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摘要：城市集中供热管理系统的运行状况与城市居民的日常生活有着非常重要的关系，因此对城市集中供热管网系统进行优化设计具有非常重要的意义，不仅可以降低供热成本，还能提高供热效率，并且对于环境保护等都具有非常重要的作用。因此随着我国社会不断的发展，对于城市集中供热管网系统的设计优化非常必要，能够使城市发展更加快速与稳定。
关键词：城市集中供热管网系统；优化设计；分析
1城市集中供热管网的技术优势
1.1供热质量高，节约能源
利用城市集中供热管网供热，可以实现集中控制，供热质量高。集中供热管网系统可对管网的供水温度进行设定，当超过设定温度时停止加热，不受外界温度的影响，可以有效保证供热温度。另外，城市集中供热管网系统可以根据室外温度的变化情况，对供热介质的温度、流速等要素进行合理调节，保证能够达到合理的供热参数，既满足供热用户的要求，也节约了能源。同时，在城市集中供热管网系统中安装热计量表，可以对系统数据进行及时收集和整理，大大提高对系统的监控能力。采用集中供热代替传统的小锅炉单独供暖，可以有效节约能源，减少资源浪费。以往采用小锅炉分散供暖，热量损失大，供热效果差，造成了较大的能源浪费。采用城市集中供热管网系统进行供热，可有效减少热量损失，提高供热效率，也减少了对周边环境的污染。另外，采用小锅炉供暖也不能保证热量的充足供应，经常出现后半夜温度低的情况，采用城市集中供热管网系统彻底解决了这一问题，从这方面也提高了城市居民的生活质量。
1.2有效减少了污染物的排放
以往，采用小锅炉分散供暖需要耗费大量的燃煤，产生大量的有害气体和煤渣，对周边环境污染大。采用城市集中供热管网系统，可提高热利用率，减少燃煤的用量，提高了煤的燃烧效率，从而也减少了污染物的排放。同时，采用城市集中供热管网系统可对烟囱进行除尘设计，对排放的废气进行处理，也减少了污染物的排放。近年来，我国将煤渣普遍用于公路、铁路和建筑施工中，变废为宝，减少了对环境的污染。
1.3自动化程度高
城市集中供热管网系统便于事先自动化控制，可根据室外温度设定供热系统温度，实现动态调节，自动化程度高。同时，较高的自动化程度，可以大大降低工人的劳动强度。另外，城市集中供热管网系统具有较好的可靠性，设备运行故障率低，可有效保证城市集中供热管网的运行质量。
1.4对周边居民干扰小
采用城市集中供热管网系统，可根据管网的温度进行加热，当温度达到设定温度时，即可停止加热，其工作是间歇性的。采用间歇性加热，可以减少供暖设备的噪声，减少对周边居民的干扰。另外，很多城市集中供热管网系统的供热点远离居民区，可以最大限度的降低对城市居民生活的影响。
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2城市集中供热管网其优化设计方面的特点
2.1科学合理性
对于城市供热管网所承担的现状热负荷，需要进行详细的调查；并且应根据现有负荷对未来随着城市的发展所增加的热负荷做合理的预测；对民用建筑和工业建筑等各类热负荷的比例进行相关调查，最终与现状相结合来确定各类建筑的热指标和热负荷。
2.2系统全局性
对热负荷的确定，要立足于整个城市热网处于联网运行时，特别是对于联网地区负荷方面的调整。在对热源供热能力和热负荷做到充分考虑的前提下，还需切实满足全部工程区域热负荷的需要。还要兼顾与其他区域联网运行时，热网所承担的调峰功能。
2.3前瞻性
一般而言，针对大型的供热市政管网工程，管道的使用寿命一般是15-20年左右，想要准确预测及规划未来城市供热事业的发展方向，是较为困难的。所以一定要按照城市的总体规划及相关的供热工程专项规划中对居民、公建和工业建筑的热负荷的预测，对供热热源、供热管网和换热站等的规划来实施。与当前城市快速发展形势相结合，需有前瞻性，按照近期、远期、远景规划分期分批实施，这样能够在供热管网施工图设计时，可以合理的确定供热管网的管径。尤其是大型供热外网工程，因其规模较大，并且其最初投资的数额相对来说也较大，合理的前期规划和设计可以有效的避免管网在建设完成之后，其所承担的供热能力不满足城市建设的需求，以促进城市的发展。
3城市集中供热管网的优化设计对策
3.1重视管径优化设计
整个城市集中供热系统中的供热管网设计环节，最为重要的就是管径的优化设计，这是城市供热管网系统规划设计中非常关键的一步。首先，需要结合热负荷的分布并结合城市集中供热管网系统的具体特点以及实际所承担的负荷来对管径进行优化；其次，体现效率性，从而保证城市集中供热管网真正的实现规模化和集中化供热，全面发挥整个集中供热管网体系的优势，达到长期稳定的发展。
3.2优化管线布局
城市集中供热管网的建设施工时必须要经过科学合理的设计，并且利用成熟的施工技术，从而实现扩大集中供热管网的供热半径。这样不仅控制了城市集中供热管网的建设成本，还能够减少供热管网运行中存在的问题，实现热负荷平衡。首先，在管线的实际优化设计中，必须做好相关设计的细节工作，例如严格控制管网的阀门数量，能减少供热管网的水力损失，降低集中供热产生的能源能耗。其次，管线设计优化时必须考虑日常生活中的多方面因素对整个供热管网系统产生的影响，尤其是在供热管线敷设施工时，必须保证供热管线系统施工的合理性和安全性，并且注意提升供热管线的整体性能。
3.3加强管道优化
对城市集中供热管网系统设计优化时，最为重要的是要减小管道的长度，避免因管道长度过长而增加热阻力和能耗。这需要科学合理的布置阀门，在合适的位置设置阀门，能避免因为长时间的热能传递造成的大量热损耗。此外，管道优化设计时，要考虑减少日常生活对管网系统的破坏，例如管道穿跨越主干道、河流、公路和铁路等地方时，要进行合理的设计，以保证管网系统运行的正常。
3.4优化管网运行方式
城市集中供热管网系统在运行中，不可避免的会出现能源浪费和热能消耗的问题。而为了避免这些问题，必须对城市集中供热管网运行过程进行科学的优化设计。将现代自动控制技术和热工科学引入到城市供热管网设计优化中，使其能够对供热管网的运行过程进行精准的控制。尤其是针对城市集中供热管网系统中水力平衡问题和热效率比较低的问题进行优化设计，从而确保供热管网在运行过程中达到最优和最经济。
3.5优化整个城市集中供热管网系统
城市集中供热管网系统优化设计过程中，必须要具有系统性、全局性的先进理念。针对供热管网的改造设计，必须遵守好经济、社会及供热行业之间的平衡关系。尤其是将集中供热管网系统中先进的技术和优质的理念进行引进，使其更好地指导后期供热管网系统工程的建设施工，并且对整个复杂的供热管网系统进行优化设计，防止后期维护中因为复杂的管网系统而造成的各种故障无法及时维修，从而影响居民的供暖。
结束语
随着城市规模的不断扩大，给城市集中供热管网系统的设计带来一定的难度，因此要对集中供热管网系统进行合理的、系统的优化设计，从而更好的为城市居民供暖服务。
参考文献
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[4]郑宏博.城市集中供热管网的优化设计[J].住宅与房地产，2017（09）：109.
论文作者:张新春1,赵飞2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：管网论文; 集中供热论文; 城市论文; 系统论文; 优化设计论文; 负荷论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;