管道。其规格和数目和处理措施都需要根据相关标准来开展，管道的保温措施依然使用岩棉管壳，并通过钢丝网进行固定。

对于直埋敷设来说，地沟的挖掘需要严格遵守相应标准，深度控制在平均800mm 左右，坡度在3‰之内，沟底原土进行夯实，在实施管道回填前需要在管道的顶部与底部分别增加厚度为150mm 的中砂。管道通过聚氨酯来实现温度的保持，外覆玻璃丝布刷玻璃钢漆。

2.2 经济性对比

根据上述三种方式的敷设要求分析，以每米敷设造价为基准进行计算，结果如表1 所示。

表1 三种敷设方式1m 敷设造价经济对比

通过表1 的对比分析得知，其中经济成本最低的便是直埋敷设，而直埋敷设不单单是成本较低，同时在安装完毕后的运作与维护的成本也相对较低，而且经过实践与测定得知，直埋敷设的热损失较小，采暖成效更佳。

3 敷设需注意的问题

3.1 热力补偿问题

一般来说热力补偿有两类，一种为根据管道和敷设工艺流程的自然补偿，另一种便是通过补偿器来实现热力补偿。利用补偿器实现的热力补偿所用到的补偿器有套筒型、方形、波形几种，在实际施工过程中需要结合具体的施工要求和现场来确定，同时还要对比两种补偿方式和几种补偿器的经济效益。

某学院室外采暖系统热力补偿设计选择不锈钢波形补偿器，外部通过无缝钢管来密闭补偿器，避免补偿器接触土壤而导致受湿气影响出现腐蚀问题，延长补偿器的使用寿命。不锈钢波形补偿器相比之下体积更小，能够有效降低所需空间，其稳定性也较为优异，热胀冷缩现象并不明显，能够确保采暖系统可以保持稳定的运作状态。

3.2 焊接问题

焊接决定了管道敷设的整体质量，而为了保证焊接的效果，则需要选用专业的焊接人员，保证焊接人员能够根据焊接要求来规范操作，避免焊接过程中出现质量问题。在焊接期间，需要控制好坡口，焊缝也要确保密实性，能够满足预定要求。焊缝也不应有夹渣以及气孔，避免影响管道的使用质量。对于焊接的管理工作也要重点关注，系统在焊接完毕后还要进行水压试验，同时对固定焊口实施比例探伤性检测。

3.3 管道坡度

一般采暖管道的坡向会与回水的流向保持一致，也就是远端采暖点的回水最高，锅炉房回水则最低。若在设计过程中出现坡向相反的现象，则会导致瞥气问题，也会影响到整个系统的循环运作。室外的远距离热水输送也不可以设计一个坡度连接到位的形式，这会提高末端直埋深度导致敷设成本的增加。但起点若直埋深度太浅也会存在一定问题，如可能会导致管道易损坏等。为了改善这类问题，则需要结合远距离输送管的要求和地形地势，合理设计多个坡度，在各个坡度的分隔点都要设立检查点，结合检查点的状况和要求来设计放气、泄水阀。

4 结束语

根据工程经验以及室外采暖管道几种敷设方法的具体介绍和经济性对比可以得知，其中直埋敷设是既经济又实用的敷设方法，在室外采暖管道的安装方面只需要做好焊接管理以及坡度设计等工作即可，成本投资相对最低，同时应用效益也较为良好。