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随着高层建筑越来越多，一旦发生火灾难以有效及时控制，对生命财产安全破坏极大，使在高层内设置燃气设施的安全问题就越来越凸显出来。而对高层燃气设施安全的控制又集中在施工质量这一阶段上，因此对高层住宅建筑燃气工程 的施工过程质量控制就成为了安全问题的重中之重。
下面我结合我验收的具体工程和大家讨论一下高层住宅燃气工程的施工质量控制问题。
一、工程概况
工程名称：《恒大置业房地产宿迁项目（恒大华府）住宅燃气工程》该工程一期共8栋楼1536户，8栋楼都是33层，建筑高度超过100米，属于超高层建筑。
这里解释一下高层、超高层建筑。
GB50045《高层民用建筑设计防火规范》1.0.3.1和1.0.3.2明确规定高层建筑定义：
“ 十层及十层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）；建筑高度超过24m的公共建筑。”
JGJ37-87《民用建筑设计通则》3.1.2中明确规定超高层定义：
“ 建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑”。
二、常见控制要点及处理措施
1.楼体自重产生沉降
因为高层建筑自重量大，楼本身自然沉降量大，对燃气进户引入管危害最大。
在GB50028《燃规》10.2.17明确规定：
“ 燃气引入管穿过建筑物的基础、墙或管沟时，均应设置在套管中，并应考虑沉降的影响，必要时应采取补偿措施：
1 . 加大引入管穿墙处的预留洞尺寸
2 . 引入管穿墙前水平或垂直弯曲2次以上
3 . 引入管穿墙前设置金属柔性管或波纹补偿器 ”
本工程采用的是第1、3两个措施。
“若无特殊情况，引入管采用煨弯形式”
除以上3条规范要求，另外对进户引入管处建筑物外围基础回填土应作夯实及撼沙处理，才能尽量有效减少建筑物与引入管的相对沉降量。
2.立杠自重对管道的内力
由于燃气立管及支管较长，自重较大，很容易引起管道内力突变，使管道沉降断裂、扭曲，致使燃气泄漏，发生事故。
在GB50028《燃规》10.2.34中有明确规定：
“高层建筑的燃气立管，应有承受自重和热伸缩推力的固定支架和活动支架。”
本工程采用的方法是，从底层起，每50米设置固定支架，起承重作用。
3.管道热膨胀产生的内应力
热应力是由管道热胀冷缩引起的，它与管道安装时刻和使用极端时刻的温差有关。热应力产生的位移还与管长有关。消除管道热应力影响的有力措施就是将其位移吸收，即设置自由端或热补偿。可用自由位移、弯管段自然补偿、补偿器等方法。
在GB50028《燃规》10.2.26中有明确规定：
“ 水平干管和高层建筑立管应考虑工作环境温度下的极限变形，当自然补偿不能满足要求时应设置补偿器。”
本工程采用自由位移和补偿器2种方法。在2固定支架中间设置方形补偿器，3米乘0.6米，即类似于转换层的形状。补偿器可在温度极限时以形变消除管道暂时产生的内应力。与以往转换层形式不同在于转换的上端横管不设托卡，以保证热涨时补偿器能够有效形变。
补偿器两端5米范围内设置活动支架，克服管道产生的形变时管道的水平位移。
另外按平时立杠安装要求，隔层也设置了水平限位一根筋卡子。
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4.高层产生的附加压头
在GB50028《燃规》10.2.13中有明确规定由于燃气的密度与空气不同，随着楼层的增高，便会产生附加压头，附加压头过大会引起底层用户点火困难，而高层用户因灶前压力过高或超压而引起脱火或损坏煤气表，所以必须采取有效措施。
一般采取的措施有：
1. 增大底层立管管径；
2. 尽可能减小顶部立管管径；
3. 每隔6～8层设一节流阀节流；
4. 增加二次盘管。
本工程对35层以上（包括35层）居民用户燃气表前设置低-低压稳压器，型号为31151，以确保居民用气的稳定性。
底层管径为内径80钢管，顶层为内径25钢管。
5. 大堂敷设燃气管道
依据GB50045《高层民用建筑设计防火规范》6.2.5.2和6.2.5.3中的相关规定来敷设。
6.高层建筑管道竖井的烟囱效应
烟囱效应，是指室内空气沿着垂直空间上升或下降，造成空气加强对流的现象。空气（包括烟气）靠密度差的作用，沿着通道很快进行扩散或排出建筑物的现象，即为烟囱效应。
在高楼大厦的环境内，烟囱效应可以是令火灾猛烈加剧的原因。在低层发生的火灾造成的热空气，因为密度较低，经电梯槽或走火通道内得以往上流动，使高热气体不断在通道的顶部积聚，结果是使火势透过这种空气的对流在大厦的顶层制造另一个火场。
在GB50028《燃规》10.2.27有明确规定：
“燃气立管宜明设，当设在便于安装和检修的管道竖井内时，应符合下列规定：
1.燃气立管可与空气、惰性气体、上下水、热力管道等设在一个公用竖井内，但不得与电线、电气设备或氧气管、进风管、回风管、排气管、排烟管、垃圾道等公用一个竖井。
2.竖井内的燃气管道应尽量不设或少设阀门等附件。竖井内的燃气管道的最高压力不得大于0.2Mpa，燃气管道应涂黄色防腐识别漆。
3.竖井内每隔2-3层做相当于楼板耐火极限的不燃烧体进行防火分隔，且应设法保证平时竖井内自然通风和火灾时防止产生“烟囱”作用的措施。
4.每隔4-5层设宜燃气浓度检测报警器，上、下两个报警器的高度差不应大于20m。
5.管道竖井的墙体应为耐火极限不低于1.0h的不燃烧体，井壁上的检查门应用丙级防火门。”
三、对本工程的其他控制点
以上是高层验收过程中的常见的问题。下面我介绍一下本工程的设计思路及控制要点。
1.燃气报警连锁装置
大于等于19层建筑，必须在每户燃具房间设置可燃气体报警装置。
本工程进户管设置电磁切断阀组，另外每户表前设置单独电磁切断阀，与可燃气体报警器连锁。加强了安全等级。
2.焊口提高探伤比例
室内住宅燃气管道工程焊口一般采取30%超声波探伤。而本工程设计为100%超声波，加30%射线探伤，对1#楼大堂管井内探伤比例更是达到了“双百”。
一方面是为了提高了安全等级。另一方面，由于超声波探伤自身有一定的缺点——对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性；第三就是超声波探伤无法留下记录和底片。
3.立杠中间未设截门
本工程仅从安全角度考虑，采用全立杠无缝钢管焊接，中间不设截门，以提高管道及接口的安全性能。
4.内线管道全部无缝钢管
也是从安全方面考虑，以提高管道接口的安全
5.下降管火嘴端设置超流量截止阀
也是从安全使用角度考虑，但本工程由于已经设置每户电磁切断阀，因此未再设置超流量截止阀。
四、结语
高层建筑内设置燃气设施，对国家、人民生命财产的安全关系重大，本文就高层住宅、高层公建等特殊场合设置燃气设施有关安全问题作了粗浅探讨，因这些场合特殊，一旦在安全方面发生问题，后果难以想象，用气单位应加强管理，为确保这些场合安全供气，制定出相关的、严格的规章制度。随着社会进步，科学技术的发展，必将有更成熟的技术设备在这个领域得到更广泛的应用。
论文作者:李凤洋
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第16期
论文发表时间:2018/1/19
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