淺談高層建筑燃氣系統設計存在的問題及解決措施

張蜀媛(重慶長南天然氣輸配有限責任公司,重慶 401120)

1 概論

我國的金茂大廈及國際環球金融中心，建筑高度均在400m以上，這些高層建筑均要求有效的供應燃氣，這無疑對高層燃氣系統的設計和施工帶來了挑戰。本論文是關于高層建筑燃氣系統設計中存在的問題及解決措施的研究。

2 高層建筑供氣系統設計存在的問題和相應解決措施

2.1 克服沉降問題

因為高層建筑物的自身重量很大，并且土壤承受重量的能力是有限的，然而在高層建筑物建筑施工設計中地基存在一定數值的沉降量是被允許的，這就給高層建筑物內的供氣系統設計（即燃氣管道設計）帶來困難，特別存在于燃氣引入管的連接。建筑物被允許的沉降量會影響燃氣管道的正常使用，若沉降處理不好，如沉降不均勻等，會導致燃氣管道破裂、拉裂等等，進而導致燃氣安全事故的發生。

2.1.1 沉降問題可能對燃氣管道造成的影響

（1）若高層建筑物的室內比室外的沉降量要大，燃氣管道的受力不均勻，局部產生較大應力。如果采用螺紋連接的鍍鋅管，管件之間可能會發生旋轉，管道就會發生漏氣現象；如果采用焊接連接的鋼質燃氣管道，管道或者焊縫可能會被拉裂，從而導致管道發生漏氣現象。

（2）若高層建筑物的室內比室外的沉降量要小，燃氣管道埋設在室外虛土上，長時間后地面下沉，燃氣引入管下沉情況較室內更嚴重，引入管局部產生應力較大，從而破壞管道及相關附屬設備，導致漏氣的發生。

2.1.2 克服沉降問題的措施

（1）對于高層建筑物較室外地面沉降大的情況，一般地，燃氣管道施工是在建筑封頂后進行的。在高層引入管處采用彎曲管、蛇形管等撓性管，補償燃氣管道沉降不均勻產生的位移差，就能消除沉降不均勻對燃氣管道造成的破壞，從而避免的漏氣的發生。

（2）對于室外地面較高層建筑物沉降大的情況，在建筑施工前和建設方/施工單位進行溝通，闡明回填土的密實度的重要性，要求在施工時回填土一定要進行夯實，以滿足燃氣管道今后安裝、運行的需要，降低漏氣情況的發生。

2.2 管道的附加壓頭的消除

2.2.1 附加壓頭的影響

根據國家標準規定，低壓民用燃氣具的額定壓力：人工燃氣為1000Pa±50%；天然氣為2000Pa±50%。因此，低壓民用燃氣具允許超負荷壓力：人工燃氣1500Pa；天然氣3000Pa。

壓力過高不僅僅是燃氣不能正常燃燒，更危險的是會發生脫火的現象，甚至發生燃氣泄漏、爆炸事故。這就必須采取措施來降低過高壓力，以保證安全、正常使用。

2.2.2 附加壓力消除措施

（1）通過管道水力計算，增加管道阻力

（2）在燃氣立管上設置低—低壓調壓器

（3）在立管的橫支管上設置低—低壓調壓器

2.3 消除燃氣立管自重的影響

為了解決高層建筑內燃氣立管的重量和因熱膨脹而產生的推力，必須在熱力管的底部設置承重支承，并在每隔幾層設置中間支承，有這些支承來均攤燃氣立管的自重和推力，并在燃氣立管的適當高度（一般選在中部）設置固定支承。

2.4 燃氣管道的抗震

燃氣管道的抗震有以下幾種辦法：

（1）當發生地震時，高層建筑的頂層水平位移最大，震害也最大，因此，若室內燃氣管道選用較輕的且具有抗震功能的管材，那么對燃氣管道的抗震是有利的。

（2）在燃氣立管上安裝感震器，當感震器受到震動時，將信號轉送到天然氣公司或者值班室，即時采取措施，從而有效避免了燃氣安全事故的發生。

（3）在燃氣管道或燃氣設施必要的位子設置波紋補償器，克服在地震時發生的受力不均勻的情況。

3 高層建筑燃氣供應的安全措施

燃氣是易燃、易爆氣體，一旦泄漏會造成人員中毒或燃燒、爆炸事故。高層建筑樓的樓層高，其供氣系統的安全尤為重要。有如下兩種方式可以大大減少、降低燃氣安全事故的發生。

（1）燃氣管道的連接方式選用焊接連接，采用這個措施可以大大減少漏點，從而減少漏氣現象的發生。

（1）在每一個燃氣用戶的家里安裝燃氣泄漏報警器和燃氣泄漏報警自動切斷裝置，并在引入管上設置切斷閥。用戶家里的安全報警應和所在引入管切斷閥聯動，并將報警的信號發送到有24小時值班的門崗處。

4 結語

以上內容主要論述了高層建筑燃氣系統設計中存在的問題及解決措施。對于室內燃氣管道的設計要把安全問題放在第一位。每一段管段的擺放都要考慮到這一問題。這一設計實際操作性很強，最好是到現場仔細觀察一番，然后再根據理論來設計。在實際工作中除了運用這些方法，還希望能發現更多、更有效的方法來解決高層建筑燃氣系統設計中存在的問題。

[1]劉松林.高層建筑燃氣系統設計指南[M].北京：機械工業出版社，2004.

[2]詹淑慧，王民生.燃氣供應[M].北京：中國建筑工業出版社，2004.

[3]張愛鳳.燃氣供應工程[M].合肥：合肥工業大學出版社，2009.