上世纪90年代北欧集中供热领域开始生产并应用一种新型的保温管道——双管共壳直埋保温管道。该保温管道可大幅度降低热媒输送过程中的管道散热损失。但是该保温管道在国内关注度较小，研究尚未进行。本文首先基于热阻原理阐述了双管直埋保温管道的供、回水管道散热损失基本公式，该公式适用于传统双管直埋保温管道和双管共壳直埋保温管道。基于复平面内温度场叠加原理论述了圆形外护管对称双管共壳直埋保温管道散热损失的计算方法。推导了质调节供热系统中双管共壳直埋保温管道整个采暖期的总散热损失计算公式。此后，基于大圆弧边界的数值模拟方法，对圆形外护管对称和非对称双管共壳直埋保温管道、椭圆形外护管对称和非对称双管共壳直埋保温管道以及∞形外护管双管共壳直埋保温管道的散热损失进行了计算与分析。利用正交实验法分析了管道埋深、供回水温度以及室外空气温度对管道散热损失的影响。研究了哈尔滨地区供热系统质调节时不同负荷比下工作钢管管径为DN40的圆形和非圆形外护管双管共壳直埋保温管道的优化构型和布局，分析优化结果随负荷比的变化情况。在相同参数和保温材料用量情况下，模拟计算各构型和布局的工作钢管管径为DN80的双管共壳直埋保温管道以及传统双管直埋保温管道的散热损失，综合对比管道构型与布局对散热损失的影响。模拟结果表明，当供、回水温度为95℃/70℃，室外空气温度为-5℃时，其中散热损失最小的一种椭圆形外护管非对称双管共壳直埋保温管道的供、回水管道散热损失以及总散热损失相对于传统双管直埋保温管道分别降低了28%、39%和32.7%。相对于传统保温管道形式，优化构型与布局的双管共壳直埋保温管道具有较明显的节能效果。