高层建筑燃气工程的设计探讨

2013-08-15

中国新技术新产品 2013年21期

（中山市规划设计院，广东中山 528400）

1 消除附加压力的必要性

高层建筑物高度较高，燃气立管较长，在立管中就会产生很大的附加压力。由于燃气的密度与空气的密度不同，附加压力过大，超出燃具稳定工作范围，会造成用户燃具前压力波动增大，造成燃气不完全燃烧，导致发生脱火、回火等现象，使供气不安全性增大。确保高层供气系统安全运行的重要方面就是控制和消除附加压力的影响。

2 消除高层建筑物燃气附加压力的措施

（1）每隔一定层数，设一节流阀，这种方法简单、经济、易操作。然而，当只有极少数的顶层用户气，附加压力减少不会明显;管流随用户数量的增加阻力而改变，造成用户燃具的前压力波动。（2）在提升管中设置低 - 低的压力调压器。该稳压器通常安装在附加的压力超过200Pa楼层处，以消除附加压头的影响。（3）根据在各楼层不同的气体压力，安装阀门，分别调整阀门的开度，为了克服了附加的压力影响，安装节流压力调节器，需要满足家用燃气器具的正常工作压力。然而，由于控制阀门开度较差，这种做法很少使用。（4）用户表前设置低 - 低压力调节器，使燃具压力稳定在额定工作压力范围。（5）用中压管直接进入建筑物，室内燃气表前加中 - 低压力调节器，使用户的影响较小，高峰时气体压力波动不是很明显，而调压器后的低压管段比较短，较好地消除了附加压力的影响，燃气器具基本上是在额定压力下运行更好。但室内部分中压管道的安全性有所降低，而项目的成本也很高，所以一般不提倡使用。在实际应用中，楼层不超过20层，附加在立管中的节流阀，楼层超过20层的，通常在用户表前安装低 - 低压力调节器。以这种方式，有效地消除了附加压力，以确保稳定的燃气器具的压力，同时，也降低了工程造价。

3 高层建筑物供气方式和管线布局

（1）高层建筑物调压系统选择。对于超过25层的高层建筑，燃气要通过分户立管从底层上升到最高层用户，无论是密度小于空气轻的天然气，或大于空气液化石油气，附加压头比较大，调压系统一般为独立的设置，便于调节，露天平台小时计算流量安装在安全的绿地中，根据庭院管网小时计算流量的1.2倍值选择调压箱代替调压柜，既兼顾环境美观作，又便于维修操。（2）高层建筑物管道布局方式。高层建筑物的结构是不同的低层建筑物，呈长矩形，后者坐北朝南，厨房大都是朝北，然后就地接引入管出土入用户，厨房留下了三通口，气体楼前管道铺设地下沿顺势北面东西向地下敷设。高层建筑的外轮廓几乎是正方形的六面体，中间层以下的商贸、办公、俱乐部的中心区，上面几十层是高端住宅，六面体上的东、西、南、北从居住的第一层至顶层切割天井槽，宽2－3米，天井槽地面是商贸顶层的顶板。高层建筑物的厨房布局有两种形式：第一种形式厨房外墙与公共楼道相邻，厨房布于建筑内各层电梯出口后的公共楼道两侧，另一种形式厨房窗外就是室外天井，厨房投影点基本都落于天井槽两侧旁；选择架空线位，南方城市冬季室外气温高，燃气设施勿需防冰冻，高层建筑燃气分配管网只能和其建筑结构安全布局、相互协调。为了美观，低压线路调压箱埋地敷设，要求不高的建筑物外立面墙，安装球阀四层屋顶的墙壁，贴平墙上水平铺设，通过在天井槽入口（第一种厨房布局）打开一个三通支线，路线继续在庭院罐贴外墙水平线安装，本支线首端加球阀，通过每个厨房留下一个三通分支线，从厨房的外墙粘贴在一层耸入顶层，每层打开三通口到每个用户厨房，挂IC卡燃气表。家用立管直径值计算通过节水力计算结果来确定。管道布局合理，开发商选定立管登高处，墙上的水平管道比较长，但是施工和维修非常方便。天井室外立管安全系数高，但维修比较麻烦，气体泄漏时，室外上升高空，不会浸入室内产生安全隐患，能够安全放散。如果厨房布在公共楼道内（第二种方式），经过每个厨房开一根三通支线，墙上的水平架空管就从楼道对外的窗户处钻入其室内，不能允许装在吊顶层内，相对标高为2.2米贴公共楼墙水平敷设，同样在楼道内贴厨房外墙立安装，穿各层楼板耸入顶层。

4 建筑物沉降对燃气管道的影响

燃气引入管的影响最严重是建筑物的沉降。建筑物建成后都会产生大小不同的沉降，燃气引入管是相对静止的，由于建筑物沉降时，因此建筑物作用产生的切应力由燃气引入管来承受，当切应力超过极限时，造成燃气泄漏，管道就会断裂。因此，在燃气设计中对引入管要采取一定的保护措施。

（1）在水平立管（或壁管）之前加装波纹管补偿器，以减少引进管的切应力。（2）加设几个弯头（最好用煨弯）在立管（或穿墙管）前的水平管上，用弯头的自然补偿来减少引入管的受力，相当于加设一个方型补偿器。虽然受位置的限制，但此种方法简单易行。（3）除引进的管道穿墙钢套管，钢套管保证燃气管道的上部钢套管，下部也应该留下一定的间隙，差距大于建筑物的最大沉降。

5 高层建筑燃气计量施设

燃气计量手动门到门抄表收费，效率低，扰民，这种做法是劳动密集，不易于管理。近年来，无线智能燃气表读取系统，无线数据传输技术，集成传感测量，微电脑控制技术，具有以下优点。

（1）不仅提高收费效率，还减轻劳动强度，特别是对高层建筑，用数据采集器采集用户用气量更加方便。（2）保证了住宅的私密性，无需入户收费。（3）提高整体管理水平，使用电脑收费管理系统会通过银行自动扣除燃气费。（4）传输信号稳定、快速、实用、可靠。（5）实现远程数据传输测量、监测和控制、抄表和动态的数据分析能力。