高层建筑燃气工程设计方法分析

【摘 要】在经济飞速发展的今天，城镇化进程和现代化建设也得到了快速发展，城市里的高层建筑随处可见。与此同时，建筑工程基础设施的设计也逐渐成为每个工程不容忽视的问题。在充分考虑安全因素的前提下，如何有效利用高层建筑的有限空间，节约燃气工程的建设成本十分值得我们重视。本文，将从高层建筑燃气工程的设计方法、注意要点以及其经济性等方面进行以下具体分析。

【关键词】高层建筑；燃气工程；设计方法

引言

如今，高层建筑的建设有效地利用了城市空间，减轻了人口压力，给人们提供了舒适、宽敞、方便的居住和工作场所。同时，高层建筑独特的建筑特点对其配套设施的设计和布局，提出了更高的要求。燃气相对于固体燃料和气体燃料，热能利用率更高，而且在燃烧时不产生任何的灰渣，更加清洁卫生，目前已被广泛的运用于高层建筑中。但是燃气也有不利的一面，燃气含有一氧化碳和硫化氢等有毒物质，并且在一定的情况下遇到明火会产生爆炸；燃气管道也会因为水化物而发生堵塞等情况，所以对于燃气设备的安装、管道的设计和铺设方案等都有着严格的要求。

1 燃气系统的设计和铺设

高层建筑由于层数较高，可利用面积有限，而且需要通过分户立管的方式将底层的燃气推送到高层。这样不仅会产生较大的附加压力，影响燃气使用的稳定性，使燃气不能完全燃烧，而且还会产生燃具离火、脱火、熄火等安全隐患。另外，高层建筑错综复杂的管道分布也会影响燃气系统稳定性，带来管道堵塞等的故障。所以，高层建筑采用更加合理安全的燃气系统变得尤为重要。

1.1 管材的选择和连接方法

首先，应根据高层建筑燃气系统的工作压力和使用场所，合理的采用符合相应壁厚的管材和正确连接方法，如中压燃气管道和低压燃气管道应分别采用热镀锌钢管连接和无缝钢管焊接连接。高层建筑的地下室、燃气的引入管道、屋顶和外墙的管道也应采用无缝钢管焊接连接。室内的低压燃气支管可用铜管和不锈钢管，露在外面的部分管道可以使用卡套或钎焊连接，而暗埋的部分不应该使用接头。然而，对于阀门等附件处的连接应采用平焊法兰连接，法兰垫片也应采用耐油石棉橡胶垫片。

1.2 引入管引入方法分析

引入管是用户引入各自单元的管道，它一般是从高层建筑的底部楼梯间或从地面以上穿墙引入室内。对于在地面以上的管道，应做相应的保温防冻处理，以免管道冻裂等问题的出现。用户引入管的方法有三种，分别是用户引入管地下引入法、用户引入管地上引入法和嵌墙引入法。用户引入管地下引入法具有结构简单、管线较短和运行管理安全可靠的特点，它一般适用于高层建筑的地下室。该引入管位于地沟内的管段需用砖墙隔离封闭，管子上方需保留建筑物的最大沉降空间，并用沥青堵严，再在两端用钢丝网包裹，用抹灰封口。用户引入管地上引入，适用于墙内侧有暖气沟的高层建筑，结构比较复杂，但并不破坏建筑物的基础结构，同时对墙外垂直管段要采取相应的保温措施。而嵌墙引入法需破坏建筑物的美观，其应用一般较少。

1.3建筑室内燃气供应系统分析

高层建筑的燃气供应系统要安全可靠，公共建筑的室内燃气管道不得超过0.2MPa，居住建筑不得超过0.1MPa。高层建筑的室内燃气供应主要分为引入管、立管、干管、支管、燃气计量表和用具连接管等。其中，在设置多根立管时，应用水平干管相互连接；水平干管最好安装在通风良好的楼梯间或走廊，高度不低于2米，且引出的支管不低于1.7米。用具连接管上的旋塞与地面之间的距离应在1.5米左右。同时，燃气管道上应设置必要的阀门，阀门的位置应按照相关的要求，这样不仅可以确保供气的安全和稳定性，也便于相关人员维修。

2 高层建筑燃气工程的设计要点分析

高层建筑燃气系统的设计和铺设应严格按照科学的方法和理念，合理利用有限的空间，降低成本，方便用户，绝不能在设计和铺设的过程中过分追求经济效益而偷工减料，罔顾安全问题。然而，高层建筑因其独特性，一些问题在低层或者普通的燃气工程设计中并没有出现，因此其往往容易被忽视，需要我们重视起来。

2.1 安全因素的考虑

燃气含有有毒物质，遇到明火会产生爆炸等严重现象，而且高层建筑楼层较高，人员较为密集，如果发生险情，后果将不堪设想。所以，在高层建筑燃气工程设计时一定要重视安全因素，采用质量达标的材料、先进的设备、科学的燃气系统方案，设置相应的安全阀门，努力做到从源头上杜绝安全隐患。同时，在工程结束后应定期对燃气管道和设备进行检测、维护，发现问题要及时维修；并加强各个用户的安全意识，发放安全使用手册，避免误操作引发的险情。另外，还要防患于未然，做好各项安全消防工作，做好发生险情后的应对方案，在关键位置放置安全消防器材等等。

2.2 建筑沉降问题

高层建筑在建成后会产生一定的沉降，这种建筑沉降产生的作用力会压迫引入管，很可能会使管道破裂，给用户带来安全隐患。所以在高层建筑燃气工程设计时，应充分重视建筑沉降对管道的影响，采取一定的补偿措施。可以利用丝扣连接的一定量的可旋转性产生的管道位移来进行补偿，也可以使用铅管的可挠性进行补偿，抑或选择不锈钢金属软管的可挠性进行补偿。进行沉降补偿的方法多种多样，但建筑沉降问题不容忽视。

2.3 燃气管道的附加压力问题

高层建筑的燃气立管一般都比较长，燃气需要从低层推送到高层，因为燃气和空气的容重是存在差异的，燃气可以比空气轻，也可以比空气重，这就导致了燃气立管上附加压力的产生。较大的附加压力会使燃气不能完全燃烧，影响燃气的稳定使用，还会带来熄火等安全隐患。所以在燃气工程设计时，一定要重视采取措施降低燃气管道的附加压力。具体的措施有：在立管上增加阀门或改变口径，此举是通过增加管道阻力的方式来消除燃气管道的附加压力；在附加压力超过200Pa的用户表前安装低压调压器，通过把灶前压力稳定在额定工作压力范围内的方式来消除附加压力，同时这也是降低和消除附加压力的最有效的方式。

2.4 提高高层建筑燃气工程的经济性

高层建筑燃气工程是一个复杂的工程，在其工程设计时要考虑到燃气工程的科学性、安全性、合理性，同时也不能忽略工程的经济性。要在工程质量得到保障的前提下，兼顾工程的经济性，这样才能算作一个优秀的工程设计，其方法如下：

首先，可以选择经济合理的管材，在燃气工程设计中，工程的不同的区域应使用不同壁厚、不同材质的材料。在选择管材的同时，要对其壁厚进行计算，选择符合规范要求又节省投资的钢管材料；在管道深度的确定上，过深的管道放置也会产生额外的投资，要与规划部门充分合作，听取相关管理部门的意见，确定较为合适的管道深度。其次，在管线设计时，要提高现场勘查质量，现场勘查时设计施工的第一步，也是极为重要的一步。如果现场勘查出现偏差，就会影响后期的施工质量，也会产生一些不必要的费用支出，所以现场勘查一定要做到仔细、认真、准确。最后，要制定科学合理的设计方案。设计方案时，既要考虑到符合相关规范的技术要求，又要综合考虑到经济适用性。

3 结束语

随着现代化进程的加快，越来越多的高层建筑拔地而起，对于工程设计和施工质量的要求将会越来越严格。而且燃气工程作为住宅高层的基本配置，其工程质量和安全问题逐渐受到人们的重视。我们应该认真做好高层建筑燃气工程设计这项工作，借鉴国外的先进技术，引进国外的新型材料，不断改进自身的技术方法，保障建筑设施的安全。

参考文献：

[1]薛晟.高层建筑燃气设计有关问题的探讨[J].同煤科技，2011（01）.

[2]王志军.关于提高燃气工程设计经济性的探讨[J].科技创新与应用，2013（06）.