浅谈高层建筑燃气系统设计存在的问题及解决措施

张蜀媛(重庆长南天然气输配有限责任公司,重庆 401120)

1 概论

我国的金茂大厦及国际环球金融中心，建筑高度均在400m以上，这些高层建筑均要求有效的供应燃气，这无疑对高层燃气系统的设计和施工带来了挑战。本论文是关于高层建筑燃气系统设计中存在的问题及解决措施的研究。

2 高层建筑供气系统设计存在的问题和相应解决措施

2.1 克服沉降问题

因为高层建筑物的自身重量很大，并且土壤承受重量的能力是有限的，然而在高层建筑物建筑施工设计中地基存在一定数值的沉降量是被允许的，这就给高层建筑物内的供气系统设计（即燃气管道设计）带来困难，特别存在于燃气引入管的连接。建筑物被允许的沉降量会影响燃气管道的正常使用，若沉降处理不好，如沉降不均匀等，会导致燃气管道破裂、拉裂等等，进而导致燃气安全事故的发生。

2.1.1 沉降问题可能对燃气管道造成的影响

（1）若高层建筑物的室内比室外的沉降量要大，燃气管道的受力不均匀，局部产生较大应力。如果采用螺纹连接的镀锌管，管件之间可能会发生旋转，管道就会发生漏气现象；如果采用焊接连接的钢质燃气管道，管道或者焊缝可能会被拉裂，从而导致管道发生漏气现象。

（2）若高层建筑物的室内比室外的沉降量要小，燃气管道埋设在室外虚土上，长时间后地面下沉，燃气引入管下沉情况较室内更严重，引入管局部产生应力较大，从而破坏管道及相关附属设备，导致漏气的发生。

2.1.2 克服沉降问题的措施

（1）对于高层建筑物较室外地面沉降大的情况，一般地，燃气管道施工是在建筑封顶后进行的。在高层引入管处采用弯曲管、蛇形管等挠性管，补偿燃气管道沉降不均匀产生的位移差，就能消除沉降不均匀对燃气管道造成的破坏，从而避免的漏气的发生。

（2）对于室外地面较高层建筑物沉降大的情况，在建筑施工前和建设方/施工单位进行沟通，阐明回填土的密实度的重要性，要求在施工时回填土一定要进行夯实，以满足燃气管道今后安装、运行的需要，降低漏气情况的发生。

2.2 管道的附加压头的消除

2.2.1 附加压头的影响

根据国家标准规定，低压民用燃气具的额定压力：人工燃气为1000Pa±50%；天然气为2000Pa±50%。因此，低压民用燃气具允许超负荷压力：人工燃气1500Pa；天然气3000Pa。

压力过高不仅仅是燃气不能正常燃烧，更危险的是会发生脱火的现象，甚至发生燃气泄漏、爆炸事故。这就必须采取措施来降低过高压力，以保证安全、正常使用。

2.2.2 附加压力消除措施

（1）通过管道水力计算，增加管道阻力

（2）在燃气立管上设置低—低压调压器

（3）在立管的横支管上设置低—低压调压器

2.3 消除燃气立管自重的影响

为了解决高层建筑内燃气立管的重量和因热膨胀而产生的推力，必须在热力管的底部设置承重支承，并在每隔几层设置中间支承，有这些支承来均摊燃气立管的自重和推力，并在燃气立管的适当高度（一般选在中部）设置固定支承。

2.4 燃气管道的抗震

燃气管道的抗震有以下几种办法：

（1）当发生地震时，高层建筑的顶层水平位移最大，震害也最大，因此，若室内燃气管道选用较轻的且具有抗震功能的管材，那么对燃气管道的抗震是有利的。

（2）在燃气立管上安装感震器，当感震器受到震动时，将信号转送到天然气公司或者值班室，即时采取措施，从而有效避免了燃气安全事故的发生。

（3）在燃气管道或燃气设施必要的位子设置波纹补偿器，克服在地震时发生的受力不均匀的情况。

3 高层建筑燃气供应的安全措施

燃气是易燃、易爆气体，一旦泄漏会造成人员中毒或燃烧、爆炸事故。高层建筑楼的楼层高，其供气系统的安全尤为重要。有如下两种方式可以大大减少、降低燃气安全事故的发生。

（1）燃气管道的连接方式选用焊接连接，采用这个措施可以大大减少漏点，从而减少漏气现象的发生。

（1）在每一个燃气用户的家里安装燃气泄漏报警器和燃气泄漏报警自动切断装置，并在引入管上设置切断阀。用户家里的安全报警应和所在引入管切断阀联动，并将报警的信号发送到有24小时值班的门岗处。

4 结语

以上内容主要论述了高层建筑燃气系统设计中存在的问题及解决措施。对于室内燃气管道的设计要把安全问题放在第一位。每一段管段的摆放都要考虑到这一问题。这一设计实际操作性很强，最好是到现场仔细观察一番，然后再根据理论来设计。在实际工作中除了运用这些方法，还希望能发现更多、更有效的方法来解决高层建筑燃气系统设计中存在的问题。

[1]刘松林.高层建筑燃气系统设计指南[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]詹淑慧，王民生.燃气供应[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[3]张爱凤.燃气供应工程[M].合肥：合肥工业大学出版社，2009.