高層建筑燃氣管道設計要點分析

周香珍

（萊蕪市燃氣熱力有限責任公司，山東萊蕪271100）

1 引言

城市化發展為人們帶來各種便利的同時也帶來了一系列的問題，在原建筑用地建設高層建筑成為緩解城市用地緊張的首要方案，高層建筑的結構較為復雜，不僅注重人們的居住舒適度，在整個功能建設方面更加科技化，全面化，在帶給居住者便捷的同時也對建筑安全提出了更高的要求，增加了建筑設計的難度。燃氣工程鋪設初期，所有的管線需要預留，整個高層建筑的燃氣管道設計成為重中之重，要求設計需以高層建筑的實際情況為出發點，將各種問題納入設計范圍內，并對影響燃氣安全正常使用的不良因素加以分析，確保建筑內居民的生命安全，因此，本研究以高層建筑燃氣管道設計要點為出發點，對其可能出現的影響因素加以分析并研究設計要點。

2 高層建筑燃氣管道安全主要影響

2.1 高層建筑沉降問題對管道安全的影響

由于高層建筑的地質情況和建筑自身荷載等因素的影響，高層建筑在建造完成投入使用后，會產生一定的沉降。而高層建筑的沉降問題對建筑內的燃氣管道會造成嚴重的影響。由于燃氣管道處于相對靜止的狀態，因此，高層建筑發生沉降時期，燃氣管道會承受因高層建筑沉降而帶來的剪應力，因此，燃氣管道極易出現斷裂等情況，燃氣管道一旦斷裂，燃氣會發生泄漏繼而引發安全問題[1]。

2.2 管道選線不合理

管道的選線和設計不僅決定著工程的造價，而且決定著管道的安全，在設計過程中，如果不注意高等建筑的整體情況，在設計過程中可能會出現漏洞，如果在設計中不注意管道鋪設情況，制定了不合理選線方案，可能預留安全隱患，面臨自然災害或人為因素而引發的管道事故。因此，進行管道選線設計時，要注意管道選線整體情況，實地勘察了解高層建筑的整體布局，根據實際情況進行布線。

2.3 高層建筑的附加壓力

高層建筑同普通建筑相比，高度較高且自重較大，因此，產生的附加壓力較大，產生的附加壓力又會對燃氣管道造成一定影響，建筑如果選擇低壓低戶，會導致壓力產生一定程度的損失。燃氣管道在受到高層建筑的附加壓力影響時，會發生壓力過載情況，當高層建筑的附加壓力高于燃氣管道承受能力時，安全問題就會發生。

3 高層建筑燃氣設計的安全要求

3.1 減少地基沉降

土層的承載力都有一定限度，此外，高層建筑由于其自重較大，施工完成后，會產生一定的沉降。這就要求在高層建筑施工前，工程勘察人員要對施工區域的地質情況進行全面詳細的勘察，為設計者提供可靠的地質資料，從而提高設計的合理性，減少建筑的工后沉降。

3.2 避免管道構架附帶過多壓力

針對高層建筑燃氣管道附帶過多壓力的問題，目前方案繁多，但主要使用的是在入戶燃氣表的前方增設一個低壓調壓器。該低壓調壓器不僅可以解決附帶壓力的問題，還能在小范圍內對燃氣壓力受到的壓力進行調節，確保燃氣使用器具受到的壓力保持穩定。另外，也可以設定截流閥，加大燃氣流動過程中的中間阻力，降低燃氣壓力。

3.3 避免管道熱脹冷縮產生的作用力

在燃氣管線設計中，管道常由于熱脹冷縮而產生應力，使管道接口出現損壞導致燃氣外泄而造成安全隱患。而波紋管可有效避免這種應力作用，減少因溫差造成的各種伸縮應力。但是使用時需要對兩端加以固定，中部使用活動支架，以自然補償方案解決溫差產生應力問題。

3.4 解決高層建筑管道自重大的問題

因樓層不斷升高，燃氣管道在使用過程中需不斷加長，因管道自身具備一定的自重，一旦管道自重過大，很可能造成管道斷裂進而造成燃氣泄漏，因此，需要使用固定支架進行加固。設計時，需將固定支架與建筑物設計為一個整體，另外，還需將室內和室外管線加以區分，例如，室內立管應與建筑物形成一體，這需要每隔8層進行固定支撐，室外管道則需每隔7層進行固定支撐。

3.5 提高高層建筑燃氣管道的抗震性能

由于我國國土面積廣闊，面對各種地質條件，位于不同區域的高層建筑的燃氣管道設計也應有所差別，需要考慮當地的環境特點以及高層燃氣可能面臨的問題。地殼運動活躍地帶的高層建筑在設計初期，需對其抗震強度進行綜合考慮。設計時，應借助地震響應特征對其制定抗震方案，首先要安裝減震裝置，可安裝于燃氣管道室內橫向管道處，立管則安裝在樓層接連位置。另外，根據燃氣管道彎曲應力等特點，還需在樓層間增設支撐點。

3.6 做好管道的避雷措施

高層建筑因為高度和造型等多方面因素的影響，在下雨時極易受到雷擊，因此，高層建筑的燃氣管道在設計之初，設計人員要高度關注其防雷問題。燃氣管道的防雷方案要由電氣專業和燃氣專業人員共同設計，防雷方案的核心是保證燃氣管道的加空管和外立管能夠有效降低或減少雷擊造成的損害。常規情況下，要避免將高層建筑的燃氣管道的室外立管設置在高層建筑的突起部位，如屋檐邊等位置。施工有特殊要求時，應將燃氣管主管道沿著高層建筑外墻通到天面層，再從天面層向下分支出立管，使其經過中間天井引入建筑內各用戶家中。在上述情況下，要給設置在外墻的燃氣管道做好防雷接地措施，防雷接地裝置應間隔9～12cm，防止雷電側擊造成的損傷。另外，還要使用金屬隔網將天面層燃氣管道進行屏蔽，并主動架設防雷設備。

4 結語

綜上所述，高層建筑燃氣管道的設計和施工同人們的日常生活有極為密切的關系，在很大程度上直接影響人們的生命健康和財產安全。高層建筑的燃氣管道設計和施工難度較大，因此，進行高層建筑燃氣管道設計和施工時，必須與工程的實際情況相結合，綜合考慮各種安全因素后，選擇科學合理的設計方案，從而提高高層建筑燃氣管道設計的安全性。