淺淡高層建筑燃氣設計的探討

　　摘要：高層建筑集合了居民住宅樓、辦公、娛樂(lè )、商務(wù)等多功能一體，內部結構復雜，嚴格的消防及安全要求對建筑設計的標準提出了較高的求。如燃氣管道在設計中稍有考慮不細致或處理不恰當，否則將造成嚴重的后果。本文針對高層建筑管道燃氣設計中的一些問(wèn)題, 結合管道燃氣的供氣特點(diǎn)進(jìn)行分析和探討, 并對高層建筑管道燃氣設計的理論進(jìn)行總結。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑,燃氣設計,因素,措施

　　近年來(lái)，隨著(zhù)城市建設的不斷發(fā)展和建筑業(yè)的興盛，在各大城市中，大量的高層建筑已經(jīng)建成和正在建設之中。其中尤以高層普通住宅和商住用房更突出。這類(lèi)建筑要求燃氣的供應必須與之配套。鑒于高層建筑的特殊性，在進(jìn)行其燃氣管的設計時(shí)，就必須解決在多層建筑中對燃氣管和燃氣供應影響不大而可以忽略不計、但在高層建筑中的燃氣管和燃氣供應就不可忽略的一些因素。下面就高層建筑燃氣設計問(wèn)題談一些粗淺的看法, 供同行參考。

　　1.影響高層建筑燃氣設計的因素。

　　在高層建筑燃氣設計過(guò)程中，必須要做好其規劃設計工作，將影響安全的因素進(jìn)行充分考慮，保障其合理性和安全性。從當前社會(huì )發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看，影響我國燃氣設計的相關(guān)因素主要有以下幾個(gè)方面：

　　1.1高層建筑因體積和自重等因素，會(huì )遠遠大于普通建筑，其地基下沉對燃氣引入管的影響較大。高層建筑由于建筑以及設計的復雜性和特殊性，自然用到的材料就要多一些，這樣就導致了其體積和建筑重量的增加，使得地基承受的壓力自然加大，甚至會(huì )引起地基下沉，這樣可能會(huì )使燃氣管線(xiàn)受到一定程度的影響，造成彎曲現象，甚至會(huì )發(fā)生泄漏，這對于城市建筑物的影響是非常大的。

　　1.2由于高層建筑的高度較高，可能會(huì )造成燃氣比重與空氣比重的差異所產(chǎn)生的附加壓頭不足，這樣就會(huì )使燃氣難以得到有效的供給，影響灶具的使用，影響城市人們的生產(chǎn)生活，因此，必須要進(jìn)行合理設計和規劃，克服高度障礙，保障燃氣能夠有效供應，提高人們生活質(zhì)量。

　　1.3由于高層建筑燃氣立管的自重所引起的壓縮應力，這會(huì )減少管道的供給能力。同時(shí)由于內外環(huán)境的變化也會(huì )使管道伸縮，影響供給能力。四是高層建筑在受到一定的外力影響時(shí)，如地震等自然災害時(shí)，可能會(huì )產(chǎn)生一定量的變形，這樣會(huì )壓迫燃氣管道，會(huì )造成燃氣管道的彎曲，影響燃氣供給能力。

　　2.提高高層建筑燃氣設計的措施。

　　2.1管道附加壓力.

　　2.1.1通過(guò)對相應文獻資料的研究，民用低壓天然氣燃具的額定壓力為2000Pa，高層建筑允許燃具前壓力存在一定范圍內的波動(dòng)。而當燃具的壓力在額定壓力的0.75-1.5倍范圍內波動(dòng)，從而能達到高層建筑燃燒器的要求，若是超過(guò)了一定的范圍，燃具的熱效率較低，燃燒并不穩定，燃燒過(guò)程中的噪聲較大，將導致脫火或者回火等現象。此外由于燃具的不完全燃燒，煙氣中的一氧化碳含量超過(guò)了一定的范圍和限度，從而引發(fā)了相應的事故。

　　2.1.2高層建筑的燃氣管道的設計過(guò)程中，在一般狀況下而言具有四個(gè)方面的問(wèn)題，也就是燃氣管道輸送介質(zhì)由于高程差產(chǎn)生的附加壓頭、建筑沉降對管道的補償以及燃氣管道溫差變形應力補償和管道自重所引發(fā)的燃氣管道的下沉。高層建筑的天然氣管道設計中，一般采用低壓進(jìn)戶(hù)模式，在低壓燃氣管道的壓力損失計算過(guò)程中，應考慮由于高層建筑高度所引發(fā)的燃氣的附加壓力，由于高層建筑中的低壓管道網(wǎng)絡(luò )中只有極少數的部分是使用燃氣，然而高層建筑離調壓器距離較近時(shí)，自調壓器的出口管道和燃氣計量表之間的整個(gè)燃氣管道壓力的壓降數值十分小，從而可認為引入燃氣管道前壓力接近于調壓器的出口壓力。

　　2.2附加壓力影響的消除。

　　通過(guò)對較低的高層建筑，由于其附加壓力較小，由此可以采用縮小燃氣立管的直徑以及設置分段閥門(mén)的方式減少高層建筑燃氣管道附加壓力的影響。而對于較高層的高程建筑燃氣用戶(hù)，可在燃氣表前設置低壓調壓器，或者將高層的供氣系統與低層的供氣系統分開(kāi)，滿(mǎn)足高層建筑中不同樓層用戶(hù)燃氣需求。超高層的建筑可通過(guò)中壓進(jìn)戶(hù)、燃氣表前調壓等方式，在用戶(hù)的燃氣表前設置低壓調壓器，使燃具前壓力大約為2000 Pa。

　　2.3高層建筑的沉降。

　　高層建筑沉降所帶來(lái)的對燃氣管道的不良影響，在高層建筑的燃氣管道設計中應綜合考慮，并根據高層建筑狀況調整燃氣管道工藝設計，從而實(shí)現更為優(yōu)化的設計。也可在燃氣引入管位置安裝伸縮補償管或者金屬軟管抵消高層建筑沉降所帶來(lái)的不良影響，由此高層建筑的沉降過(guò)程中由于伸縮補償管吸收相應的抗力，有效防止了燃氣管道的斷裂等破壞。同時(shí)對金屬軟管的引入，利用波紋管隨著(zhù)外力變化而撓變的特點(diǎn)，減少了燃氣引入管位置所遭受的應力，由此實(shí)現了高層建筑沉降力度的補償，由此保護了燃氣管道。金屬波紋管補償量較大、耐腐蝕、抗震、抗疲勞，具有良好的密封性、耐溫性，同時(shí)使用時(shí)間較長(cháng)等特點(diǎn)，由此在各行各業(yè)中實(shí)現了廣泛的應用。

　　2.4高層建筑燃氣管道設計中的安全設施。

　　燃氣易燃易爆，一旦建筑的燃氣管道發(fā)生泄露，由于高層建筑人員較為密集，由此燃氣的泄露和相應的事故將造成較大的損失或者傷亡，帶來(lái)嚴重的社會(huì )影響。由此高層建筑的燃氣設計應嚴格執行相應的標準和規范嚴格施工，同時(shí)還應采取一定的安全措施：在燃氣引入建筑室外設置燃氣供應的快速切斷閥門(mén)，在室內的燃氣管道上設置自動(dòng)切斷閥和燃氣快速切斷閥門(mén);在燃氣的供應點(diǎn)以及燃氣管道經(jīng)過(guò)的高層建筑房間設置安全警報，同時(shí)將安全警報系統與自動(dòng)切斷系統及排風(fēng)系統結合起來(lái)，實(shí)現集中監控體系。

　　3.結束語(yǔ)。

　　高層建筑的天然氣管道設計應綜合考慮, 根據當地的氣源、壓力、建筑、安全、地理、環(huán)境、用戶(hù)素質(zhì)等特點(diǎn)綜合考慮, 選擇最佳的設計方案。高層建筑的燃氣管道設計過(guò)程中，應綜合考慮燃氣管道安裝建筑的氣源、壓力、建筑、安全、環(huán)境以及消防安全、建筑結構的特點(diǎn)以及高層建筑長(cháng)期發(fā)展等多方面的因素，由此確定切實(shí)可行的燃氣管道設計方案。高層建筑管道燃氣應與建筑主體同步設計、同步施工，從而達到最佳的效果。當然，安全防范在各個(gè)部門(mén)中均需要進(jìn)一步提起重視，只有充分認識到安全的重要性，才有可能實(shí)現優(yōu)秀的安全設計。

　　參考文獻：

　　[1] 徐化周.城市高層建筑對燃氣管道的影響研究[J].科技傳播.2011,(03)

　　[2] 凱.建筑設計與現代燃氣企業(yè)氣質(zhì)的塑造[J].煤氣與熱力.2010,(07)

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