關(guān)于高層建筑燃氣管道的設(shè)計要點探討

1、<p>　　關(guān)于高層建筑燃氣管道的設(shè)計要點探討</p><p>　　摘要：當今城市化進程的不斷加快，現(xiàn)代高層建筑不斷涌現(xiàn)，且隨著燃氣應(yīng)用不斷推廣，現(xiàn)代高層建筑基本已經(jīng)全面使用管道燃氣。高層燃氣管道設(shè)計方案的科學合理性，直接關(guān)系人們的安全和生活。本文針對高層燃氣管道的設(shè)計要點進行探討，提出一些設(shè)計注意事項，以供參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑；燃氣管道；設(shè)計要點 &l

2、t;/p><p>　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市化的進程加快，高層建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)。鑒于高層建筑的特殊性，其燃氣管道設(shè)計上會與普通低層、多層建筑存在差異。目前高層建筑燃氣管道的設(shè)計需考慮較多的問題，在保證安全的基礎(chǔ)下追求設(shè)計的合理性，這是一個需要探討的問題。 </p><p>　　1高層建筑對燃氣管道的影響因素 </p><p>　　1.1高層建筑沉降相對較大 </

3、p><p>　　建筑物沉降是指建筑物建好之后因本身自重壓力使地基產(chǎn)生變形，然后導(dǎo)致后下沉，無論是單層、多層還是高層建筑均不可避免的出現(xiàn)建筑沉降問題。然而高層建筑由于自重大，其沉降量會更明顯，可能會有5-10cm或更多。安裝在高層建筑上的燃氣立管會隨建筑一同沉降，然而從庭院管出來的引入管則是相對靜止的，這導(dǎo)致燃氣引入管連接位置會產(chǎn)生一定的切應(yīng)力。當切應(yīng)力超過極限時，管道和管件就會發(fā)生變形，甚至斷裂，造成燃氣泄漏。因此在

4、高層建筑燃氣管道的設(shè)計中，高層建筑物沉降所帶來的隱患是必須考慮到的。 </p><p>　　1.2產(chǎn)生的附加壓力相對增大 </p><p>　　由于燃氣的密度同空氣的密度兩者之間存在差異，會導(dǎo)致附加壓力的產(chǎn)生，若不處理好附加壓力，引起壓力波動大，則有可能出現(xiàn)燃氣不完全燃燒，甚至脫火、回火的情況，影響到燃氣的正常使用及供氣的安全性。并且這種附加壓力是會隨著樓層的增加而增大，故在高層燃氣設(shè)計中

5、，燃氣管道的附加壓力不能忽視。 </p><p>　　1.3管道受溫度及自重的影響變多 </p><p>　　環(huán)境溫度的變化會引起燃氣管道本身的熱脹冷縮，導(dǎo)致管道內(nèi)應(yīng)力突變，另外因材質(zhì)不一樣，建筑物與燃氣管道的熱脹冷縮程度是有差別的，這也會在燃氣建筑物與燃氣管道之間產(chǎn)生應(yīng)力，如果這些應(yīng)力不斷變大超過了管道所能承受的應(yīng)力范圍就會使管道發(fā)生變形。特別是高層建筑燃氣管道較長，受熱脹冷縮的影響產(chǎn)生

6、的應(yīng)力更明顯，并且它與高層建筑燃氣管道因自重大所產(chǎn)生的壓應(yīng)力加一起，更會造成管道扭曲、斷裂以致燃氣泄漏，發(fā)生安全事故。可知管道熱脹冷縮及自重所帶來的問題也是高層建筑燃氣管道的設(shè)計中需要注意的。 </p><p>　　2高層建筑燃氣管道設(shè)計要點 </p><p>　　2.1處理高層建筑沉降產(chǎn)生的影響 </p><p>　　處理高層建筑沉降產(chǎn)生的影響的方式一般為是在引入

7、管與立管之間加設(shè)一段水平的不銹鋼金屬波紋軟管，利用波紋管的撓性補償能力可消減高層建筑沉降對引入管的產(chǎn)生的切應(yīng)力，較為有效地進行沉降補償。此方式橫向補償量大，密封性能好，經(jīng)濟可行且安裝快捷方便。設(shè)計時需注意讓波紋管與筑物外墻保留100mm以上的凈距，以便日后維護。另外采用壁厚≥3.5mm的無縫鋼管作為引入管以提高管材性能，以及在引入管穿過建筑物基礎(chǔ)外墻時配以適當加大的鋼套管，這些措施也對降低高層建筑物沉降所產(chǎn)生的應(yīng)力有幫助。 </p

8、><p>　　2.2消除高層建筑燃氣管道中過多的附加壓力 </p><p>　　消除燃氣管道中過多附加壓力的方案通常是，高層建筑每戶的燃氣表前加設(shè)低低壓調(diào)壓器，以此小范圍地調(diào)節(jié)低壓燃氣的壓力，令燃氣用具的壓力穩(wěn)定在額定工作壓力范圍內(nèi)。或者也可以加設(shè)截流閥，以增大燃氣管道的中途阻力，減少燃氣壓力。在高層建筑中，截流閥的設(shè)置原則一般是每隔6一7層的立管上加設(shè)一個，再根據(jù)樓層高度適當調(diào)節(jié)閥門的開度來

9、截流調(diào)壓，以此消除附加壓力帶來的影響。 </p><p>　　2.3減少高層建筑管道熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力 </p><p>　　針對高層建筑燃氣管道會產(chǎn)生相對多的熱脹冷縮應(yīng)力作用，導(dǎo)致主立管接口扭曲、斷裂，表前管變形、破壞，表接頭松動從而引起安全事故，在高層建筑燃氣管道的設(shè)計中要采取有效的對應(yīng)措施。通常可以加設(shè)波紋管，補償管道由溫差產(chǎn)生的伸縮量，從而消除應(yīng)力。在此過程中應(yīng)注意波紋管兩端必須固

10、定，中間部分支架全部設(shè)計成活動支架。立管波紋管的數(shù)量是根據(jù)管道的長度和可能達到的最大溫差確定的。也可以采用自然補償?shù)霓k法，利用管道自身彎管段的彈性來進行補償。 </p><p>　　2.4解決高層建筑管道自重大的問題 </p><p>　　由于現(xiàn)代建筑的層數(shù)不斷增加，燃氣立管和支管的長度也相應(yīng)變長，管道的自重力越來越大。為解決因管道自重力過大引發(fā)的管道斷裂變形以致燃氣泄漏事故的產(chǎn)生的問題，

11、在高層建筑燃氣管道的設(shè)計中通常使用固定支架對管道進行固定。注意應(yīng)使固定支架與建筑物成為一體，并針對室內(nèi)立管和室外立管分別進行設(shè)計。如果是室內(nèi)立管，為了使燃氣管道、套管、建筑物成為一體，可以在每隔7-10層的穿樓板處加設(shè)固定支撐。如果是室外立管，則可在每隔7-10層的高度處加設(shè)固定支撐，或者加一段水平管段，在水平管段上加設(shè)固定支撐。 </p><p>　　2.5考慮高層建筑燃氣管道的抗震 </p>&

12、lt;p>　　鑒于我國幅員廣闊，存在多種地質(zhì)特征，因此在不同地方的高層建筑所面對的實際問題不同，具有一些獨自的特點。例如在對處于地質(zhì)運動活躍、地震多發(fā)城市的高層建筑燃氣管道設(shè)計中，就應(yīng)考慮到燃氣管道的抗震問題。因為一旦發(fā)生地震，高層建筑中燃氣管道破裂會引發(fā)大面積的火災(zāi)，這無疑是雪上加霜。針對地震作用下的高層建筑中燃氣管道的地震響應(yīng)特點，有如下幾點抗震構(gòu)造措施供參考：可在室內(nèi)橫向管道上設(shè)置一定的控制阻尼器等相關(guān)減震裝置；針對建筑內(nèi)立

13、管的抗震性能，可在燃氣立管與樓層連接處采用一定的隔震減震裝置；由于地震時高層建筑中的燃氣立管彎曲應(yīng)力與其支撐點的距離相關(guān)，并且當支撐點間距越小，容許應(yīng)力越大，故可每隔幾層加設(shè)一個支撐點。 </p><p>　　2.6注意高層建筑燃氣管道的防雷 </p><p>　　高層建筑由于造型及樓高等原因，相對容易遭受雷擊，在其燃氣管道設(shè)計時，管道防雷方面的問題也需十分注意。燃氣專業(yè)應(yīng)會同電氣專業(yè)一起

14、設(shè)計討論方案，務(wù)求該防雷方案中的措施令燃氣管道的外立管及架空管，能夠有效地減小或避免雷擊的損害。一般原則上，高層燃氣管道的室外立管和架空管應(yīng)盡量不要設(shè)置在高層建筑物的突起部位，例如女兒墻和屋檐邊等部位。有時應(yīng)建設(shè)方的要求，燃氣主管只能沿高層建筑的外墻架爬到天面層，然后從天面層分支出向下的立管，再讓其沿著中間天井引至各層各戶。此情況下，不但在外墻的燃氣管道需作防雷接地，大約9-12m的間距設(shè)置一次，以避免雷電側(cè)擊，同時也需用金屬網(wǎng)格去屏蔽

15、在天面層的燃氣管道，若條件充裕，建議加設(shè)主動防雷裝置。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　在設(shè)計高層建筑燃氣管道時要考慮諸多因素，如高層建筑物相對大的沉降量、燃氣管道附加壓力、管道熱脹冷縮及自重產(chǎn)生的應(yīng)力等。這些問題的解決方式在以往的經(jīng)驗中也有涉及，對今后的高層建筑燃氣管道設(shè)計提供了借鑒和參考，同時也希望我們能在以往經(jīng)驗的基礎(chǔ)上發(fā)展探

16、究出更好的設(shè)計方案，促進高層建筑燃氣管道設(shè)計的發(fā)展，為人們的生活提供安全可靠的便利。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]孔令云.高層建筑燃氣管道設(shè)計有關(guān)問題的探討及應(yīng)用[J].上海煤 </p><p>　　氣，2013，01：25-28+33. </p><p>　　[2]張麗莉

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