供热管网水力平衡调节在建筑节能中的作用

在集中供热系统中，水力失衡是普遍存在的问题，其本质是管网实际流量与设计流量不匹配，导致部分区域供热过剩而部分区域供热不足。这种失衡现象主要表现为“近端过热、远端过冷”：靠近热源的建筑室内温度远超设计标准，用户需开窗散热；而远离热源的建筑室内温度低于舒适阈值，甚至出现管道冻裂风险。

从能耗角度看，水力失衡会造成双重浪费。一方面，为满足远端用户的供热需求，热源需超负荷运行，额外消耗大量煤炭、天然气或电力；另一方面，近端用户的过剩热量无法回收，直接通过窗户散失到室外，进一步增加了系统的能源损耗。相关数据显示，存在严重水力失衡的供热系统，其能耗比水力平衡系统高出 15%-30% ，不仅增加了供热企业的运营成本，还加剧了碳排放问题。

二、供热管网水力平衡调节的核心技术

供热管网水力平衡调节需根据管网规模、敷设方式及用户分布特点，选择针对性的技术手段，目前主流技术可分为静态调节与动态调节两类。

静态调节技术以静态水力平衡阀为核心，适用于负荷相对稳定的供热系统。静态平衡阀安装在各分支管网的入口处，通过专用仪器测量阀门前后的压差，计算实际流量与设计流量的偏差，再手动调节阀门开度，使各分支管网的流量达到设计值。该技术操作简单、成本较低，适合在供热系统初调试阶段使用，能为后续动态调节奠定基础。例如，在住宅小区供热管网调试中，技术人员通过逐栋楼调节静态平衡阀，可快速解决“近端楼宇过热、远端楼宇过冷”的问题，使管网流量分配精度达到 1±5% 以内。

动态调节技术则针对负荷波动较大的系统，主要包括动态水力平衡阀与气候补偿器的组合应用。动态平衡阀能自动抵抗管网压力变化，保持阀门出口流量稳定，不受热源压力波动或用户用热需求变化的影响；气候补偿器则根据室外温度变化，实时调整供水温度，当室外温度升高时，降低供水温度以减少热量供应，当室外温度降低时，提高供水温度以保障供热效果。两者结合可实现“按需供热”，例如在北方冬季，室外温度从-10℃升至 0℃时，气候补偿器可将供水温度从 95℃降至 80^∘C ，动态平衡阀则确保各用户的流量稳定，避免因供水温度变化导致的流量失衡，进一步降低系统能耗。

三、水力平衡调节在建筑节能中的实际作用

（一）降低供热系统能源消耗

水力平衡调节通过优化流量分配，减少了热源的无效输出，直接降低了能源消耗。以某城市集中供热管网改造项目为例，该项目覆盖 20 个住宅小区、5000 余户居民，改造前存在严重水力失衡，热源单位面积耗热量为 22.5W/㎡。通过安装静态平衡阀与动态平衡阀，结合气候补偿技术进行全面调节后，热源单位面积耗热量降至 16.8W/㎡，年节约天然气消耗约 8 万立方米，折合标准煤 114 吨，节能率达到 25.3% 。这一案例表明，水力平衡调节能从源头减少能源浪费，是供热系统节能改造的关键环节。

（二）提升供热系统运行效率

水力失衡会导致管网阻力增大，循环水泵需超负荷运行以克服阻力，增加了电力消耗；同时，过剩热量会使管道腐蚀速度加快，缩短管网使用寿命。水力平衡调节后，管网阻力恢复至设计值，循环水泵可在额定工况下运行，电力消耗降低 10%-15% ；此外，室内温度趋于稳定，避免了因温度过高导致的管道氧化腐蚀，延长了管网维护周期，降低了供热企业的运维成本。例如，某工业园区供热管网改造后，循环水泵运行电流从180A 降至 150A，年节约电费约 6 万元，管网维护周期从 2 年延长至 3 年，运维成本减少 30% 。

（三）保障室内热舒适度与能源合理利用

建筑节能的核心目标不仅是降低能耗，还包括保障用户的热舒适度。水力平衡调节解决了“冷热不均”问题，使各用户室内温度保持在 18-22^∘C 的舒适区间，避免了因温度过高或过低导致的用户投诉。同时，稳定的室内温度减少了用户对额外取暖设备（如电暖气、空调）的依赖，进一步降低了建筑整体能耗。例如，某老旧小区改造后，居民室内温度达标率从改造前的 65% 提升至 98% ，用户投诉率下降 90% ，冬季居民电暖气使用率从 40% 降至 5% ，间接节约了居民用电消耗。

四、结论与展望

供热管网水力平衡调节是建筑节能领域的关键技术手段，通过静态与动态调节相结合的方式，可有效解决管网水力失衡问题，在降低供热系统能源消耗、提升运行效率、保障室内热舒适度方面发挥重要作用。随着“双碳”目标的推进，供热系统节能改造需求将进一步增加，未来需结合智能化技术，如物联网监测、大数据分析等，实现水力平衡调节的自动化与精细化，进一步提升调节精度与节能效果，推动建筑能源系统向高效、低碳方向发展。

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