庭院、戶內燃氣管道設計中的常見問題探討

馬亞欣

摘?要：針對新建住宅小區，老舊小區中燃氣庭院、戶內管道的設計，結合《燃氣工程項目規范》、《城鎮燃氣設計規范》等現行規范，分析了在設計過程中的常見問題并提出了解決方法。

關鍵詞：燃氣;庭院管道;戶內管道

引言：天然氣作為一種清潔能源，在“碳中和、碳達峰”背景下起到重要的作用。庭院、戶內燃氣管道是天然氣從開采、運輸、銷售過程中最接近用戶的部分，燃氣安全使用關乎民生，絲毫不可懈怠。因此從設計階段必須嚴格按照規范進行設計。本文從燃氣庭院管道、戶內管道兩個方面對燃氣設計中遇到的問題進行探討。

一、庭院管道

庭院埋地燃氣管道在設計時，應嚴格按照《城鎮燃氣設計規范》、《聚乙烯燃氣管道工程技術標準》中的要求，與建筑物、構筑物保證水平凈距，與其它地下管線保證水平凈距、垂直凈距。但是在部分老舊小區，存在已建地下管線，包括給水、污水、熱力、電力、通信等各種線路，安裝燃氣管道時很難找到合適的管位，給燃氣管道設計工作帶來一定的困難。《城鎮燃氣設計規范》中提到可以通過與有關部門協商，并采取有效的安全措施后，燃氣管道與其它管線的水平凈距和垂直凈距可以適當的縮小。由于新建庭院埋地燃氣管道多為PE管，因此本文重點討論針對PE管的保護措施。

當燃氣管道與給水、污水管線、電力、通信線路的凈距小于規范中的要求時，可以通過以下方式進行保護：1.設置套管，套管的材質可選用鋼管或PE管，當選用鋼套管時，應對其做防腐處理;2.設置隔墻[1]（該方法僅適用于水平凈距不足的情況），包括磚砌隔墻及混凝土隔墻，設計時應保證隔墻與管道間保持150mm的水平凈距，以便維修。

二、戶內管道

2.1廚房設計的合規性

對于大多數住宅，其廚房滿足設計規范要求，但存在部分用戶自建樓或改建后不滿足規范要求的情況：

（1）廚房的使用面積：《住宅設計規范》中5.3.1對廚房的最小使用面積有明確要求，在燃氣設計時，廚房的使用面積應大于最小使用面積方可通氣。

（2）廚房的窗地面積比：《住宅建筑規范》中7.2.2規定，廚房應設置外窗，窗地面積比不應小于1/7，因此對沒有設置外窗或窗戶的面積未達到要求的廚房，應進行改造后方可通燃氣。

（3）廚房的高度：考慮到燃氣燃燒后廢氣對人的影響及燃具安裝高度的要求，《城鎮燃氣設計規范》中規定了安裝燃氣灶房間的最低凈高及安裝燃氣熱水器房間的最低凈高。部分自建樓的廚房設夾層中，夾層的凈高需要滿足最低凈高要求后方可進行設計。

（4）隔墻：部分單身公寓房間內不存在獨立的廚房，燃具與床在同一房間內，沒有實體墻分隔，《燃氣工程項目規范》中規定，燃氣管道不得設置在臥室、客房等人員居住和休息的房間，因此該種戶型不予通氣。對于增加隔墻后，可以滿足通氣要求的廚房，應注意隔墻的耐火等級。

2.2燃氣軟管及自閉閥

根據《燃氣工程項目規范》，燃具連接軟管不應大于2.0m，因此無論是不銹鋼金屬波紋軟管或橡膠軟管，其長度均不應超過規范中要求的2.0m。在實際中，如果燃氣表距離燃氣灶較遠，則應適當增加表后鋼管的長度，保證軟管的長度不超過2.0m。同時，規范中要求軟管的使用年限不應低于燃具的判廢年限，橡膠軟管的使用壽命通常較短，因此在軟管材質選擇上，建議使用不銹鋼金屬波紋軟管。

根據《燃氣工程項目規范》，家庭用戶管道應設置當管道壓力低于限定值或連接灶具管道的流量高于限定值時能夠切斷向燃具供氣的安全裝置。因此，必須安裝管道燃氣自閉閥，當用戶管道存在超壓、欠壓，過流時閥門自動關閉，關閉后必須手動開啟，確保用戶用氣安全。自閉閥的安裝位置可以安裝在燃氣計量表前，亦可安裝于燃氣計量表后（燃氣燃燒器具前）。實際中，用戶端燃具通常不止一個，如雙眼灶和燃氣壁掛爐，建議在用氣設備前分別安裝管道燃氣自閉閥（雙眼灶前安裝一個自閉閥，燃氣壁掛爐前安裝一個自閉閥），因為如果僅在燃氣計量表前或燃氣計量表后安裝一個管道燃氣自閉閥，過流關閉流量的設定很難同時兼顧兩個用氣設備。若僅考慮雙眼灶的過流關閉流量，很可能出現燃氣壁掛爐正常使用時，自閉閥自動關閉的情況;若僅考慮燃氣壁掛爐的過流關閉流量，很可能出現漏氣時，自閉閥不會自動關閉的情況。因此，管道燃氣自閉閥的設置建議分別安裝，即每個用氣設備前安裝一個，從而保證用戶安全、穩定用氣。

三、高層建筑設計時注意的環節

3.1附加壓力

由于天然氣的密度小于空氣，立管中的燃氣除了受到沿程阻力、局部阻力外，還會受到因為高差產生附加壓力，根據《城鎮燃氣設計規范》中的計算公式，燃氣密度取0.76kg/m3，層高為3m。計算5層樓、18層樓、28層樓立管頂部的附加壓力分別為78.5Pa、282.4Pa、439.3Pa。因此，如果不考慮附加壓力，立管管徑的選擇會偏大，導致工程費用增加，同時高層用戶的燃氣壓力存在超壓的風險，因此設計立管時必須將附加壓力考慮在內。

3.2立管的自重及補償

由于高層住宅建筑的立管較長，自重較大，會產生較大的壓應力，因此需要設置固定支撐，通常做法為每6～8層設置一個。考慮到管道固定后，會隨著環境溫度的變化產生伸長或收縮，因此需要采取補償措施。在實際中，通常采取的措施為自然補償、波紋管補償，其中自然補償有L型、Z型和Π型[2]。

3.3燃氣泄漏報警器及緊急自動切斷閥

根據《燃氣工程項目規范》的要求，當建筑高度大于100m時，用氣場所應設置燃氣泄漏報警裝置，并應在引入管處設置緊急自動切斷裝置。因此，可以采取的措施有：在用氣位置設置報警器，并與表前緊急切斷閥聯動，或與智能表聯動，當觸發報警器時，可以切斷表前的緊急切斷閥或關閉智能表的內置閥;在燃氣引入管設置緊急自動切斷裝置，通過報警通信系統和電磁閥實現。

結論：

（1）燃氣庭院埋地管道的設計應充分考慮到與建筑物、構筑物的水平凈距及與其它地下管線的水平凈距、垂直凈距，當條件限制無法滿足要求時，可通過加設套管、設置隔墻等方式進行保護;

（2）對于自建樓，進行戶內燃氣管道設計時，應注意廚房的使用面積、凈高、窗地面積比是否滿足相關規范的要求;開放式廚房應進行改造，使其滿足設計要求時方可通燃氣;

（3）室內燃氣管道采用軟管時，應注意其使用壽命，建議使用不銹鋼金屬波紋軟管;建議在用氣設備前分別安裝自閉閥;

（4）高層建筑在立管設計時，必須考慮燃氣附加壓力，立管需要設置固定支撐、采取補償措施;當建筑高度大于100m時，用氣房間內設置燃氣報警裝置，引入管設置電磁閥。

參考文獻：

[1] 金昌浩， 龐宇. 埋地燃氣管道凈距不足時采取的安全防護措施[J]. 煤氣與熱力， 2021， 41（5）：5.

[2] 齊海鷗， 聶廷哲， 高華偉. 超高層建筑天然氣管道設計方案的分析及探討[J]. 城市燃氣， 2015（9）：5.