高層建筑天然氣管道設計中的問題與技術要點分析

摘 要：當前天然氣已經成為城市居民日常生活重要的能源，因為當前高層建筑越來越多，建筑結構和功能也隨之更加復雜和全面，并對其安全性提出了更高的要求。燃氣管道的設計在燃氣工程中非常重要。如果在設計燃氣管道的過程中缺乏全面的考慮，可能會較大的影響燃氣管道的正常使用情況，甚至對居民的生命安全造成威脅，所以相關人員需全面掌握高層建筑天然氣管道的設計要點。本文分析了高層建筑天然氣管道設計的問題和技術要點，以期為相關人員提供借鑒。

關鍵詞：高層建筑;天然氣管道設計;問題;技術要點

引言

隨著當前城市化進程越來越快，為人們帶來便利的同時也存在相關問題，為了緩解城市用地緊張的局面，高層建筑不斷涌現。高層建筑應具有復雜的結構，既對人們居住的舒適程度比較重視，而且其功能也更加全面化和科技化，為居住者提供了較大的便利的基礎上對建筑安全的要求也越來越高，直接導致建筑設計的難度增加。在鋪設燃氣管道初期，需要預留出所有的管線。高層建筑的燃氣管道設計是重要的組成部分，應在設計過程中綜合考慮高層建筑的具體情況，在設計時把各種問題都考慮在內，并通過合理分析對天然氣正常使用的影響因素，為居民居住提供安全保障，所以本文對高層建筑天然氣管道的影響因素和設計要點進行了相關分析。

1.高層建筑天然氣管道設計的問題

1.1位置設計不合理

通常在高層建筑物可以被利用的面積不多，并且在那些可被利用的有限的通道面積中還存在著各種管道，如水管、暖氣管道、天然氣管道等，因此也留下較大的安全隱患問題。在高層建筑中對天然氣管道進行設計時，天然氣管道的安裝位置有重要的作用，但當前許多高層建筑的天然氣管道的安裝都缺乏合理性，同時較大的影響著高層建筑的后期施工情況，對業主和燃氣公司造成極大的不便。

1.2材料問題

當前許多天然氣公司用到的管道材料都是比較單一的具有較強的抗壓性和抗腐蝕性的新材料，但這些材料往往較重，增加了安裝中的復雜程度，使安裝存在較大不便。而且安裝完成管道后，外面會裸露許多接頭，對住宅的整體美觀性能也造成一定影響。

1.3明設設計缺乏美觀性

當前許多天然氣公司設計的天然氣管道都是明設，這種明設方式會簡化施工程序，也能為管道的日常維修提供便利，但是這樣的設計往往缺乏美觀性，和業主的要求不符，許多業主為使這種天然氣管道更加美觀，會選擇一些美觀的材料包裹管道，因此也使安全隱患增大。一般情況下包裹管道的材料都屬于易燃物品，在管道發生泄漏的情況下會造成無法預計的損失。而且燃氣公司對于這種情況也不好干預太多，因為高層天然氣管道的明設本身就存在使缺乏美觀性的嚴重問題，因此在設計高層建筑天然氣管道的過程中可以考慮暗設，既能保證天然氣管道設計更加美觀，還能一定程度避免發生安全隱患問題。

1.4行業標準缺乏規范性

實際上天然氣設計人員一直以來就對天然氣的行業設計標準比較頭疼，因為高層建筑天然氣管道設計缺乏統一的規范標準，不能確定相關規范標準，直接導致設計的圖紙與具體的施工情況不相符，對后期鋪設天然氣管道的施工也造成較大制約。

2.高層建筑天然氣管道的設計技術要點

2.1合理補償高層建筑的沉降情況

高層建筑在建成后的5年內會出現大幅度的沉降現象，在具體沉降過程中產生的沉降物會使引入管道的內切應力增加。另外管道局部會因為建筑物底部填土的沉降出現懸空現象，會造成天然氣管道發生泄漏情況，所以在對高層建筑天然氣管道設計技術要點進行分析時，

高層建筑的沉降是首先需要考慮的問題，并及時采取有效的補償沉降顯現的措施，選擇金屬軟管連接天然氣管道的拐彎處，并在引入的管道上增設補償器，可使天然氣管道引入后的壓力進一步降低，防止天然氣管道因壓力較大而出現損壞。在此過程中需注意在引入管道上增加補償器并不能對建筑物的沉降現象完全杜絕，但是卻能對其沉降情況起到一定的補償作用。

2.2高層建筑天然氣管道設計申燃氣的附加壓力

（1）計算附加壓力的方法。相關標準規定，民用低壓天然氣燃具的額定壓力是Pn=2000Pa，實際生活中因為受一些阻力的制約，天然氣燃具的壓力一般為lPn左右，不會出現較大的波動范圍，0.75Pn是其最低值，且最高值也不會大于1.5Pn，該數值是和天然氣的燃燒標準相符合的。但是如果其波動范圍較大，就會導致天然氣燃具出現噪音較大的問題，或天然氣不穩定燃燒等，天然氣燃燒不完全會導致空氣中含有較多的一氧化碳，進而對人的身體健康造成嚴重威脅，所以在對高層建筑天然氣管道進行設計的過程中需對燃氣的附加壓力充分考慮，通常燃氣的壓力表示為△H，空氣的密度表示為ρk表示，并用ρm表示燃氣的密度，所以其計算公式為：△H=98（ρk-ρm）h。

（2）降低高層建筑天然氣管道設計受燃氣附加壓力的影響。因為高層建筑比較特殊，所以在對其燃氣附加壓力的影響進行降低時并不適用于單純的低樓層的把天然氣立臂管徑縮小的方法。高層建筑物燃氣附加壓力的降低應對每個樓層用戶對天然氣燃具使用的工作壓力綜合考慮在內，需要用戶家里或住戶的燃氣表前進行低壓調壓器的安置，使高層建筑天然氣的管道受燃氣附加壓力的影響減小。

2.3高層建筑天然氣使用IC卡進行計量

天然氣管道設計人員在對天然氣燃氣計量方式進行選擇時，要綜合考慮不同用戶需求，在此基礎上進行合理的選擇。但是普通的燃氣計量方式對高層建筑并不適用，通過人工挨家挨戶的去抄表，不僅會花費較多的時間，還會使抄表人員負擔加重，所以在對高層天然氣管道進行設計的過程中使用IC卡計量方式也是一個重要的技術要點，這樣既可使抄表人員的工作強度減少，用戶的隱私也得到有效的保護，但是這樣的計量方式產生的費用成本也較高，所以在設計過程中應該盡可能采取降低成本的方法且不會對質量造成影響。

2.4高層建筑天然氣使用過程中的安全措施

首先應該設置手動快速切斷閥，然后在引入室內的天然氣管上有自動緊急切斷閥的設置;同時廚房在對天然氣使用過程中需要有自動報警裝置設置，并在天然氣管道周圍的吊頂處安裝報警探頭，送排風系統和自動報警裝置都要和自動緊急切斷閥連接，避免發生意外;

最后還應該在高層住宅的樓道內設計監控和報警裝置，并派值班員輪班進行檢修，值班室必須配備齊全相關檢修設施，尤其不能缺少移動式報警器。

結語

總之，高層建筑的天然氣管道設計與人們的日常生活關系較大，對人們的生命健康和財產安全有直接影響。因為高層建筑天然氣管道設計比較復雜，所以相關設計人員在對高層建筑天然氣管道進行設計時，應結合具體情況，通過對各種安全因素綜合考慮之后，合理的選擇相應的設計方案，為高層建筑天然氣管道的設計提供安全保障。

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作者簡介：

張勇（1986.9-）男，黑龍江大慶人，漢族，中石油昆侖燃氣有限公司浙江分公司中級工程師，采氣工程，碩士

研究方向：天然氣及燃氣