城市商业综合体天然气供应设计分析

汪 奇， 谷学伟

(中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院，江苏南京210023)

1 概述

随着经济的快速发展、城市居民对生活质量要求的提高，融合商业零售、商务办公、酒店餐饮、公寓住宅、综合娱乐功能于一体的城市综合体项目不断在各大城市涌现。综合体中的酒店餐饮、公寓住宅及供暖锅炉都离不开天然气的供应，这类商业综合体复杂的建筑形态、用气点众多且分散等特点对配套的天然气供应设计提出了更高的要求。本文主要以酒店餐饮和锅炉使用管道天然气为对象，来讨论城市商业综合体天然气供应的设计思路。

2 设计依据

① GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》。

② GB 50016—2014《建设设计防火规范》第5.4.12条：关于燃气锅炉房配套要求；第6.1.5条：关于可燃气体管道严禁穿过防火墙的要求；第6.4.1条：关于封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室内禁止穿过或设置可燃气体管道，敞开楼梯间内不应设置可燃气体管道等要求。

③ 《关于加强超大城市综合体消防安全工作的指导意见》公安部(2016)113号第四条：严格防火分隔措施中要求餐饮场所的食品加工区的明火部位应靠外墙设置，并应与其他部位进行防火分隔；第八条：督促落实重点管控措施中要求餐饮场所严禁使用液化石油气，设置在地下的餐饮场所严禁使用燃气，餐饮场所使用可燃气体作为燃料时，可燃气体燃料必须采用管道供气，其油烟罩及烹饪部位应设置能联动自动切断燃气输送管道的自动灭火装置，建筑内的敞开式食品加工区必须使用电加热设施，严禁在用餐场所使用明火。

④ 国务院安全生产委员会关于深刻吸取天津港“8·12”特别重大事故教训集中开展危险化学品安全专项整治的通知(安委〔2016〕4号)第四条：开展危险化学品使用环节安全整治，要求严禁餐饮经营单位在用餐区使用燃气灶具。

3 城市商业综合体用气特点

① 用气压力不一致

城市商业综合体内主要用气点为餐饮厨房用气及供暖锅炉用气，前者用气点分散，用气量分布不均匀，用气总量大，需要对每个餐饮商铺单独进行计量；后者用气点位置多在地下室锅炉房，用气量中等，可以设置总计量；另外因两者用气压力不一致，需要分别设置燃气调压装置[1]。

② 营销模式不一样

城市商业综合体内商铺的营销模式不一样，一种为建设单位自持商铺租赁给商铺业主使用，一种为对外销售型商铺。前者产权属于建设单位所有，一般情况下，根据建设单位前期规划用气点及用气量整体对燃气管道及计量设备进行配套；后者产权为购买者所有，前期对商铺的商业形态没有准确的规划，仅根据用气量规划对商铺进行燃气管道预留，后期再根据实际情况进行燃气管道及设备的配套。

③ 商铺用气量规划不确定

对于自持类商铺，一般根据建设单位的商业布置及招商情况，分析各间餐饮类商铺厨房用气量情况，对于一些连锁类餐饮或招商确定的餐饮，用气量规模都很好确定，余下不确定的餐饮应根据厨房面积及商铺营业面积进行用气量规划。对于销售类商铺，一般只能根据商铺营业面积进行用气量规划。结合目前已建成的城市商业综合体运行情况来看，此处用气量规划与实际用气量还是有很大出入，因为前期建设单位不能确定这类商铺的商业形态，为了营销方便对外宣传都是每间商铺配套燃气接口，然而实际商铺餐饮类的占比还是偏小，这样导致用气量规划偏大，前期燃气管道投资偏大。

4 设计思路和设计要点

① 城市商业综合体燃气设计思路

城市商业综合体燃气设计思路见图1。

图1 城市商业综合体燃气设计思路

② 锅炉用气设计要点

一般综合体内锅炉设置在地下室锅炉房内，用气锅炉一般为常压真空热水锅炉。燃气调压计量设备优先选用调压计量柜，室外落地安装，距建(构)筑物的距离须满足GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》(以下简称GB 50028—2006)中表6.6.3的要求。调压器出口后的管道应有足够的长度，并进行管道容积核算，以免锅炉启动时瞬间大气量抽吸引起供气压力骤降和紧急切断时产生过大冲击效应，影响正常供气。受锅炉房内部设备安装空间影响和考虑安全因素，不推荐将锅炉调压器设置在地下锅炉房内。地下锅炉房都设置有泄爆口，泄爆口一般靠近地上一层外墙或地上单独泄爆口井，燃气管道可以沿泄爆口侧墙架设进入地下锅炉房。每台锅炉接口处应设置控制阀门、压力表、放散管和取样口，放散管也可沿泄爆口架设至地上调压柜处放散。当锅炉房无出地面泄爆口时，应提前与建设单位对接锅炉供气方案，推荐在地下锅炉房侧墙预留钢套管(套管应为两根，即供气管及放散管套管)，以便后期燃气管道穿入。另外应在进入锅炉房的室外供气主管上设置紧急自动切断阀，并与锅炉房内的燃气泄漏报警探头、事故排风风机进行联动，报警控制箱应设置在锅炉房的消防监控室或有人值守的值班室内。以调压计量柜为例的锅炉供气燃气设计方案见图2，图中锅炉供气管及放散管从泄爆口进出，在供气管道上设置室外总阀及紧急自动切断阀。

③ 餐饮用气设计要点

a.调压设备

因城市商业综合体内餐饮用气点多、用气点分散且用气量大，一般采用调压柜(双路调压，一用一备)，优先考虑设置在室外能满足规范净距要求的空地上，调压柜周围设防护栏或绿篱围挡，需设置检修维护的出入口及便道。

b.燃气管道走向

城市商业综合体的建筑形态一般分为独栋商业楼及集中商业楼。独栋商业楼一般为销售商铺，集中商业楼中有餐饮、娱乐、购物、儿童游乐及电影院等，大部分为自持商铺。

对于独栋商业楼，燃气管道设计方案采用分层架设管道，对建设单位要求预留的商铺进行管道预留，燃气管道均采用在商铺外墙或走廊楼板下架设。当走廊有通风良好的封闭式吊顶，需要在吊顶内架设燃气管道时，可采取的措施有：燃气管与其他管线保证足够的安全净距，尤其要远离电力管线，燃气管道沿线应设置燃气泄漏报警探头，并与出地处的紧急自动切断阀联动；宜采用隔板将燃气管单独分隔在吊顶内，且燃气管道下方隔板采用可卸式活动通风镂空板[2]，此时可取消上述报警探头。

图2 锅炉供气燃气设计方案

对于集中商业楼，燃气管道一般采用在底层合适位置处将燃气管引至屋顶，当单根供气管道管径偏大时，应分区域供气，在屋顶设置供气主管，再在相应餐饮用气点上方采用下穿屋顶的方式进行供气。当建筑有预留的专门供燃气管下穿至每层的管道井时，应优先采用从管道井下穿，管道井内燃气管的设计要求应满足GB 50028—2006中第10.2.27条[3]。当无预留管道井，在条件允许时，可以对屋顶下方的餐饮用气点分别采用下穿方式供气，单独的计量表也可以设置在屋顶上，需要建设单位配套做好屋顶穿孔的防水。如何确定底层引至屋顶的燃气立管位置是该设计思路的一处关键点。因建设单位对综合体整体建筑外观要求高，一般综合体建筑外墙多为玻璃幕墙、铝板装饰墙、大理石外挂墙面等，燃气管道管径过大加上黄色的标志颜色，对整体视觉冲击很大，这样留给燃气管敷设的空间和位置不多。需要设计人员仔细查看建筑设计图并与建设单位积极沟通寻找合适位置，有时需要建设单位配合修改部分外立面装饰方案，如把燃气管道架设地方的铝板幕墙、外挂大理石墙面改为百叶窗式的管槽，或对敷设燃气立管处提前由建筑设计预留出凹槽等。另外，综合体建筑内部防火分区多，消防疏散通道、楼梯间多，燃气管道不能敷设或穿过上述区域，并且燃气管道应远离电影院、儿童游乐场所等人员密集区，应根据用气点位置合理布置燃气管道。此处也要求建设单位在规划商业布局时，应结合公安部(2016)113号文件要求，严禁在地下室、用餐区设置餐饮用气点，餐饮厨房优先考虑设置在外墙处，以便燃气进入。商业供气燃气设计方案见图3，图中供气管出地后沿外墙至5层屋顶，其中1层、2层为销售商铺，采用在走廊布置供气主管，对每间商铺进行预留设计；3层、4层为自持餐饮商铺，供气管从4层屋顶下穿至每间商铺，并在屋顶设置每户的计量表。

c.燃气管道材质要求及报警系统要求

城市商业综合体内的餐饮厨房一般为密闭式，自然通风条件不好，用气点、用气设备及燃气管道应满足GB 50028—2006中第10.2.23条和第10.5.3条要求。燃气管道应采用钢号为20的无缝钢管或具有同等及以上的性能的钢管。除阀门、仪表外，均应采用焊接和法兰连接，应尽量减少焊缝数量，并对固定焊口进行100%射线照相检验、活动焊口进行10%射线照相检验。

综合体每处引入管上应设置手动控制阀及紧急自动切断阀，紧急自动切断阀停电时必须处于关闭状态，切断阀须与燃气泄漏报警探头和事故排风机进行联动。此处联动的报警方式设置有如下两种方案：与该切断阀下游所有探头进行联动；仅与该切断阀下游密闭公共区域架设的燃气管道的探头联动，下游每家用气商铺单独设置切断阀并与厨房泄漏报警探头及报警控制箱单独联动。方案1中只要该路管道沿线有任何一处泄漏或任何一家商铺厨房泄漏天然气，紧急自动切断阀快速切断该路气源，方案2中只有密闭的公共区域内燃气管道泄漏时才切断该路气源。从实际运行反馈的情况看，方案1切断的影响范围较大，会影响正常无泄漏的商铺。方案2

图3 商业供气燃气设计流程

可避免上述情况出现，但需针对每家用气商铺另外设置单独的切断阀、探头和报警控制箱，成本大，报警监控系统复杂。两种方案均满足规范中对安全的监控要求，结合实际情况，推荐采用方案2。

④ 其他相关要求

当综合体建筑高度超过24 m，燃气管道出地处应设置防沉降的措施。建筑内部设置有多处墙面、楼面变形缝，架设的燃气管需要穿过此类缝隙时，应设置金属软管来克服建筑物的不均匀沉降导致的管道变形。沿屋顶和墙面架设的燃气管应考虑热补偿，其中沿屋顶架设时，还应分段将燃气管与建筑防雷网可靠搭接，沿墙面架设的燃气管管径偏大时，应在底层设置支撑的水泥支墩或在墙面设置可靠的固定支架。