城市高层建筑燃气管道设计分析

城市高层建筑燃气管道设计分析

梁强武

梁强武

上海燃气工程设计研究有限公司无锡分公司江苏无锡214000

摘要：我国城市化速度正在提速，城市由于土地等因素影响，高层建筑的数量也在不断增加。与普通建筑相比，高层建筑的施工建造以及相关工程的建设规划难度也有一定提高。高层建筑的燃气管道规划设计是高层建筑施工中的重点关注之一，燃气管道的设计涉及到整体建筑内部的居住人们的日常生活，同时对于建筑的安全质量也有影响，文章主要从当前高层建筑建设存在问题入手，为更优质的燃气管道的设计规划提出意见建议。

关键词：城市高层建筑；燃气管道；设计规划

社会经济的发展促使城市经济不断向前，城市中的高层建筑也将逐渐成为未来城市发展中必不可少的组成要素。高层建筑的燃气管道设计规划是工程施工中必须要严格把控的环节，燃气管道的附加压头、建筑物自身的沉降以及管道的冷热效率等都是管道设计中和建筑施工中重点关注的点。只有综合全面的考虑各方面因素才能保障高层燃气管道的正常运作，同时确保高层建筑的质量安全。

1.城市高层建筑建设存在风险因素

首先，高处作业。城市高层建筑工程的作业高度较普通建筑高很多，安全风险的发生率也较普通建筑要高。若在其施工作业中缺少严格的安全管理，将发生诸如作业人员以及施工材料的高空坠落等问题，危害工作人员生命安全，对工程建筑也会产生影响。高空坠落问题产生的主要原因有人为因素、建设物资的安全状态以及工程风险管理机制存在缺陷不足等；其次，机械作业方面建筑工程施工需要使用到的大型机械设备多，城市高层建筑工程对于机械设备使用量更大。机械设备缺少日常维护的状态下无法充分发挥作用，加之施工人员的不当操作可能就会引发机械设备在运行中发生故障，不能满足工程需要，严重更会发生安全事故，影响整体建筑建造；最后，临电作业。城市高层建筑建设中涉及到的施工工序复杂繁多，施工项目数量大，临电作业作为组成部分存在的安全风险较多。建筑工程内部的电路构造庞大且复杂，主要由于电气设备的老化，线路绝缘性降低以及故障等引发，影响建筑建设进度，也影响了高层房屋建筑高层的整体经济效益。

2.城市高层建筑对于燃气管道设计的影响分析

2.1建筑物的沉降与管道安全

城市高层建筑由于占地面的小且自身质量大以及地质原因等影响，在其实际投入使用后常出现沉降问题。建筑物的沉降对于燃气管道会产生一定影响，因此需要在燃气管道的设计规划中提前考虑到这一点。建筑物的沉降相较于燃气管道是相对运动的状态，一旦城市高层建筑物发生沉降反应，相对的燃气管道会受到沉降带来的切应力影响，容易引发管道断裂等严重后果，导致安全事故发生。

2.2燃气管道选择与安全

城市高层建筑的燃气管道的材质应用也是管道规划设计的一部分。燃气管道的材质既影响着管道能否正常运行，同时对于整体管道工程的经济效益起着重要的影响作用。对于城市高层建筑燃气管道的材质选择要结合建筑所在地区的实际情况以及工程整体规划决定，没有实际情况信息为基础的管道选择，盲目设计将带来安全隐患，不利于管道应用也影响建筑的质量安全。

2.3建筑压力与管道设计

城市高层建筑的自重要远大于普通建筑，高层建筑产生的附加压力也较普通建筑大得多，对于燃气管道的施工造成阻碍，因此在管道的设计规划中需要将建筑压力考虑这一点。若建筑燃气管道的设计中，建筑物采用低压进户方式，必然造成一定压力损失。当燃气管道受到高层建筑的压力过大，也会出现一定压力损失的情况。当燃气管道承受的附加压力超过自身承受范围也带来安全问题，造成一定经济损失。

3.城市高层建筑燃气管道设计的优化对策

3.1建立健全设计施工管理体制

科学合理的管理体制是科学设计规划城市高层燃气管道的重要保障。管理体制的建立需要先对审批制度进行进一步完善，确保后续的工程环节的进行都经过严格审查，从根本保证城市高层建筑燃气管道设计的精确合理，继而保障整体工程建筑的质量安全。管理体制中包括对于企业单位的招投标管理，强化招投标制度的完善提升，对于参与招投标的单位进行严格全面的考察审核，同时要考虑管道工程的经济效益，在保障整体管道设计规划质量水准的基础上尽量选择有助于管道设计规划工利润最大化的燃气管道施工设计单位。

3.2提高对高层建筑的沉降控制

我国法律中对于燃气管道的设计规划中指出，当建筑物的沉降超过50毫米是可采取一定措施以保护燃气管道的质量安全。高层建筑的沉降可能导致燃气管道受到外来力的影响，因此可应用下述措施对燃气管道做出有效补偿：首先，可以通过扩大燃气管道的引入管预留洞的方式有效抑制高层建筑的沉降反应。接着可以在燃气引入管穿墙前，将管道替换为柔性金属管道或者另外设置波纹补偿器等装置有效削减管道受到的外力影响。在实施这一步骤时需要注意一点，就是要重视金属柔性管道的安装固定，且管道必须按照水平方向进行安装。在燃气管道没有通气前尽量保持水平自然状态，避免出现弯曲。

3.3降低因环境变化造成的管道反应

城市高层建筑的燃气管道受到外部温度的变化影响较大，主燃气管道常位于室外，天气温度的变化影响更大。温度的变化带来的最常见反应就是燃气管道的热胀冷缩，管道的冷热反应造成的危害微乎其微，但是经年累月将造成燃气管道的接口扭曲断裂等问题。在高层燃气管道的设计中需要考虑到这一因素，其对应优化策略与上文相关联，即安装波纹管。波纹管可以有效应对燃气管道的热胀冷缩，从而降低管道的变形程度，管道受到的外部力也得到有效缓解。燃气管道的设计规划中要结合当地温差变化实际以及燃气管道的长度等对波纹管的数量进行确定，此外更要重视波纹管的固定工作。

3.4化设计人员安全风险管理培训与监管

设计人员是燃气管道规划设计的主要参与者，高层建筑管道燃气设计规划开始前必须要对工程参与人员进行具体的详细的安全教育以及相关专业技能培训，使其充分意识到安全管理工作的重要性以及技术规范要求，保障设计规划都在风险管理的范围内，提升设计规划人员的安全设计意识，确保高层建筑燃气管道工程的设计质量以及安全管理工作的有效性。在燃气管道的设计中还需要考虑到工程现场的安全检查，重点放在施工机械设备和电器设施等方面，发现隐患及时通知建设工程单位及时进行有效整改，对于整改情况进行追踪调查，避免其对管道工程的后续环节造成影响。

结语：

文章对于高层建筑燃气管道的设计规划优化提出的几点意见建议。燃气管道的设计施工事关内部居民的日常生活和人身安全，在规划设计中不能存在一点偏差，否则将造成各类严重的安全后果。为了切实保障日后高层建筑燃气管道的设计科学合理，相关设计人员与工程施工单位必须严格把关设计规划以及相关工艺技术，结合高层建筑实际情况应用最佳的设计方案，最大限强化高层建筑燃气管道的应用安全性，确保居民日常生活不受影响，同时为我国建筑行业的稳定长足发展奠定优良基础。

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