淮安新奥燃气有限公司 江苏淮安 223002
摘要：近年以来，随着社会的不断发展，我国城市化进程越来越快。在建筑物施工方案设计时，燃气工程的设计是一个非常重要的部分。为了满足飞速增长的城市居民对生存空间的需求，取得综合的最大化经济效益，现代建筑正在向着空间高层与多层的方向发展。在这个发展过程中，燃气工程因为其特殊地位，在高层建筑燃气工程总体进行设计时越来越受到各方的重视。本文分析了高层建筑燃气工程设计方法，探讨了高层燃气工程设计的注意事项。
关键词：高层建筑；燃气工程；设计方法；
由于燃气的特殊性、安全性,对工程设计也随之带来了许多难题,如供气方式、压力级制、管线布局、附加压力、安全运行等,同时,建筑开发商们还要求燃气设施和居住建筑造就一种协和的美感,这都是工程设计中必须综合考虑、反复推敲的关键问题。
一、高层建筑燃气工程设计方法
1.调压系统选择。城市输配管网一般为低压、中压A或中压B两级系统组成,中压燃气通过区域站和楼栋调压箱进入低压庭院管网,安全第一,中压管网不进入建筑物内。由于燃气要通过分户立管从底层上升到最高层,因此,对于砼25层以上的高层建筑,无论是密度大于空气的液化石油气,或小于空气轻的天然气,附加压头都较大,为便于调节,高层建筑的调压系统一般独立设置,根据庭院管网小时计算流量的1.2倍值选择一调压箱代替调压柜,以平台方式露天安装在小区安全的绿地中,既方便维修操作,又兼顾环境美观。
2.管线布局。
（1）高层建筑的结构不同于多层建筑,后者坐北朝南,呈一条长矩形,厨房大都朝北排列,燃气楼前管顺势沿其北面向地下敷设,见厨房留一个三通,就地接引入管出土入户。高层建筑的厨房布局有两种形式:第一种形式的厨房投影点基本落于天井槽两侧旁;另一种形式的厨房布于建筑内各层电梯出口后的公共楼道两侧,厨房外墙与公共楼道相邻。高层建筑燃气分配管网只能和其建筑结构相互协调、安全布局,选择架空线位,南方城市冬季室外气温高,燃气设施勿需防冰冻。
（2）现在城市中常见的高层，大多是商住一体的综合体，如淮安市恒荣国际广场，地处市区中心地段，寸土寸金的地理位置使得改小区形成了商住一体的综合性高层，该小区一~四层为商铺，以上则以塔楼的形式为住宅，低压管线出调压箱埋地敷设,行至对美观要求不太高的建筑物外立面墙出土登高,立管登高处可由开发商业主选定，装球阀后贴外墙上商业屋顶,沿女儿墙及商铺不上人屋面水平敷设,经过天井槽入口处开一根三通支线,该线在天井槽内继续贴住宅一层的外墙水平安装,路过每个厨房点留一根三通支线, 就地低位引入厨房，贴厨房墙壁从居住一层耸入最高层,每层开三通穿挂IC卡气表，分户立管管径值由下节水力计算结果确定，管线这样布局基本合理,虽然女儿墙及商铺不上人屋面的水平管线较长,但施工及维修都很方便。不同于多层采用的户外立管的形式，对于住宅部分高层则采用户内立管挂表的形式，主要是因为高层施工难度较大，随着楼层增高的特性，施工人员户外立管施工的安全性、可行性降低，并且一些市区住宅的外立面会有美观的干挂大理石，玻璃装饰、漂亮的彩绘图案，室外立管往往很难得到开发商的认可。但是对于美观要求较低的高层住宅，像一些安置小区、偏远郊区地段的小区，例如淮安市泰和家园安置小区，外立面装潢没有那么复杂，相对简单，住宅使用功能则是最终要求，建议采用户外立管的形式安装。室内燃气立管检修，配合燃气公司的安检制度，定期进行安检，这样室内立管检修简单，但是安全系数较低，燃气一旦泄漏,就会弥撒在室内，产生安全隐患，这就要求配合燃气公司的运营体系，加强民用安检频次和力度，并要求用户安装天然气燃气报警器，一般要求开发商委托有资质的燃气报警厂家为用户统一配设计、安装套到位，这样可以大大提高用户所装天然气燃气报警器的实用性，可靠性、安全性。对于户外立管的高层，一旦泄漏燃气会就地室外上升高空,安全放散,不会进入室内产生安全隐患，这种方法立管检修麻烦,但安全系数高。二者形式有利有弊，应根据具体项目综合考虑，与开发商共同分析，确定双方共赢的最优方案。
3.对设计上予以强化，防止建筑出现沉降影响燃气管道。沉降的情况或多或少的都会出现在建筑物当中，特别是一些高层建筑物当中，这样在一定程度上就会威胁到燃气的引入管道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当有相对沉降出现在高层建筑物中时，相对静止的情况就会出现在燃气的引入管道中，高层建筑内部作用而带来的切应力就会有燃气的引入管进行承受，一旦切应力超出了相应的极限，断裂的情况就会出现在燃气管道中，这样燃气泄露的情况就会发生，严重的威胁用户的安全用气，因此，这是在高层建筑燃气设计中需要重视的工作。
4.附加压头对燃气立管的影响。
（1）因为燃气与空气互相之间存在着不同的容量，因此，不管是液化石油气还是天然气，不管是密度高的空气还是密度小的空气，都有较大的压头附加在上面，所以，为了有效的对压力进行调节，都应该独立的设置高层建筑的调压系统。在选择调压设备的时候，要按照具体情况而定，附加压头出现在燃气的立管中可以按照这样的公式进行计算：H•（Rk-Rm)•g＝△P，在此式子中附加压头用△P进行标示；管道始末端的程差用H进行标示，空气的密度用Rk进行标示；燃气的密度用Rm进行标示，重力的加速用g进行表示，我们可以利用上升管段进行举例说明：一旦燃气容重低于空气的容重，△P值是负，一旦燃气的容重高于空气的容重，这个值就是正，我们在对家用燃气灶进行使用的时候，0.5到1.5倍之间是一般前额定工作压，当燃气火焰的稳定性受到一定的影响后，对灶具的热效率上就会产生一定的影响，这样就会降低燃气灶电子点火装置的成功率。一旦调压房挨着高层建筑，在整个低压管网中使用燃气的用户又比较少，调压房的出口压力引入管前的压力上又非常相似。因此，就会有较大的波动情况出现在一些燃气用户灶前的压力中，并且对最高允许的压力范围还会被超过，这样一定的危险事故就极易发生。所以，对于关键技术的设计上我们一定要仔细的进行研究，将有效的应对策略制定出来。
（2）根据具体的情况来看，为了将施加压头的影响消除，可以对这样的方法进行使用：第一，我们可以将阀门安装在立管上，通过提升管道的阻力或者水利计算，并且对管口径进行改变的方式，将附加压头的影响予以消除。同时，还可以将低压调压器安装在立管后表前，在附加压头大于了200Pa之后，低压调压器能够确保灶前的压力在规定的工作压力以内。
二、高层燃气工程设计的注意事项
1.采取措施消除燃气管道的附加压力。高层建筑的高程比较高，其燃气立管也就会比较长，而城市中燃气的密度和空气的密度有一定的差异，在燃气立管就有比较大的附加压力产生。根据科学研究结果可知，在高层燃气系统中，随着楼层的升高，附加压力对燃具的燃烧效果产生的影响也在增大，也就相当于管道的阻力在逐渐地降低。过大的附加压力，会造成某些用户在使用燃气时压力波动突然增大，其变动幅度超出了燃具进行稳定工作的范围，较大地影响了用户燃具进行正常的燃烧，造成诸如燃气不能完全燃烧、燃具离焰、燃具脱火、燃具回火以及燃具突然熄火等严重的后果，影响了供气的安全性，使高层燃气系统的安全性
能大打折扣。
2.注重防火消防设置。高层建筑高度较高，层数较多，一般人员也较为密集，一旦发生火灾，人员的疏散非常困难，因此在对燃气工程进行设计时一定要从管道位置的设置上注重消防安全，同时也要配置科学先进的设备，高度重视防火设备的设置。具体措施有：第一，在燃气的引入管端口设置一个快速切断阀，并且每隔六到七层加设一个分段的阀门。第三，要求各个用户家中设置燃气报警装置、起火自动切断装置、厨卫送排风装置等安全设备。并且这些系统装置应该连动反应。第三，定期对高层建筑中的燃气管道和燃气设备进行检测维修，以保障其能在突发状况下安全运行。
随着城市化进程的加快，对城市建筑施工的要求越来越严格。燃气工程的设计一定要从建筑全局出发，充分考虑高层建筑内部沉降、燃气立管的附加压力、火灾事故等会对管道产生较大影响的因素，确保建筑安全，更要确保建筑用户的生命财产安全。可以预见，在大力提倡发展低碳经济，关注建筑安全的当代，高层建筑物的燃气工程设计在建筑主体结构设计中将得到越来越大的重视。
参考文献：
[1]高沛峻,邓安福.高层建筑的燃气工程管道安装施工方法[J].上海燃气工程力学，2011.12：112-115.
[2]陈潇,林艳.高层住宅建设项目燃气设备综合防雷设计及应用
[3]城市燃气管网设计与施工.上海科学技术出版社.
论文作者:丁丽娟
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/28
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