高層建筑燃氣供應設計中的問題及控制策略芻議

馬超

【摘要】高層建筑的規模越來越大，人們對于燃氣資源的需求也越來越多，為了能夠滿足人們對于燃氣資源的需求，需要做好高層建筑燃氣供應工作。本文介紹高層建筑燃氣供應設計中存在的問題，以及高層建筑燃氣供應設計問題的控制措施和高層燃氣管道設計的注意事項，供相關人士參考與交流。

【關鍵詞】高層建筑燃氣供應;存在問題;具體措施

【中圖分類號】TU996

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362（2020）11-0068-02

城市化進程的逐漸發展，使得高層建筑的發展規模越來越大。為了能夠解決城市高層建筑供電的問題，需要做好高層建筑燃氣供應設計工作。做好高層建筑燃氣供應設計工作能夠為人們提供更多的便利，減少安全隱患的出現，保障人民的生命安全。

1.高層建筑燃氣供應設計中存在的問題

為了滿足人們對燃氣資源的需求，維護人們的正常生活，需要進行高層建筑燃氣供應設計工作，但在實際的供應設計工作中，容易受到外界因素的影響，導致燃氣供應設計工作出現問題，影響燃氣資源的正常供應，給工作人員的生命安全帶來極大的威脅。下面具體講述高層建筑燃氣供應設計工作中存在的問題。

1.1高層建筑物的沉降問題

城市化進程的逐漸發展，使得高層建筑的數量越來越多，當高層建筑在使用過后會受到建筑自重影響以及所處地基性質的影響，容易發生建筑物沉降的問題，當發生建筑物沉降現象的時候，會影響燃氣管道的正常使用，導致燃氣供應出現問題，難以保證燃氣供應系統的安全性[1]。

1.2高層建筑的水平位移

由于高層建筑的本身高度比較高，因此在風載荷的作用下或者外界因素的影響下使得高層建筑具有一定的風動力的特性，由于高層建筑容易受到風荷載的作用和風力加速度的影響，導致水平位移現象的出現。同時根據不同的風速，建筑物也會出現不同的振動周期，因此，盡管高層建筑燃氣供應的設計滿足基本的要求，但是燃氣供應系統在設計的時候也需要充分地考慮系統設計所帶來的負面影響。對此，高層建筑自身的結構特點會影響燃氣供應系統的可靠性[2]。

1.3附加壓力的產生

城市燃氣的容重和空氣不同，因此在傳輸燃氣的時候會增加一些附加的壓力，由于多層建筑的高度比較低，所受到的附加壓力的影響比較少，可以忽略，但是高層建筑所承擔的附加壓力比較大，一般情況下需要要求燃燒器前的燃氣壓力波動控制在規定范圍之內，從而避免附加壓力帶給完全燃燒帶來影響，避免出現脫火或者是死火的問題。除此之外，為了滿足人們對燃氣資源的需求，保障人民的生命安全，國家規定城市所使燃具需要滿足民用天然氣燃具的標準要求，當發現天然氣所承擔的附加壓力超過規定的數值范圍的時候，會一定程度上降低熱效率，從而出現了燃燒不穩定的問題。附加壓頭的出現會給人們的生命安全帶來極大的威脅，當燃氣的壓力比較高的時候不僅僅會出現燃氣不能夠正常燃燒的問題，而且有可能會出現脫火的現象，導致燃氣爆炸，給人們的生命安全帶來極大的危險[3]。

2.高層建筑燃氣供應設計問題的控制措施

面對高層建筑，燃氣供應設計中存在的問題，需要從實際情況出發提出有效的控制措施，保證燃氣的正常供應和暖氣系統的安全性，維護人們的正常生活。下面具體介紹高層建筑燃氣供應設計問題的控制措施。

2.1克服高層建筑物的沉降問題

面對高層建筑物出現的沉降問題需要采取有效的措施進行解決，以此保證高層建筑的穩定性。為了解決高層建筑物的沉降補償問題，需要重視燃氣引入管道的優化調整工作，可以利用彈性補償彎頭緩沖變形的特點，在燃氣引入管道設置彈性補償彎頭連接，從而有效地減輕作用在管道上的切向應力的影響。一般而言，在選擇彈性補償彎頭的時候，需要根據實際引入的環境進行選擇，一般可以將所應用的彈性補償彎頭根據環境的不同分為波紋式，套筒式等等，不同類型的彈性補償彎頭會發揮不同的作用，在設置彈性補償彎頭時，需要結合當地的實際情況選擇科學有效的補償方法，為了能夠更好地發揮彈性補償彎頭的作用，在進行暖氣管道沉降補償時，可以使用金屬軟管接頭的補償。最后在高層建筑地基沉降的時候，可以加大孔尺寸，有效減少高層建筑物沉降所帶來的負面影響[4]。

2.2消除附加壓力的具體方法

為了能夠避免附加壓力給人們的生活所帶來的威脅，保證人民的生命安全，保證燃氣資源的穩定供應，方便人們的正常生活。便需要從實際情況出發，有效消除附加壓力。消除附加壓力的方法有兩個，第一種方法可以計算管道的水力，從而加強管道的阻力，在一部分城市中國家已經規定了高層建筑的高度，高層建筑需要每隔六層加一個節流閥在立管上，從而有效地提高局部的阻力。盡管該種方法具有一定的作用，但是在實際運用的過程中，流量是不斷變化的，局部的阻力也會發生一定的變化，存在一定的弊端，難以保證燃氣的壓力值，為了解決這個問題，最好的辦法便是可以將中途調壓器加在立管上，從而保證燃氣能夠有用氣壓力。第二種方法可以將低壓調壓器科學設置在燃氣的立管上，或者將低壓調壓器設置在立管的橫支管上，從而有效消除附加壓力所帶來的影響。

2.3控制水平位移的方法

高層建筑容易受到風荷載以及地震的影響，而出現部分震動的問題，當發現燃氣管道的振動頻率與建筑體本身的振動頻率相等的時候，容易發生共振現象，不利于保障人民的生命健康安全，導致管道出現一定的損壞，為了能夠控制水平位移的問題，需要嚴格控制兩個數值，保證其安全性。

2.4管道自重的補償措施

當居民樓的樓層越高的時候，所需要的管道長度也就越長，管道自身的重量會更大，由于高層建筑本身的重量就比較大，因此容易發生下沉問題，導致管道出現損壞現象。解決該問題需要采取管道自重的補償措施。在安裝室內燃氣立管的時候，需要安裝在穿樓板處，并且保證燃氣立管的高度間隔與室外保持一致，減少自重的影響。

3.高層燃氣管道設計的注意事項

為了滿足人們對燃氣資源地需求，保障人民的生命安全，需要在高層燃氣管道設計的過程中注意以下事項。

在設計高層建筑燃氣管道的時候需要格外的重視外界環境所帶來的影響，由于外界環境溫度的變化會產生一定的熱應力，造成燃氣管道的彎曲和伸縮。經過研究可以發現，管道的伸縮變形量與溫差和管長呈現正比的關系，而管道的熱應力與溫差成正比的關系，為了能夠更好地進行高層來接管道的設計，減少外界環境溫度對于高層燃氣管道設計的影響，可以在高層暖氣管道設計以及施工的時候選擇適合的季節，一般會選擇春季以及秋季的季節進行燃氣管網的施工，有效地減少外界溫度變化所帶來的負面影響，面對在施工中無法避免的熱應力問題便可以采取立管加設L型、Z型等補償裝置，從而減少溫度變化對管道所帶來的影響。

通過重視高層建筑燃氣工程的設計工作，能夠對燃氣管網的應用發揮著極其重要的作用，更好地發揮燃氣管網的作用，因此，為了能夠保證高層建筑燃氣工程設計的科學性以及有效性，保證實施的可行性以及安全性，便需要重點完善相關的初步設計。在設計的時候可以根據實際情況選擇適合的壓力調節系統，要求管線的布局合理，選擇有效的措施，減少沉降以及附加應力和重量，對初步的設計進行進一步的優化，除此之外，對于高層建筑而言，容易出現許多安全問題，需要做好安全設計工作，設置自動關閉閥門和報警監控裝置等等，保證系統的安全性。

4.結束語

面對高層建筑燃氣系統設計中存在的問題，工作人員應當從實際情況出發，做好高層建筑燃氣供應設計工作，保證燃氣供應的穩定性以及安全性，維護人們的正常生活。

參考文獻

[1]許杰.高層建筑燃氣供應設計中的問題及控制措施[J].名城繪，2019（8）：195.

[2]張力文.芻議超高層建筑中消防設計的相關要點[J].建筑工程技術與設計，2018（20）：977.

[3]王宏.高層建筑燃氣供應系統中附加壓頭的影響及防范措施[J].華東科技（綜合），2018（4）：437.

[4]魯志杰.高層建筑消防電氣設計中常見問題及應對措施芻議[J].建筑工程技術與設計，2018（26）：2775.

（作者單位：南京市燃氣工程設計院有限公司）