城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能技術(shù)城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)是保障居民冬季采暖、提升城市宜居性的核心基礎(chǔ)設(shè)施。隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)，供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)合理性與節(jié)能水平直接影響能源利用效率、運(yùn)行成本及環(huán)境效益。本文結(jié)合工程實(shí)踐，從管網(wǎng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手，剖析節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用路徑，為城鎮(zhèn)供熱系統(tǒng)的低碳化升級提供參考。一、供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)的核心要點(diǎn)（一）管網(wǎng)布局的科學(xué)規(guī)劃城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)的布局需兼顧熱負(fù)荷分布、地形條件與城市空間規(guī)劃。在新建區(qū)域，宜采用“環(huán)狀+枝狀”混合布局：熱源出口至主干管采用環(huán)狀設(shè)計(jì)，提升系統(tǒng)可靠性；分支管網(wǎng)結(jié)合建筑密度采用枝狀，降低建設(shè)成本。老舊城區(qū)改造中，需結(jié)合既有管網(wǎng)走向，通過“枝狀改環(huán)狀”“增加聯(lián)絡(luò)管”優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少管網(wǎng)阻力與熱損失。例如，某北方城市在舊區(qū)改造中，將三條枝狀主干管通過聯(lián)絡(luò)管連接為環(huán)狀，故障時(shí)熱網(wǎng)自愈能力提升，熱損失降低約15%。（二）管材與附件的精準(zhǔn)選型管材選擇需平衡耐壓性、耐腐蝕性與經(jīng)濟(jì)性。高溫水系統(tǒng)（供水溫度≥110℃）優(yōu)先采用無縫鋼管，外壁做防腐處理（如3PE防腐）；低溫水系統(tǒng)（≤95℃）可選用PE-RTII型耐熱聚乙烯管，其柔韌性好、熱熔連接可靠，適合非開挖敷設(shè)。附件選型方面，閥門應(yīng)采用低阻力、高密封性產(chǎn)品，如偏心半球閥，較傳統(tǒng)閘閥阻力系數(shù)降低40%；補(bǔ)償器優(yōu)先選用波紋管補(bǔ)償器，減少軸向推力對管網(wǎng)的影響。（三）水力平衡的精細(xì)設(shè)計(jì)水力失調(diào)是導(dǎo)致管網(wǎng)能耗高、用戶冷熱不均的核心問題。設(shè)計(jì)階段需通過水力計(jì)算（采用當(dāng)量長度法或計(jì)算機(jī)模擬）優(yōu)化管徑，避免“大馬拉小車”。運(yùn)行階段，在熱力站出口及用戶端安裝自力式流量平衡閥，自動調(diào)節(jié)流量分配；對于大型管網(wǎng)，可采用“同程設(shè)計(jì)”，通過調(diào)整管段長度使各環(huán)路阻力接近。某小區(qū)供熱改造中，通過加裝平衡閥并優(yōu)化管網(wǎng)走向，末端用戶室溫達(dá)標(biāo)率從75%提升至98%，循環(huán)泵能耗降低22%。二、節(jié)能技術(shù)的多元化應(yīng)用（一）高效保溫技術(shù)的升級管網(wǎng)散熱損失占供熱能耗的15%~30%，保溫層設(shè)計(jì)是節(jié)能關(guān)鍵。預(yù)制直埋保溫管宜采用高密度聚氨酯保溫層（導(dǎo)熱系數(shù)≤0.033W/(m·K)），外護(hù)管選用高密度聚乙烯（HDPE），確保防水、防腐。施工中需嚴(yán)控接口保溫質(zhì)量，采用電熱熔套或熱收縮帶密封，避免“冷橋”。某管網(wǎng)改造項(xiàng)目將傳統(tǒng)巖棉保溫管更換為聚氨酯保溫管后，管網(wǎng)熱損失降低40%，冬季運(yùn)行能耗減少約18%。（二）動態(tài)調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用1.分時(shí)分溫調(diào)控：根據(jù)建筑類型（住宅、公建）的用熱規(guī)律，在夜間（22:00-6:00）降低供水溫度（如從85℃降至75℃），結(jié)合氣候補(bǔ)償器，根據(jù)室外溫度自動調(diào)整供水溫度，實(shí)現(xiàn)“按需供熱”。某商業(yè)街區(qū)應(yīng)用該技術(shù)后，非營業(yè)時(shí)間能耗降低25%。2.變頻泵組優(yōu)化：在熱力站設(shè)置變頻循環(huán)泵，根據(jù)熱負(fù)荷變化（通過流量、壓力傳感器監(jiān)測）自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，替代傳統(tǒng)“大流量、小溫差”運(yùn)行模式。某熱力站改造后，循環(huán)泵電耗降低30%，同時(shí)供水溫差從10℃提升至25℃，管網(wǎng)輸送效率顯著提高。（三）可再生能源的耦合利用1.工業(yè)余熱回收：在工業(yè)園區(qū)附近建設(shè)換熱站，回收電廠、鋼鐵廠的余熱（如煙氣余熱、冷卻水余熱），通過板式換熱器加熱管網(wǎng)循環(huán)水。某城市利用電廠余熱供熱，替代燃煤鍋爐后，年減碳量超5萬噸。2.太陽能輔助供熱：在建筑屋頂或空地設(shè)置太陽能集熱器，夏季制備生活熱水，冬季輔助加熱管網(wǎng)回水（水溫提升5~8℃）。某小區(qū)太陽能輔助系統(tǒng)使供熱能耗降低8%，投資回收期約6年。（四）智慧化管理平臺的搭建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（閥門、補(bǔ)償器、壓力表）安裝傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)。通過大數(shù)據(jù)分析，識別管網(wǎng)泄漏（壓力驟降預(yù)警）、水力失調(diào)（流量不均預(yù)警）等問題，實(shí)現(xiàn)“預(yù)測性維護(hù)”。某智慧熱網(wǎng)項(xiàng)目投用后，管網(wǎng)泄漏搶修時(shí)間從48小時(shí)縮短至8小時(shí)，非計(jì)劃停熱次數(shù)減少70%。三、工程實(shí)踐案例分析以某北方縣級市供熱管網(wǎng)改造項(xiàng)目為例：設(shè)計(jì)優(yōu)化：將原有枝狀管網(wǎng)改造為“環(huán)狀+枝狀”結(jié)構(gòu)，主干管采用DN300無縫鋼管（3PE防腐），分支管采用DN150PE-RTII型管，非開挖敷設(shè)穿越道路。節(jié)能措施：管網(wǎng)采用聚氨酯預(yù)制保溫管（保溫層厚度60mm），熱力站安裝氣候補(bǔ)償器與變頻泵組，同時(shí)回收污水處理廠的余熱（水溫35℃）作為補(bǔ)充熱源。實(shí)施效果：改造后管網(wǎng)熱損失降低45%，供熱能耗下降28%，用戶室溫達(dá)標(biāo)率從82%提升至99%，年減少標(biāo)煤消耗約2000噸，投資回收期約5年。四、結(jié)論與展望城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)需從布局、管材、水力平衡多維度優(yōu)化，為節(jié)能技術(shù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)；節(jié)能技術(shù)則通過保溫升級、動態(tài)調(diào)控、可再生能源耦合