高层建筑燃气管道设计

高层建筑燃气管道设计

发表时间：2018-01-10T14:45:37.320Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第21期作者：卫祥

[导读] 本文笔者根据工作实践经验对高层建筑燃气管道设计进行了分析探讨。

合肥燃气集团有限公司安徽合肥 230000

摘要：我国目前城市建设已经进入了黄金时期，城市中大量的高层建筑已经被建设或者在建设中，作为高层建筑中重要的设施，燃气工程的安全和功能备受关注。本文笔者根据工作实践经验对高层建筑燃气管道设计进行了分析探讨。

关键词：高层建筑；燃气管道；设计

1影响高层建筑燃气设计的因素

高程建筑中存在很多影响燃气设计的因素，所以在燃气设计前，要全面的了解和掌握这些影响燃气安全的因素，并且进行分析和评估，找出解决的办法。目前，我国高层燃气设计中的影响因素主要有以下几点：一是高层建筑因体积和自重等因素，现代高层建筑的规模和体积很大，自身重量会导致地基下沉，从而会影响到埋设于高层建筑地下的燃气引入管。现代高层建筑功能比较全面，建筑内部存在大量的设备和材料，这大大增加了高层建筑的种类，其地基受到很大的压力，严重的会导致地基下沉，这种情况下，建筑中的燃气管就会到了影响而产生弯曲变形，达到一定程度后就会发生断裂，产生燃气泄漏的情况，这对于建筑和人员的安全来说非常危险；二是高层建筑的高度问题，现代高层建筑很高，空气和燃气的比重的差异导致附加压头不足，这种情况下燃气的有效供给很难保证，用户的使用就会受到影响；三是由于高层建筑燃气立管的自重所引起的压缩应力，这样就会导致管道的供给能力下降。高层建筑中的环境复杂，管道受到内外环境变化的影响会出现伸缩的情况，其供给能力也会受到影响；四是容易受到外力的影响，高层建筑在遇到地震等强力外力的影响时，自身可能会发生一定的变形，这种情况下就会使燃气管道受到压迫，而出现弯曲变形，影响供给能力的同时，还会引发安全事故。

2高层建筑燃气设计要点

（1）沉降对燃气管线的干扰以及沉降补偿方法

对于高层建筑的沉降对燃气引入管的影响情况进行全面的了解和分析，找出其中的原理和关键作用点，有针对性的制定合理的解决方案。首先，优化燃气引入管，可以通过设置弹性补偿弯头连接，从而使高层建筑出现沉降后，减少地基对于燃气引入管的切向应力。这种方法的关键是弹性补偿弯头的选择，需要根据高层建筑的体积重量和实际情况，结合当地的环境条件等进行合理的选择。其次，在高层建筑燃气设计中调整燃气引管穿越洞口的设计。例如，如果高层建筑的基础沉降量＞50㎜时，可以根据《城镇燃气设计规范（GB50028－2006）》中的设计指导，增加燃气引管穿越洞口规格，或者调整燃气引管穿越洞口的形态使管道的承重力提高，从而减少高层建筑沉降对于燃气管道的影响。

（2）消除管道的附加压力和管道自重的影响

①附加压力的产生与补偿措施。一般情况下，天然气的密度和当地的空气密度存在一定的差异，因此在输送天然气的过程中，由于这种密度差异影响管道外部会受到一定的压力。燃气用户在使用中也会受到影响，因此要采用相应的措施对管道压力进行平衡。一方面很多大型饭店或者酒店可以通过采购燃具来稳定管道内燃气的状态；另一方面个人用户可以安全调压装置稳定燃具的状态。而供气单位也可以将调压装置安装在官道上，稳定管道压力，保证燃气的状态稳定；②管道自重的补偿措施。现代高程建筑的体积和重量呈逐年上升趋势，其中使用的燃气管道的数量和规模也是越来越大，而大量的管道更加重了高层建筑的自重，建筑沉降的可能性更大，从而形成恶性循环。针对这种情况，高程建筑中的燃气管道可以进行自身调节来降低自重。例如，对于高层建筑室外的燃气立管，要通过固定装置进行安装固定，每8层左右要安装一个固定装置。也可以在适当的位置安全一个水平管和立管连接，然后对水平管进行固定，实现立管的固定。对于室内的燃气立管，需要在穿楼板处安装支撑装置，安装高度和间隔与室外立管要保持一致。通过这样的调整措施，可以减少燃气管道自重对于高层建筑的影响。

（3）高层建筑燃气管道的防雷设计及暗厨房的影响

①高层建筑的防雷设计。现代高层建筑中都有防雷设计和设备，不过在燃气设计方面，并没有对防雷因素进行考虑，以至于在高层建筑施工时没有进行燃气防雷建设，而后期如果要进行补救难度很高。所以，高层建筑燃气设计中，也要考虑燃气设备的防雷设计。在实际设计中，可以将燃气引入管的材料定位无缝钢管，接地工作要在钢管接入建筑前完成。对于需要设置在墙壁上的管道，也要对等电位防雷措施进行严谨的设计。高层建筑顶层是受雷电影响最大的地方，所以顶层的燃气管道要设置在防雷设备的下方，并保持安全距离。除此之外，还可以安装主动式防雷装置，这样可以有效的避免和防范雷电直击管道；②高层建筑暗厨房安装燃气管道的安全措施。高层建筑中暗厨房和外窗时间是不互通的，如果暗厨房内的燃气管道发生泄漏，燃气是不能通过建筑外窗排出的，这种后燃气在暗厨房内会产生堆积，这对于建筑物的安全威胁很大，堆积到一定程度会增加火灾的发生率。所以，高程建筑燃气设计中，可以在暗厨房内安装燃气浓度报警装置。如果暗厨房内的燃气发生泄漏，燃气的堆积就会使报警器作出反应，报警的同时会关闭燃气阀门，同时，还可以在暗厨房安装与外界连通的排放装置，将泄漏的燃气排放到建筑外部。

（4）消除燃气立管的应力

高层建筑中燃气管道越长，官道上的压缩应力就越大。而且燃气立管也容易受到环境温度的影响，导致燃气立管产生变形。不仅如此，建筑物受到外力影响，例如强风或者地震，会发生摆动，燃气立管也会受到影响，容易发发生弯曲变形，甚至破裂。所以，在高层建筑燃气设计中，要优化燃气例如的设计，降低燃气立管所受的应力。主要的措施有，首先，可以在立管上选择适当的位置安装弯头组合，降低应力影响。其次，可以在燃气立管上更加实际情况设置数量不等的波纹补偿器。虽然这两种方式都可以有效的降低燃气立管的应力，不过第一种由于弯头较多，操作复杂，而且美观度会受到影响，所以大部分高层建筑都采用第二种补偿方式。通过波纹补偿器的方式补偿的话，燃气立管管段的两端必须要采用固定措施。具体的操作方式需要考虑高层建筑的实际情况和其在地震中发生位移的数据。

3完善高层建筑燃气工程设计的措施

（1）加强美观设计

现代人们的生活水平不断提高，对于生活质量也提出了更高的要求，居住的舒适度，室内的美观度也是现代人关注的重点。很多业主