高層建筑燃?xì)夤?yīng)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及控制策略探析

高功升

（河北 滄州 061000）

房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，城市人口密度的增加，地價(jià)的快速上漲，城市的大樓雨后春筍般拔地而起。但是，高層建筑和低層建筑的特點(diǎn)有本質(zhì)的區(qū)別。對(duì)天然氣管道也有不同的需求。如果設(shè)計(jì)有誤，可能?chē)?yán)重影響建筑物和建筑物的安全，造成嚴(yán)重事故。因此，在城市高層天然氣管道設(shè)計(jì)中必須慎重考慮，以積極的態(tài)度，采取有效的措施，確保工程的安全。本文分析了城市高層天然氣管道設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

一、高層建筑天然氣供應(yīng)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題

由于城市高層建筑的特殊性和天然氣管道的可利用性。在頂部天然氣管道的設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮安全因素和工藝的綜合分析。

（一）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

在一些住宅小區(qū)的設(shè)計(jì)中，建筑設(shè)計(jì)院也會(huì)設(shè)計(jì)一條天然氣管道，但由于行業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)不一致，建筑設(shè)計(jì)院不知道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，只能根據(jù)天然氣進(jìn)行設(shè)計(jì)，不可能把它作為天然氣項(xiàng)目的時(shí)間表。天然氣構(gòu)筑物是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，不僅用于新建建筑，也用于商業(yè)、城市道路、長(zhǎng)輸管道和門(mén)站、加油站等，因此，在統(tǒng)一國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之前，我們可以更頻繁地與建筑設(shè)計(jì)服務(wù)部門(mén)溝通，使他們了解并應(yīng)用相關(guān)規(guī)則。

（二）為燃?xì)夤艿腊惭b位置

目前，住宅面積普遍較小，但廚房?jī)?nèi)的衛(wèi)生間僅限于水、蒸汽管和煤氣管。它就在這個(gè)擁擠的房間里。在建筑設(shè)計(jì)的早期階段，天然氣管道的安裝往往被忽視。這就使得我們?cè)诠艿腊惭b間的設(shè)計(jì)中遇到了安裝空間不足的問(wèn)題。

（三）煤氣管道明設(shè)問(wèn)題

為了追求室內(nèi)設(shè)計(jì)的美感，用戶(hù)往往將單獨(dú)安裝的燃?xì)夤艿来虬@樣即使發(fā)生燃?xì)庑孤?，也不?yīng)該被發(fā)現(xiàn)，這給安全留下了一定的隱患。雖然我們也采取了措施糾正這種違法行為，但從源頭上看，這個(gè)問(wèn)題并沒(méi)有得到解決。為了滿(mǎn)足廣大用戶(hù)的需求，以及審美設(shè)計(jì)的追求，天然氣管道暗敷設(shè)已成為必然趨勢(shì)。而這個(gè)問(wèn)題是完全可以解決的，只要我們進(jìn)一步加強(qiáng)從設(shè)計(jì)、選材到施工的預(yù)防措施，在具體操作中注意操作和新技術(shù)的引進(jìn)，根據(jù)現(xiàn)行燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范的要求，我們還需要注意以下幾點(diǎn)，在其要求范圍內(nèi)合理操作。另外，在建筑主體施工時(shí)，必須進(jìn)行管道鋪設(shè)工程，防止后期施工造成設(shè)施損壞。二是可設(shè)置專(zhuān)用溝槽安裝深埋管道，深埋管道必須貫穿整個(gè)管道敷設(shè)，無(wú)接頭間隙和適當(dāng)距離，管道涂層所用材料不得小于20mm，并做好標(biāo)記。室內(nèi)施工完成后，對(duì)管道的位置和標(biāo)記進(jìn)行備份標(biāo)記，以防暗負(fù)荷。

（四）材料問(wèn)題

目前，很多燃?xì)夤静捎脙?nèi)管安裝鍍鋅管，具有防腐、耐壓、抗沖突等優(yōu)點(diǎn)。但這很重要，安裝起來(lái)很復(fù)雜，連接很多。一些人試圖用“熱收縮殼”作為管道表面的保護(hù)措施，它具有良好的防腐和密封性能，而且易于施工，也具有一定的防火性能。根據(jù)《城市燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》，允許管道中的銅管、不銹鋼波紋管和復(fù)合鋁塑管，因此，根據(jù)情況，也可選擇不同的管道使用。

二、防止高層的水平位移

（一）水平位移的產(chǎn)生主要原因

隨著風(fēng)速的不同，建筑物的振動(dòng)周期也不同，盡管建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，一般來(lái)說(shuō)，它是為了控制在風(fēng)能作用下的動(dòng)力特性，不僅要滿(mǎn)足力和位移的要求，同時(shí)還要考慮不可避免的結(jié)構(gòu)條件對(duì)供氣的不利影響，高層建筑的抗震尺寸也是一個(gè)重要的問(wèn)題。在控制地震引起的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時(shí)，還必須考慮到地震引起的建筑物標(biāo)高的變化，以及燃?xì)庀到y(tǒng)。也就是說(shuō)，高層建筑的結(jié)構(gòu)狀況是航空運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

（二）對(duì)于水平問(wèn)題的解決方案

在超高層建筑中，由于風(fēng)能和地震的作用，垂直輸氣管道會(huì)隨著建筑物發(fā)生振動(dòng)。如果管道的振動(dòng)頻率等于建筑物的固有振動(dòng)頻率，就會(huì)引起管道的共振和損壞。因此，為確保安全，有必要檢查管道的值。

三、高層建筑天然氣供應(yīng)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題解決措施

（一）克服高層建筑物的沉降

由于高層建筑自重高，樓層承重能力有限，《建筑標(biāo)準(zhǔn)法》有一定的允許設(shè)置作為高層建筑的基礎(chǔ)。這是在建筑物中鋪設(shè)天然氣管線(xiàn)。下沉不充分，特別是在安裝管道連接時(shí)，會(huì)導(dǎo)致管道破裂、破裂、破裂和局部受力，從而導(dǎo)致安全事故。克服建筑物下沉的常見(jiàn)方法是在入口管道中使用柔性管道，例如彎曲或直管，以確保建筑物在穿透墻壁時(shí)適當(dāng)下沉。

（二）高層建筑的水平位移的克服

關(guān)于是否可以在暗廚不滑入建筑物外窗的情況下安裝天然氣管道存在爭(zhēng)議。暗廚不能安裝在建筑物的外窗上。因此，如果天然氣泄漏，則無(wú)法從窗戶(hù)排出，所產(chǎn)生的能量會(huì)導(dǎo)致燃燒或爆炸。這可能導(dǎo)致承重墻和倒塌事故。根據(jù)市政燃?xì)饨ㄔO(shè)標(biāo)準(zhǔn)GB50028-2006，在黑暗的廚房?jī)?nèi)應(yīng)使用具有自動(dòng)火焰保護(hù)功能的燃?xì)庠?，并配備?bào)警器、自動(dòng)關(guān)閉閥和機(jī)械通風(fēng)裝置以監(jiān)測(cè)燃?xì)鉂舛?。監(jiān)測(cè)氣體濃度的報(bào)警器必須與自動(dòng)關(guān)閉閥兼容并與呼吸機(jī)配合使用。如果天然氣泄漏，天然氣濃度警報(bào)響起，天然氣閥門(mén)關(guān)閉。同時(shí)，機(jī)械排氣系統(tǒng)將泄漏的天然氣分流到外面以防止爆炸。發(fā)生爆炸時(shí)，您可以先將其擊中。用于釋放天然氣的防爆通風(fēng)區(qū)。爆炸產(chǎn)生的巨大能量被用來(lái)保護(hù)支撐建筑的墻壁。然而，在使用天然氣時(shí)，實(shí)際情況卻是很多用戶(hù)忘記打開(kāi)機(jī)械送/排風(fēng)，機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障失控時(shí)發(fā)生事故。我認(rèn)為這是可能的。燃?xì)獠块T(mén)致力于廣告和家庭安全。筆者建議暗灶用戶(hù)不要改用天然氣用具，因?yàn)闄z查不能徹底解決這個(gè)問(wèn)題。由于高層建筑的高度，這座高層建筑中風(fēng)的動(dòng)態(tài)特性導(dǎo)致建筑物頂部發(fā)生水平位移，特別是在臺(tái)風(fēng)等惡劣氣候下風(fēng)荷載的影響下。風(fēng)荷載的影響建筑物的振動(dòng)周期隨風(fēng)速而變化。這座高層建筑的風(fēng)動(dòng)力學(xué)導(dǎo)致建筑物上部的水平移動(dòng)，特別是在臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣期間受到風(fēng)荷載的影響。風(fēng)荷載的影響建筑物的振動(dòng)周期取決于風(fēng)速。一般來(lái)說(shuō)，高層建筑施工不僅要滿(mǎn)足強(qiáng)度和位移要求，還要考慮天然氣供應(yīng)系統(tǒng)中這些不可避免的結(jié)構(gòu)特性，以便控制建筑在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力特性，必須包括在內(nèi)。

（三）高層建筑內(nèi)燃?xì)庳Q直管道自重的克服

樓層高度越高，燃?xì)夤艿腊惭b時(shí)間越長(zhǎng)。氣立管也有自己的重力，高層建筑特有的重力變得非常大。因此，在施工氣體立管時(shí)，要考慮立管的重量，防止施工。如果管道下沉，插入的管道可能會(huì)損壞，從而導(dǎo)致事故或財(cái)產(chǎn)損失。由于氣體立管分為外立管和內(nèi)立管，相應(yīng)的修正方法如下。室外燃?xì)饬⒐馨惭b時(shí)應(yīng)有牢固的支撐。安裝高度通常為7～10 層?；蛘?，將水平管連接到一定高度，然后將支架連接到水平管。室內(nèi)氣體立管也需要堅(jiān)固的支撐，但每7-10 層就從一層移動(dòng)到另一層。它安裝在建筑物的高度，使氣體立管連接到整個(gè)建筑物而沒(méi)有自重。由于高層建筑的垂直天然氣管道較長(zhǎng)，其自重和壓應(yīng)力較高。使用鋼管時(shí)，工作溫度低于200 攝氏度。研究表明，立管高度超過(guò)700 時(shí)，立管底部的壓應(yīng)力才能達(dá)到許用應(yīng)力。因此，它通常是一座高層建筑。在建筑物的情況下，不能考慮由于立管重量引起的載荷損壞，但在擠壓和合成過(guò)程中也不能忽略?？梢栽诮ㄖ锏乃袠菍樱ɑ蛎扛魩讓樱┰O(shè)置支撐點(diǎn)，以均勻分布整個(gè)立管的重量，以均勻分布立管的重量并減少底部的壓應(yīng)力。

（四）高層建筑熱應(yīng)力的消除

由于施工時(shí)的環(huán)境溫度與干線(xiàn)運(yùn)行時(shí)的溫度存在差異，高層建筑的長(zhǎng)垂直燃?xì)夤艿罆?huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。目前，在規(guī)劃向南昌市高層建筑供氣時(shí)，一般采取安裝波浪補(bǔ)償器的措施，以消除高層建筑天然氣立管的熱負(fù)荷。

（五）高層建筑管道附加壓力的產(chǎn)生與消除

天然氣的密度低于空氣的密度。隨著高層建筑樓層高度的增加，管道中的天然氣壓力繼續(xù)上升，在高層建筑中產(chǎn)生額外的壓力水平。這種增加的壓力通常稱(chēng)為附加打印頭。不考慮大部分建筑，因?yàn)樗鼈儾惶?，附加壓力影響不大。但在高層建筑中，附加壓頭比較大，對(duì)燃燒器燃燒、天然氣燃燒不完全、溫度控制，甚至滅火都有一定的影響，影響燃燒器的壽命。因此，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)和控制降低額外的天然氣壓力也是高層天然氣供應(yīng)系統(tǒng)在實(shí)施高層天然氣供應(yīng)概念時(shí)必須考慮的問(wèn)題。在標(biāo)準(zhǔn)條件下克服額外壓頭的措施。

1.增加管道沿線(xiàn)阻力以降低天然氣壓力。目前，部分城市需要在6 層所有立管上安裝截止閥，以增加該地區(qū)對(duì)高層建筑天然氣供應(yīng)概念的抵抗力。這種方法不是很好，因?yàn)榱髁孔兓l繁，局部阻力也發(fā)生變化，無(wú)法保證設(shè)備所需的壓力值。更好的方法是在立管上增加一個(gè)中間穩(wěn)壓器（即穩(wěn)壓器），以保持對(duì)設(shè)備的壓力。2.對(duì)于飯店和酒店，可以改變?nèi)紵业墓Q(chēng)壓力或設(shè)置特殊的特殊燃燒室來(lái)克服附加壓頭的影響。由于餐廳和酒店廚房數(shù)量較少，您可以直接訂購(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)。3.安裝用戶(hù)壓力調(diào)節(jié)器。換句話(huà)說(shuō)，在每個(gè)用戶(hù)的天然氣用具前安裝一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器。由于投資大幅增加，該工藝難以大規(guī)模使用。4.設(shè)置升壓保護(hù)裝置。根據(jù)高層建筑的送風(fēng)方式和壓力要求，可以在送風(fēng)管道上加裝浮力裝置，以消除附加壓力的影響。

（六）防腐問(wèn)題的處理

天然氣通常埋在墻壁和托梁的底部，但墻壁的材料含有堿性液體和水蒸氣，這使得它們更容易受到腐蝕。氣體腐蝕有兩種類(lèi)型：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。為了保證天然氣的使用壽命，在設(shè)計(jì)天然氣時(shí)必須做一些前期工作，以防止氣體腐蝕。目前，天然氣和天然氣管道都需要保護(hù)。這些保護(hù)等級(jí)包括各種類(lèi)型的保護(hù)，例如石油、瀝青、玻璃布、聚乙烯膠帶和其他防腐措施，包括陰極保護(hù)等等。比如以下幾種措施：1.輸送天然氣時(shí)，進(jìn)行預(yù)處理以盡量減少天然氣的雜質(zhì)含量。這個(gè)問(wèn)題可以避免，因?yàn)槲廴疚飳?duì)天然氣非常有害。同時(shí)，可以進(jìn)行樹(shù)脂涂層處理。內(nèi)壁可防止天然氣腐蝕并有助于輸送天然氣。2.為使天然氣與外界隔絕，發(fā)揮防腐作用，天然氣外壁采用耐腐蝕聚乙烯膠帶和樹(shù)脂涂層處理。3.在埋入天然氣之前，需要提前檢查天然氣，以清潔尖銳物體、水汽和內(nèi)部污垢。這樣可以有效防止涂層損壞。4.如果要隱蔽天然氣，天然氣應(yīng)完全被混凝土和墻壁包圍，涂層厚度至少應(yīng)為2 厘米。只有這樣，天然氣才能飽和并得到有效保護(hù)。5.地下天然氣通常在地面上有天然氣，需要用尸體處理并拉伸至少5 厘米，但仍應(yīng)注意。外殼兩端均采用密封材料。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，隨著國(guó)家的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，燃?xì)庀牧空谠黾印Ｌ烊粴馐莻€(gè)大問(wèn)題。天然氣滿(mǎn)足了現(xiàn)代人的需求?，F(xiàn)代天然氣發(fā)展趨勢(shì)。今天，天然氣為世界做出了重大貢獻(xiàn)，同時(shí)滿(mǎn)足了有效建造高層建筑的質(zhì)量保證要求。天然氣設(shè)計(jì)與千家萬(wàn)戶(hù)息息相關(guān)，需要廣泛考慮。在現(xiàn)實(shí)生活中，您需要提高設(shè)計(jì)意識(shí)以滿(mǎn)足您的需求。燃?xì)馐且豁?xiàng)惠及千家萬(wàn)戶(hù)的工程。它推動(dòng)了我國(guó)高層建筑地下燃?xì)獾陌l(fā)展，既滿(mǎn)足了建筑需求，又建設(shè)了現(xiàn)代化國(guó)家。我國(guó)高層建筑燃?xì)饧夹g(shù)的發(fā)展，需要對(duì)重要的規(guī)劃協(xié)作進(jìn)行嚴(yán)格把控，科學(xué)合理的分析，嚴(yán)格把控其特殊性和安全性。你必須在高層建筑里做。燃?xì)庀到y(tǒng)建設(shè)中重要關(guān)系分析。