【摘要】通过对不同采暖管网敷设方式的比较，选出适合于民用建筑室外采暖管网的敷设方式。并对直埋保温管道的选择、埋设方式及管道补偿方式等进行了介绍与分析。提出了设计中的注意事项，以满足规范要求，并延长采暖管网的使用寿命。
【关键词】采暖管网；直埋敷设；补偿方式；设计优化
0、前言
在民用建筑室外采暖管网的敷设工程中，常用的敷设方式有室外架空敷设、地沟敷设、及直埋敷设三种敷设方式。由于地沟敷设使用建筑材料较多，工程量大，工期长，且容易与供水、排水管道、电缆等交叉，会给施工带来很大难度。而且，地沟敷设采暖管道常用的保温材料如岩棉、矿棉等材料防水性能较差。这些保温材料在地沟内经水浸泡后，降低了保温效果，运行维修量大，钢管处于湿热环境中，缩短了管道的使用寿命。因此，现在的敷设方式多采用室外架空敷设与直埋敷设。
1、民用建筑室外采暖管网敷设方式的选择
对民用建筑的采暖管网来说，一般是由热源接至小区换热站进行二次换热。从而达到供暖要求。室外架空敷设会给采暖管网的操作、检修维护带来方便，与直埋敷设方式相比，环境的腐蚀性较弱，因此室外架空管道的使用寿命会长于直埋敷设的管网。但同样，采用室外架空敷设时，由于要做支架等支撑设施，因此，会导致相应的投资成本增加，同时，在小区内部敷设架空管道，会对整个小区美观度产生影响。且由于民用建筑室外人流量较大，而采暖管网属于高温管道。对居民的安全来说，存在一定隐患。因此，现在除了一些老居民区之外，民用建筑室外采暖管网一般均采用直埋敷设方式进行敷设。采暖管网直埋敷设技术通过近几十年的发展，技术已经相当成熟。采暖管网直埋敷设相比其他敷设方式来说，工程造价较低，热损小。由于是采用预制直埋保温管，因此管道使用寿命较长，绝缘性能好，占地少，施工快。综上所述，在民用建筑室外采暖管网的设计过程中，采用直埋敷设技术是相对来说比较好的一种选择。既保证了小区居民的安全，又不影响小区的美观度，同时降低了投资成本。总之，民用建筑室外采暖管网使用直埋敷设，和其他敷设方式相比，有很大的优越性，因此，这种技术被广泛地应用于工程上，并在实践中不断得到完善与发展。
2、采暖管网直埋敷设的方法
通过近几十年技术的发展和设备的改良，现在直埋管道的敷设方式主要有无补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设。有偿敷设可以用于各种供热系统，而无偿敷设是有一些限制性条件的。下面对采暖管网的有偿直埋敷设和无补偿直埋敷设进行比较。
2.1从管道工程施工和成本看，采暖管网无补偿敷设的安装速度更快，且成本较低。但从工程造价方面来看，采暖管网无补偿敷设对施工质量的要求较高，对现场设备的要求交多。
2.2在设计方法上，无补偿敷设的设计方法采用盈利分类法对管道进行应力分析和计算。分析由不同特性的荷载产生的应力以及应力对管道的影响。此类计算应分别采用弹性分析理论和疲劳分析理论进行分析计算，因此相对于采暖管网有偿敷设方式来说，计算更为复杂。而采暖管网有偿敷设方式则是采用弹性分析理论方法对管道进行应力计算，不需要分别计算各种应力的作用，只需要计算综合应力对管道的影响即可。
2.3在采暖管网的安装形式上，采暖管网无补偿敷设方式可分为冷安装和预应力安装两类。采暖管网有补偿直埋敷设，顾名思义，即是在管网中有补偿器。而形成有补偿管段的补偿装置可以是：管道敷设时自然形成的弯管，有L形补偿器、Z形补偿器、方形补偿器等形式。在选择采暖管网的敷设方式时，要根据供热介质的参数以及施工现场等情况选择合适的敷设方式。如对于设计供水温度较高的管网，当不设置补偿器或补偿弯管时。整个采暖管网很难满足无偿敷设的强度条件和稳定性条件。但是，采暖管网采用有偿敷设时，又增加了投资成本，且补偿器位置处容易泄露，给采暖管网的运行和检修工作带来很大的不便。因此，根据项目的具体情况，选择合适的敷设方式非常重要。
2.4从施工方面看。采暖管网无补偿敷设对施工队伍的要求较高，且要求具有一定的专业设备，但无补偿敷设的管网不用做固定支架，也不用考虑补偿器的敷设工作，因此施工安装简单方便，可以有效缩短施工周期。而采暖管网有补偿敷设，则需要在现场刻意制造管道的补偿装置，如刻意制造弯管及增加直埋管道补偿器、固定支架等，而在管道做压力试验的时候，也要考虑到直埋补偿器的影响，因此有偿敷设增加了施工方的工作量，但有偿敷设对施工方的设备要求不高。
3、室外采暖管网采用直埋敷设的计算问题
采暖管网直埋敷设在设计的过程中，要严格计算管道应力对管道安全和管道寿命的影响。在设计过程中，要严格按照《城镇供热管网设计规范》（CJJ34-2010）和
《城镇供热直埋热水管道技术规程》（CJJ/T81-2013）进行计算确定。如有条件，则可以用专门的应力计算软件，来对整个采暖管网体系进行整体计算。确保设计的准确性。也能保证管网以后的正常使用，并延长采暖管网的使用寿命。同时，在支管附近，需要计算支管对于主管的应力，如有必要，需要在主管上靠近支管位置增设固定支架。以保证管道运行安全。
4、民用建筑室外采暖管道材料的选择
直埋供热管道既可以在工厂进行保温运抵现场，也可以在施工现场进行保温。但使用工厂预制的直埋保温管道，可以确保直埋保温管道的保温层质量。而在施工现场只需进行管道接头的焊接，以及接头处的保温工作即可。可以提高施工速度，缩短建设周期。直埋保温管道敷设技术经过多年的不断改进与完善，直埋保温管道的使用也已经比较成熟，现在使用较多的是高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管。其中，保温层的吸水性不到10%，且抗压强度≥0.3MPa，导热系数≤0.033W/（mk）提高了管道的使用稳定性。
5、采暖管网设计和施工中其他需要注意的事项
5.1要尽量采取措施吸收管道的热伸长。在布置管网时，当采用有偿直埋敷设时，可多采用自然补偿，减少使用直埋补偿器。增加管网运行的稳定性。
5.2要选用具有较高施工技术和有相应资质的施工单位。焊工必须具备相应的资格证，同时在焊接完成后，要对焊口进行严格的强度和严密性试验，特别是在有偿敷设中对补偿器和管道的接口进行严格的水压试验。管道试压完毕后，方可进行接口发泡处理，要注意保证钢管及高密度聚乙烯外套管表面洁净及干燥
5.3设计中，要对整个厂区进行良好的规划，不允许在管网投入运行后重新开口接出支管。这样会破坏管道的保温层和保护层，减少管道的使用寿命。同时在施工程序安排上，尽量放到其他专业管道后施工，以保证管道施工的连续性和完整性。
5.4回填土要分层夯实。回填土的质量对于管线的安全运行非常重要，尤其是设固定墩和一次性补偿器的管线更为重要，一定要给予重视。同时，管顶覆土必须有足够的厚度，并进行夯实，否则管道受热后容易向上拱起从而造成变形。
6、结论
综合上述，民用建筑室外管网的敷设方案，从管网施工、运行、检修、投资、工期等方面综合考虑，采暖管网直埋敷设是较为合理的布置方案。随着直埋敷设技术的不断改进和施工设备的不断改良，对于民用建筑室外采暖管网的敷设，一定会不断地有新技术和新方法出现。但是，不可否认的是，现在的敷设方法对设计人员的计算要求和施工人员的施工技术的要求比较高，因此，相关设计工作者和施工方也应积极研究，不断创新，力求实现采暖管网敷设的新突破。
参考文献：
[1]张连军.有关采暖管道外网直埋敷设问题的思考[J].科技向导，2012.
[2]陈晓.浅谈设计工作对工程项目的影响[J].山西建筑，2010.