高层建筑集中调压供气方式的探讨

高层建筑集中调压供气方式的探讨
摘要：本文介绍了高层建筑在LPG管道供气中采取了集中调压这—不常见的供气方式，及采取该种方式在工程施工、供气管理以及消防、智控方面应采取的一些措施，并对天然气来临后，该供气方案的调整作一简单的描述。

关键词：高层建筑，管道供气，集中调压：天然气转换
深圳高楼林立，大部分是住宅楼和商住两用楼，通常的供气方式是采用中压入户、分户调压的供气方式，即立管在天面或群楼天面上环通，再分设供气立管，由上至下(上环下行)或由下至上(下环上行)进人每户，分户调压计量。

此方式消除附加压头的影响，充分保证了用户供气压力稳定性，故得到广泛的采用。

但随着社会的发展，对建筑外观上更高的要求以及为适应市场而改变原有建筑功能的需要，这种通行的供气方式面临挑战，现以深圳市某商层建筑为例，探讨高层集中调压、低压入户这种较为少见的供气方式。

1 工程概况
深圳市长城XX花园坐落于闹市区，建筑功能为城市公寓。

层高29层，其中1～5层为公辅设施，6～29层为公寓，共431户，卫生间采用集中供应热水方式，仅厨房灶具用气。

整个外立面均为玻璃幕墙，厨房不靠外墙，这使得下降立管必须敷设在管道井内，该管道井四周封闭为内管道井。

考虑到中压管道(0．07Mpa)一旦发生泄漏，泄漏量大容易引发安全事故，因此决定采用天面集中调压，调压后低压管道(2800mmH2O)进入管道井，低压入户这种供气方式。

2 设计过程及处理方案
结合实际情况以及目前的供气管理水平，在设计中采取了下列措施(本次探讨不包括通风方面)：
2．1进行水力计算，选用合适管径，消除附加压头影响
主楼6～29层每层层高3．2m，将29～18层，17～6层分开供气，以利于调压及管径选择。

1)、29～18层，用户24户：
由高差产生的附加压力：△P附=△H(Y气一Y空)=41．０9mmH2O
流量=2．35m3/h，选用D38x3．5的管道，管长L=1．92m
根据上述条件查煤气设计手册P587，△P沿／1为0．2mmH2O／m，得沿程阻力△P沿=0．2 x 19．2=3．84mmH2O
局部阻力：
I、选用GR-25米流量表，查压损曲线Q=0．3m3／h，P表=2mmH2O
Ⅱ、忽略温度及压力校正kV≈1，户内选用D22x3的无缝钢管，
△p局=O．05mmH2O
△p总=△P附-△P沿-△P表-△P局=35．2mmH2O
2)、18～6层，用户12户
考虑用D38x3．5管子在18层变径为D32x3。

由高差产生的附加压力：△P附=△H(Y气一Y 空)=82．18mmH2O
流量=1．1m3/h
当管径选用D38x3.5时，△P沿／1=0．14mmmH2O/m
当管径选用D32x3时，△P沿／1=0．08mmH2O/m
沿程阻力△P沿=8．4mmH2O
局部阻力：△P表=2mmH2O，△P局=0．05mmH2O
△P总=△P附—△P沿—△P表一△P局=82．2-8．4-2-0．05=71．8mmH2O
3)、用天然气较核，天然气密度取0．8Kg／m3
18～6层：△P正=24 x 3．2(0．8-1．29)=37．6mmH2O，Q=4．7m3／h
当管径选用D38x3．5时，△P沿/1=O．4mmH2O／m
当管径选用D32x3时，△P沿／l=0．2mmH2O/m
△P沿=9mmH20
△P总=46．6mmH2O(＜50mmH2O)
结论：选用D38x3．5管径在18层变径为D32x3是可行的(天然气燃具压力波动范围为±50mmH2O)。

2．2采取措施，保障用气安全
商层建筑的管道井通风条件较差，一旦泄漏，燃气无法及时排放或稀释，容易引发事故。

因此采取了下列措施以保障用气安全：
(1)及时检测管道井内燃气泄漏情况并排放。

在每个燃气管道井内的6层和18层分别用防火材料隔开，每个隔断层设有泄漏报警系统及强排风系统，报警信号线接至消防中心。

一旦发生泄漏，在气体爆炸下限的1／10～1／4报警，与之联动的强排风系统迅速联动，将燃气排出管道井。

(2)在每户厨房内安装泄漏报警器，—旦户内管道发生泄漏及时切断入户球阀。

(3)在总管上设与报警器联动的自动切断阀。

(4)考虑到加强管道安全性能以及减少日后维护次数，在管材和施工处理方法上也与较往常不同。

低压立管以及户内管道全部选用了l0#无缝钢管，室内弯头全部煨弯，并要求增加探伤数量等其他手段保证与低压立管之间的焊缝质量。

通过这些措施，从根本上减少事故发生可能性。

(5)管道井内按独立管道井要求进行整改．井内壁耐火等级按《高层建筑防火规范》要求整改。

(6)管道暗设给日后的维护增加了难度，因此管道井每层都设置了检测门，以方便将来的检修。

2．3加强用户用气安全管理及日常维护
通过与该大厦管理处合作，加强用户用气安全知识宣传，并从严控制用户改管申请。

对泄漏报警设备，强排风系统定期检查。

排风系统在运行前要进行测定，以保证最远点的负压。

3 遗留问题及设想
(1)燃气设计觎菹中提到，25层以上建筑宜设燃气泄漏集中监视装置和压力控制(《城镇燃气设计规范》GB50028-93(2002年版)第7．2．27条)，本次设计通过管道井内、用户厨房内设置燃气泄漏探头，信号线引至大楼消防值班室这种方式，基本实现了燃气泄漏集中监视问题，但现有的智控系统并不能实现压力控制功能，使得用户实际工况无法掌握。

更重要的是，如果有一套压力控制系统，那么一旦泄漏，可及时确定泄漏点，这就大大提高了用气安全性以及维修效率。

(2)《城镇燃气设计规范》GB50028-93（2002年版）第7．2．17条规定，暗设燃气管道应符合：敷设燃气管道的设备层和管道井应通风良好。

每层管道井应设与楼板耐火极限相同的防火隔断层，并应有进出方便的检修门。

此次设计中仅在6层和18层做了隔断，隔断层数小于楼板防火极限，主要基于下列考虑：
①如果隔断层数太多，相应增加泄漏报警探头以及强排风系统，增加了成本和日后维护的难度，况且增加系统与安全可靠程度提升不成正比。

②此条文的提出是在供气系统没有增加其他安全监控措施的前提下，而本次设计已采取一些安全监控措施，应该说用气条件更成熟些。

③隔断层主要是出于遇明火后消防的考虑，但实际上，这套报警系统能在气体爆炸下限的1／10～1／4发出报警，起作用的时段不同，先于明火消防阶段：另外爆炸必须是达到爆炸极限后遇明火才发生，而管道是敷设在专用管道井内，遇明火的可能性较小；隔断层数越多，报警器探测到的响应时间应是越短，
但在一定范围内，并无明显区别，因此我们认为只在6层、18层内隔断已经足够。

(3)施工质量及供气管理水平对供气安全更为重要
此供气方式在工艺上应是可行的，增加这些安全措施无非是在一旦发生事故采取的一些应急措施，将危害程度降到最低。

但最根本的做法应是加强施工质量以及提高安全用气管理水平，其中包括加强全民用气意识。

从以往安全管理经验来看，地上立管出现泄漏导致事故的情况几乎没有，因此如果施工质量过硬，用气管理水平高，那么我们在传统供气方式仍会有突破，例如液化石油气地下室管道供气。

(4)暗设的管道在检修上确实存在一定麻烦，例如更换腐蚀管道，但从实际运行管理来看，更换立管的可能性较小。

4 天然气到来后的转换
由于选用的是集中调压方式，在选取管径时已按天然气作了校核，因此在天然气到来后，对集中调压器进行更换即可满足用气要求，无须入户，十分方便。

5 结束语
本工程由于是燃气立管走内管井较为少见，因此在供气前还专门邀请了各方面的专家对本工程燃气设计及施工进行了现场勘察、资料审查，对设计及施工进行论证，足见各方对这种供气方式的重视。

投入使用一年多来，运行十分正常。

作为—名燃气设计人员，除了从供气工艺本身出发，还应结合工程、供气管理，结合新技术，以突破通常供气方式的限制，满足时代的发展和用户的需要。