庭院、户内燃气管道设计中的常见问题探讨

马亚欣

摘 要：针对新建住宅小区，老旧小区中燃气庭院、户内管道的设计，结合《燃气工程项目规范》、《城镇燃气设计规范》等现行规范，分析了在设计过程中的常见问题并提出了解决方法。

关键词：燃气;庭院管道;户内管道

引言：天然气作为一种清洁能源，在“碳中和、碳达峰”背景下起到重要的作用。庭院、户内燃气管道是天然气从开采、运输、销售过程中最接近用户的部分，燃气安全使用关乎民生，丝毫不可懈怠。因此从设计阶段必须严格按照规范进行设计。本文从燃气庭院管道、户内管道两个方面对燃气设计中遇到的问题进行探讨。

一、庭院管道

庭院埋地燃气管道在设计时，应严格按照《城镇燃气设计规范》、《聚乙烯燃气管道工程技术标准》中的要求，与建筑物、构筑物保证水平净距，与其它地下管线保证水平净距、垂直净距。但是在部分老旧小区，存在已建地下管线，包括给水、污水、热力、电力、通信等各种线路，安装燃气管道时很难找到合适的管位，给燃气管道设计工作带来一定的困难。《城镇燃气设计规范》中提到可以通过与有关部门协商，并采取有效的安全措施后，燃气管道与其它管线的水平净距和垂直净距可以适当的缩小。由于新建庭院埋地燃气管道多为PE管，因此本文重点讨论针对PE管的保护措施。

当燃气管道与给水、污水管线、电力、通信线路的净距小于规范中的要求时，可以通过以下方式进行保护：1.设置套管，套管的材质可选用钢管或PE管，当选用钢套管时，应对其做防腐处理;2.设置隔墻[1]（该方法仅适用于水平净距不足的情况），包括砖砌隔墙及混凝土隔墙，设计时应保证隔墙与管道间保持150mm的水平净距，以便维修。

二、户内管道

2.1厨房设计的合规性

对于大多数住宅，其厨房满足设计规范要求，但存在部分用户自建楼或改建后不满足规范要求的情况：

（1）厨房的使用面积：《住宅设计规范》中5.3.1对厨房的最小使用面积有明确要求，在燃气设计时，厨房的使用面积应大于最小使用面积方可通气。

（2）厨房的窗地面积比：《住宅建筑规范》中7.2.2规定，厨房应设置外窗，窗地面积比不应小于1/7，因此对没有设置外窗或窗户的面积未达到要求的厨房，应进行改造后方可通燃气。

（3）厨房的高度：考虑到燃气燃烧后废气对人的影响及燃具安装高度的要求，《城镇燃气设计规范》中规定了安装燃气灶房间的最低净高及安装燃气热水器房间的最低净高。部分自建楼的厨房设夹层中，夹层的净高需要满足最低净高要求后方可进行设计。

（4）隔墙：部分单身公寓房间内不存在独立的厨房，燃具与床在同一房间内，没有实体墙分隔，《燃气工程项目规范》中规定，燃气管道不得设置在卧室、客房等人员居住和休息的房间，因此该种户型不予通气。对于增加隔墙后，可以满足通气要求的厨房，应注意隔墙的耐火等级。

2.2燃气软管及自闭阀

根据《燃气工程项目规范》，燃具连接软管不应大于2.0m，因此无论是不锈钢金属波纹软管或橡胶软管，其长度均不应超过规范中要求的2.0m。在实际中，如果燃气表距离燃气灶较远，则应适当增加表后钢管的长度，保证软管的长度不超过2.0m。同时，规范中要求软管的使用年限不应低于燃具的判废年限，橡胶软管的使用寿命通常较短，因此在软管材质选择上，建议使用不锈钢金属波纹软管。

根据《燃气工程项目规范》，家庭用户管道应设置当管道压力低于限定值或连接灶具管道的流量高于限定值时能够切断向燃具供气的安全装置。因此，必须安装管道燃气自闭阀，当用户管道存在超压、欠压，过流时阀门自动关闭，关闭后必须手动开启，确保用户用气安全。自闭阀的安装位置可以安装在燃气计量表前，亦可安装于燃气计量表后（燃气燃烧器具前）。实际中，用户端燃具通常不止一个，如双眼灶和燃气壁挂炉，建议在用气设备前分别安装管道燃气自闭阀（双眼灶前安装一个自闭阀，燃气壁挂炉前安装一个自闭阀），因为如果仅在燃气计量表前或燃气计量表后安装一个管道燃气自闭阀，过流关闭流量的设定很难同时兼顾两个用气设备。若仅考虑双眼灶的过流关闭流量，很可能出现燃气壁挂炉正常使用时，自闭阀自动关闭的情况;若仅考虑燃气壁挂炉的过流关闭流量，很可能出现漏气时，自闭阀不会自动关闭的情况。因此，管道燃气自闭阀的设置建议分别安装，即每个用气设备前安装一个，从而保证用户安全、稳定用气。

三、高层建筑设计时注意的环节

3.1附加压力

由于天然气的密度小于空气，立管中的燃气除了受到沿程阻力、局部阻力外，还会受到因为高差产生附加压力，根据《城镇燃气设计规范》中的计算公式，燃气密度取0.76kg/m3，层高为3m。计算5层楼、18层楼、28层楼立管顶部的附加压力分别为78.5Pa、282.4Pa、439.3Pa。因此，如果不考虑附加压力，立管管径的选择会偏大，导致工程费用增加，同时高层用户的燃气压力存在超压的风险，因此设计立管时必须将附加压力考虑在内。

3.2立管的自重及补偿

由于高层住宅建筑的立管较长，自重较大，会产生较大的压应力，因此需要设置固定支撑，通常做法为每6～8层设置一个。考虑到管道固定后，会随着环境温度的变化产生伸长或收缩，因此需要采取补偿措施。在实际中，通常采取的措施为自然补偿、波纹管补偿，其中自然补偿有L型、Z型和Π型[2]。

3.3燃气泄漏报警器及紧急自动切断阀

根据《燃气工程项目规范》的要求，当建筑高度大于100m时，用气场所应设置燃气泄漏报警装置，并应在引入管处设置紧急自动切断装置。因此，可以采取的措施有：在用气位置设置报警器，并与表前紧急切断阀联动，或与智能表联动，当触发报警器时，可以切断表前的紧急切断阀或关闭智能表的内置阀;在燃气引入管设置紧急自动切断装置，通过报警通信系统和电磁阀实现。

结论：

（1）燃气庭院埋地管道的设计应充分考虑到与建筑物、构筑物的水平净距及与其它地下管线的水平净距、垂直净距，当条件限制无法满足要求时，可通过加设套管、设置隔墙等方式进行保护;

（2）对于自建楼，进行户内燃气管道设计时，应注意厨房的使用面积、净高、窗地面积比是否满足相关规范的要求;开放式厨房应进行改造，使其满足设计要求时方可通燃气;

（3）室内燃气管道采用软管时，应注意其使用寿命，建议使用不锈钢金属波纹软管;建议在用气设备前分别安装自闭阀;

（4）高层建筑在立管设计时，必须考虑燃气附加压力，立管需要设置固定支撑、采取补偿措施;当建筑高度大于100m时，用气房间内设置燃气报警装置，引入管设置电磁阀。

参考文献：

[1] 金昌浩， 庞宇. 埋地燃气管道净距不足时采取的安全防护措施[J]. 煤气与热力， 2021， 41（5）：5.

[2] 齐海鸥， 聂廷哲， 高华伟. 超高层建筑天然气管道设计方案的分析及探讨[J]. 城市燃气， 2015（9）：5.