目前，民用建筑中广泛采用的热水采暖系统“水力平衡”是很重要的问题之一。同样的建筑物，同样的住宅小区，供热系统设计时考虑得全面与否，对使用效果影响很大。

供热采暖系统的管网布置、系统划分和水力平衡计算不仔细不认真，就会造成供热系统先天性的不平衡，其结果有的系统上边过热，下边不热；也有的建筑物是靠近锅炉房的热，而管网末端的不热；也有的工程中设计了一个大系统，而在干管的起始端却连接了一两组散热器，直接接入回水干管，造成短路循环，严重影响末端的散热器，这都反映了系统的平衡问题，结果还增加能耗。

所以，没计热水采暖供热系统时，布置室内外管网，划分系统，均应从水力平衡着眼，并认真地进行管网的水力计算，正确选择各支管、立管和干管的管径，使其达到各并联环路的水力平衡，以保证各用户及散热器的设计水流量。

关于水力平衡理论及其计算方法，各种书籍杂志均有系统的介绍。这里暖通设计杜老师仅就在实际工程设计中如何考虑供热采暖系统的水力平衡作些介绍。

热水采暖管道系统一般有三种形式：①异程式、②同程式和③环行式。

(1）异程式（原称逆流系统）在一个大的供热小区内常用。供、回水干管从热源至用户平行敷设。水流一供一回相对流动。而管径则随流向逐步减小。在干管的末端，供、回水压差最小。如图1.1.1-1。

为了使远端，近端的用户得到所需的水流量，近端应采用平衡阀门减小供、回水的压差。但是，如果近端远端压差相差太大时，平衡阀也调不到整个系统的流量平衡,常常造成近端流量大于计算值。

(2）同程式（顺流系统)该系统是使所有用户连接支管处的供、回水压差相同，因此，流量先天平衡。该系统是供水干管管径逐渐变小，而回水干管管径逐渐变大，最终回水干眢也接回锅炉房。如图1.1.1-2所示。

(3）环形式该系统供、回水于管均为一个闭环，且管径不变。从热源向该环的一点供水，分双向流动，而支管可接在环上任意一点。按支管接点及形状，在环中要有一个无流量点。该点位置随接支管的情况和位置而改变。这系统自动平衡。其总的压力损失与同程系统相等，而环形于管的管径应为热源总于管的40%左右。如图1.1.1-3所示。

上边三图的下半部均为设计流量时的压力坡降线。如果流量减少，则坡降线将会变化，即干管的压力坡降线的坡度减小而用户入口的资用压力增加。

●对上述三种系统进行比较，不难看出系统的布置，特别是供热源和热用户分布的相对位置是影响初投资和效率的主要因素。一般来说，异程式系统初投资最省，但运行费用最高；同程式系统初投资最高，但运行费用为中等甚至很低；环形式系统初投资中等而运行费用最低。所以，当建筑物的布置及地形情况允许时、应当优先推荐环形式系统。

在供热管网设计时，应注意以下几点：

●锅炉房（或热力点）的位置应尽量靠近负荷比较集中的地区，以缩短供热管道并减少热损失。

●管道布置应力求短直，主干线应通过热负荷集中的地区。

●室外管网一般采用异程式系统。根据总平面的布局，如采用同程系统不致增加太多造价时也可采用同程系统。有条件时宜采用环形式系统。

●室外热水管中的流速，应根据技术经济原则考虑。最不利环路的流速，一般可根据管路长短按平均摩擦阻力为60~Pa/m来估计。各并联环路的流速应根据水力平衡原则计算，但不应超过最大允许流速。

●如果用户系统中有一个用户的压力降是系统中其他用户压降的两倍，如图1.1.1-4。

为了平衡这个系统，其他用户的平衡阀需要吸收0.15MPa的压头。这样做既困难又浪费。系统中的循环泵要在0.30MPa的压头下向系统输出全部流量。而实际上只有一个用户需要这么高的压头。所以，这一方案是不经济的。对这样的情况，暖通设计杜老师建议采用一、二级泵的系统较为合算，如图1.1.1-5。

二级泵安装在压降较大的用户环路上，只负担这一用户的负荷,而使主环路的循环泵（一级泵）仍在0.15MPa的压头下运转。这样可以节省大约10kW的功率。这种系统的平衡调节也比较容易，因为需要平衡的用户，压降都相等。带有二级泵的用户与一级泵的用户无关。因此，在二级泵环路与一级泵环路之间也不必进行平衡。总之，一个经济有效的供热系统与正确的管网设计是分不开的。

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