高层建筑燃气工程关键设计技术分析

高层建筑燃气工程关键设计技术分析【摘要】随着城市化进程的不断加快，城市建筑的配套设施也来越完善。城市建筑燃气工程设计，已经成为许多建筑设计非常重要的一个问题。现代建筑设计不仅要考虑到美观实用，更要考虑到建筑空间的有效利用以及燃气工程的安全性与特殊性，本文针对高层建筑燃气工程简要论述了其关键设计技术，并分析了管线布局、管材选择等燃气工程相关的设计要点。

【关键词】建筑燃气工程设计技术

现如今，随着人们生活水平的不断提高，人们对建筑工程的审美要求越来越高，随着人口的增多，高层建筑也开始多了起来。同时，在安全性以及实用性方面，高层建筑也有了更高的要求。高层建筑燃气系统是许多现代高层建筑重要组成部分，在现代建筑工程中，燃气工程的地位越来越重要，高层建筑燃气系统有着很多复杂性以及特殊性的特点，因此，在工程设计过程中一定要重点考虑燃气系统，对于高层建筑燃气系统进行科学的分析，要综合分析燃气工程关键设计技术，合理的考虑燃气工程安全性以及特殊性，树立以人为本的设计理念，更好的解决关键设计技术问题。做好高层建筑燃气系统的各项工作。

1 管线布局以及调压系统的设置选择

1.1管线的布局

和其他建筑物相比，高层建筑具有很多的特殊性，在传统建筑史上，一般的建筑物都是坐北朝南，这样的建筑不但采光好，而且

在风水学等方面也有着很多的讲究。在传统许多的多层建筑中，楼房设计一般都是坐北朝南，许多的楼房都是长方形结构，在厨房的设计上，一般情况下，都是厨房在房间的北侧，所以，在楼房铺设燃气管道上，前管便顺势朝着北面，有一个三通留在厨房的位置，地接引入管可以通过管线顺利出土入户。但是，高层建筑则不一样，高层建筑在外观上仿佛是一个看似六面体的正方形，并且许多高层建筑的底层都是写字楼、商贸中心、办公场所，上面才是居民楼或者高档住所。因此，再设计高层建筑的时候，都有一个天井槽设置在六面体的中间，并且每个方向都有，无论是居住的第一层，还是居住的最高层其任何一个楼层都有设置，天井槽槽宽约为2--3米，商贸最高层的顶板即为天井槽底面，所以，高层建筑在设计厨房时，厨房的布局一般有以下几种，第一种是天井槽的两侧基本上就是高层建筑厨房的投影点，第二种是厨房一般坐落在各个电梯出口两侧，公共楼道一般都与厨房的外墙相邻。

1.2设置高层建筑的调压系统

一般情况下，高层建筑的燃气管道都采用从底层逐渐分户立管上升至顶层的方式，如果高层建筑在25 层以上，无论是天然气，还是液化石油气，无论是密度小于空气还是密度高于空气，所附加的压头都比较大，因此，为了方便调节压力，高层建筑的调压系统都应该进行独立设置。我们在进行调压设备选择的时候，要根据实际情况来定，选择调压设备时要兼顾高层建筑庭院管网设计，一般情况下，要选用调压箱替代调压柜，并且流量每小时一定要大于庭

院管网1.2倍，这样，不仅维修操作等十分方便，而且可以将调压系统在小区的露天绿地里以平台方式安全地放置，不会影响到环境的美观。

2 管材的选择以及温差补偿

2.1选择自然补偿法

在高层建筑燃气工程的实际安装过程中，要设置相应的支撑物以保护立管承受重量，支撑物应该在立管之下，一般情况下上端一般未固定，为了有效控制立管轴向移动，并且确保立管的温差变化不会太大，有效避免管卡增加摩擦力，在设计的时候，我们应该选择选择自然补偿法，这种方法的特点是将补偿器安装在立管中部，将无缝钢管煨弯做成补偿器，这种方法可以很好的补偿立管极限的变形或者因为热胀冷缩而产生的影响。

2.2管材的选择

燃气管道两端如果已经固定好，其温度应力此时为σ=eδ，且公式中e—弹性模量（mpa），σ—eδ—温度应力；则钢材为2.1×105pa，δ为管道的相对变形。如果△l=0.1，通过计算可以得出σ=175pa。所以，通过相关的资料我们可以得出，一般315pa就是镀锌钢管的许用应力。所以，高层建筑燃气工程的室外架空管可以选择镀锌钢管。还有，一般选用焊接与法兰接进行管道的安装，应用这种安装方法，可以更好的控制工程的质量，也可以更好的控制强度等级。

3燃气工程关键设计及要点

3.1采取一定的沉降量补偿措施，有效控制建筑物沉降影响引入管

建筑物沉降问题是一个普遍性的问题，任何建筑物都会在一定程度上产生沉降问题，高层建筑物由于楼层高，体积大，这种沉降现象则更加明显。燃气工程引入管也容易受到沉降问题的影响，管道从室外接入室内的这段最容易受到建筑物沉降的影响，如果我们不采取必要的措施，建筑物的沉降可能造成燃气管道的破坏。所以，我们要采取一定的沉降量补偿措施，有效控制建筑物沉降影响引入管。一般情况下，我们采取的方法是将一定的沉降箱设置在紧贴建筑物的基础外侧，安装沉降箱可以采取以下几种方式：一种方式是采用多个丝扣联接，我们可以按照顺时针的方向将弯头进行组合。这种安装方式主要是利用丝扣的旋转性进行沉降量的补偿，旋转的丝扣可以使管道产生上下移位，当然，这种方法也有其缺陷，主要是多个弯头埋在地下，很容易腐蚀其螺纹部分的软管道，并且在具体燃气工程施工过程中，很容易造成反时针现象，一些丝扣由于管道下沉，导致反时针转动，又会影响管道的气密性。还有一种方法是采用铅管可扰性的方法，如果我们进行沉降补偿采用这种十分简单方便的方法，在钢管弯曲过程中，容易造成镀锌钢管的扁平，进而影响燃气通气的顺畅度。采用不锈钢金属波纹软管也是一种沉降补偿的方法，采用这种方法进行建筑物沉降补偿，主要原理是通过可扰性进行补偿，这种方式可以有效的控制建筑物沉降影响引入管，是一种很有效的沉降量补偿措施。通用型的波纹补偿器也是很

好的建筑物沉降补偿方法，将通用型波纹补偿器在引入管上水平安装。这种方法的主要原理是利用波纹补偿器伸缩能力，有效的控制建筑物沉降影响引入管。这种方法进行沉降量补偿，可以通过计算选择出准确的沉降补偿的补偿器，以满足具体的沉降补偿要求。这种方法对于位移补偿则十分有限，如果在其他方位上出现沉降，这种方法就很难发挥作用。并且和其他几种方式相比，安装波纹沉降量补偿器要比较复杂，并且要求也比较严格。因此，我们要根据实际情况进行补偿方式的选择，笔者认为采用不锈钢金属波纹软管进行建筑物沉降补偿是最有效的补偿方法。

3.2消除附加压头对燃气立管的影响

由于空气与燃气彼此之间的容重不同，所以，无论是天然气，还是液化石油气，无论是密度小于空气还是密度高于空气，所附加的压头都比较大，因此，为了方便调节压力，高层建筑的调压系统都应该进行独立设置。我们在进行调压设备选择的时候，要根据实际情况来定。燃气立管产生附加压头所对应的计算公式应该是δ

p=h（ra-rg）g。在这个公式里用δp表示附加压头，单位为pa；用h表示管道始末端的高程差，h 值对于上升管段取正值，如果相反则取负值，单位为m；用ra表示空气密度，1.293kg/m3；用rg 表示燃气密度，kg/m3；用g表示重力加速度，取9.81m/s2。我们可以用上升管段为例，进行有效说明。空气的容重如果高于燃气的容重，δp 值为负，如果空气的容重低于燃气的容重，δp 值为正值。我们所使用的家用的燃气灶，一般灶前额定工作压力在