高层建筑燃气管道设计探讨

高层建筑燃气管道设计探讨

蒋沅圆

河北金润热力燃气工程设计咨询有限公司 河北省石家庄市 050031

  摘要；伴随着社会的发展，城市建设也在飞速进步，而在居民日常生活中的燃气使用则是必须的，因此燃气管道的设计也是城市高层建筑中的重中之重。本文主要针对高层建中设计燃气管道所遇到的一些问题进行分析，并且根据高层建筑的建筑特点，提出解决办法。希望本文可以对燃气管道安全设计有所帮助，推动燃气管道安全设计的发展。

关键词；高层建筑；燃气管道；安全设计

1我国当前城市高层建筑燃气管道设计发展现状
        分析我国城市高层建筑燃气管道设计作业的发展现状，宏观分析整体的发展现状较为良好，为居民日常生产生活中的燃气资源应用，以及城市经济的稳定发展奠定了良好的基础。但是，在部分地区的工程设计发展中，由于地理环境因素，气候因素等原因影响，造成城市高层建筑燃气管道设计异常现象的现状也较为多见。实际发展中造成居民在燃气资源的应用中，出现了一定的安全隐患，以及资源应用不稳定等现象，严重的影响了居民的燃气资源应用效果，同时对于燃气企业的稳定发展也造成了一定的影响。

  2高层建筑燃气设计要点
        2.1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。

2.2室内燃气立管
        为处理燃气管道的温度变形，波纹管补偿器应设置在建筑物中心楼层进行补偿，其间，在实际使用作用的基础上联系理论核算断定补偿量。室内燃气立管具有较大的自重以及较长的长度，管道的支持问题是规划中要求考虑的问题。可在规划中采纳以下办法，设一段横向管道在进户楼层上一层或燃气管道进户楼层，这样燃气立管的自重就可以使用横管段受力来进行承当。对于立管高度超越100 m的状况，变换立管方位构成N字形，设置在50 m左右，用金属波纹管衔接两段立管，同时，把固定支座承重设置在立管底部。

  2.3燃气立管自身重量的影响
        因为高层建筑中燃气立管的自重较大，因此会对燃气管道整体产生较大的压力。在高层建筑的建设中燃气管道应该能够设有固定支架与活动支架。来帮助减少燃气立管对燃气管道整体产生的压力。如果没有设置足够多的支架很有可能会导致立管无法保持自身高度，导致立管自身下垂造成管道弯折或断裂。

  3完善高层建筑燃气工程设计的措施
       

3.1消除燃气管道的附加压力
        随着高层建筑的高度不断增加，其管道的附加压力不断加大，同时也减少了管道阻力，加强燃气管道设计，不仅要缓解附加压力影响，加大管道的阻力，还要包括经济性以及实用性。然而，在建筑顶层的业主在使用燃气时，不能真正控制其附加压力，造成用户在使用燃具时发生压力波动，对此要在燃气管道上安装低压调压设备。如果压力超过200帕的楼层，调压设备的安装很大程度上控制了燃具前端压力，实现对附加压力的控制，在实际工程案例中在高层建筑内布置中压管道，同时户内的燃表前端安装调压设备，从而减少了用户间的影响，并且在燃气使用高峰过程中，其波动压力数值变化不明显，同时调压设备的低压管道偏短，大部分燃具都能在其额定压力的环境下正常工作，其运行状态达到预期设计标准，从而有效控制附加压力的不利影响。然而户内有局部的中压管道的安全性偏低于低压管道，同时该措施的工程造价偏高，对此不主张施工单位采用。除此以外，结合楼层燃气压力的差异，来实时调整阀门把手，实现调压节流，消除附加压力的不利影响。

3.2消除燃气立管应力影响
        由于高层建筑布置的立管较大，从而增加了管道的重量，其管道会出现压缩应力，正是受到所处温度变化，造成立管产生伸缩应力发生变形。除此以外，高层建筑也会受到地震与风荷载的影响，出现一定幅度的摆动，而燃气立管也会受到楼板套的约束而也会发生摇摆，从而燃气管道出现弯曲变形。由于立管受到较大推力，因此设计人员一旦处理不合理，对管道造成破坏，因此设计人员应当对立管的应力与伸缩情况采取科学设计措施，第一是在燃气立管内布置组合弯头来进行位移补偿，其次是在燃气立管处布置多个波纹位移补偿设备来进行位移补偿，一旦弯头组合布置在户内，对室内建筑的美观度产生影响，除此以外如果采取丝扣弯头来进行管道伸缩补偿，一旦长期使用导致丝口发生松动。

3.3解决雷电击中燃气管道的方法
        高层建筑应该安装避雷设备，防止因为雷电击中建筑设施对设施造成较大损坏，或者在雷电击中设施过程中对燃气管道进行破坏，造成燃气泄漏或爆炸等安全事故的发生。在金属管道设立的过程中应该避开建筑物容易造成雷击的部位，例如金属管道较为集中的部位或者电梯间、水箱间、金属屋顶等。以此减少燃气管道遭受雷击的概率。在屋顶架设避雷针或避雷网，在住户屋内架设防雷电感应装置，以此来保证居民燃气使用过程中的安全。  

3.4提升设计人员的职业修养
        第一，设计人员在设计过程中，需要站在使用者的角度考虑问题，设计时考虑烟道，室内排水立管，电插座等后期安装时会对燃气设施位置产生影响的户内设施，从根本上确保设计方案尽量符合使用者的标准。第二，我国现有的建筑实际是，燃气设施与建筑设施不同步。大部分建筑在设计过程中并不会充分考虑燃气设施的位置，使得后期进行燃气设计工作时，会与户内已有电插座排水管等设施发成冲突，给设计工作增加难度。对此，燃气管道设计人员在前期拿到甲方提供的建筑设计图纸时要积极与建筑设计人员进行有效的沟通交流，发现问题及时解决，便于燃气设计人员更好的完成工作目标。第三，在燃气管道安装过程中，需应用高质量，安全性强且外观好看的材料。在选择材料时，要根据施工现场的实际情况，选择合适的材料。如精装修的交工房，笔者认为连接灶具的管道可以选用金属软管，保证质量的同时美观大方。

  4 结语：
        随着高层建筑的增加，高层建筑的供气问题是我们需要面对的，在高层建筑燃气设计过程中，高层建筑的各种因素是必须要考虑进去的，选择一个安全、经济的方式给用户提供燃气服务。燃气工程能够造福千万家庭，它们既环保且便宜，由此看来，对于设计人员而言，在设计的过程中要更加的合理，尽最大努力使用户能够满意。
        参考文献：

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