王丹

（北京建筑大學(xué)，北京100044；北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司，北京100035）

高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的探討

王丹

（北京建筑大學(xué)，北京100044；北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司，北京100035）

隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，城市人口增多，高層建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為城市建筑的主要形式。燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)安裝是高層民用建筑的重要組成部分，對高層建筑的實(shí)用性有直接的影響。論文分析高層建筑工程中燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)應(yīng)該注意的問題，以供參考。

高層建筑；燃?xì)夤艿?；設(shè)計(jì)

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.013

1 引言

目前，天然氣已經(jīng)成為城市居民不可或缺的基本能源，燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)也隨之成為城市居民建筑的重要組成部分。城市高層建筑是城市最重要的建筑形式之一，其功能十分復(fù)雜，不在局限于單一的住宅功能，正在向綜合化場所發(fā)展。由于高層建筑的特殊性，對消防的要求十分嚴(yán)格，而且高層建筑還具有明顯的沉降現(xiàn)象，給燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)帶來更大的挑戰(zhàn)。如果在設(shè)計(jì)燃?xì)夤艿罆r(shí)，沒有考慮全面，將會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)的使用。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮高層建筑燃?xì)夤艿赖奶攸c(diǎn)，保證燃?xì)夤艿赖陌踩浴?shí)用性。

2 燃?xì)夤艿烂媾R的建筑沉降問題及預(yù)防方法分析

2.1 高層建筑沉降的危害

眾所周知，高層建筑在竣工初期會(huì)產(chǎn)生非常明顯的沉降，但基本上都在建筑完成5年以內(nèi)產(chǎn)生，之后沉降速率將會(huì)下降，甚至可以忽略。但是高層建筑的沉降問題會(huì)使燃?xì)夤艿赖氖芰υ黾?，?yán)重時(shí)會(huì)造成管道破裂，引發(fā)燃?xì)庑孤?。建筑基礎(chǔ)回填土的沉降會(huì)造成燃?xì)夤艿赖木植繎铱?，致使管道變形，也很容易造成燃?xì)庑孤1]。因此，高層建筑在設(shè)計(jì)燃?xì)夤艿罆r(shí)，必須充分考慮建筑沉降問題。

2.2 建筑沉降造成燃?xì)夤芫€破壞的原因分析

高層建筑的沉降問題存在2種現(xiàn)象。（1）高層建筑內(nèi)部的沉降比室外的沉降更為明顯。這種沉降現(xiàn)象會(huì)使部分燃?xì)夤芫€局部受力過大，并且這些力作用于管道的接口處，還造成管道轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)幅度過大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生燃?xì)庑孤┈F(xiàn)象。（2）高層建筑的室外沉降比室內(nèi)沉降更為明顯，出現(xiàn)這種情況的主要原因就是建筑內(nèi)部活動(dòng)區(qū)域在建設(shè)的時(shí)候就沒有做好回填工作或是建筑地基強(qiáng)度不夠。如果建筑的燃?xì)夤芫€經(jīng)過較為松軟的土質(zhì)區(qū)域，其地面會(huì)在各種主客觀因素的影響下產(chǎn)生沉降，燃?xì)庖牍芎笫艿搅Φ淖饔?，?yán)重影響管道和周邊其他設(shè)施，很容易造成管線泄漏[2]。因此，高層建筑在設(shè)計(jì)燃?xì)夤艿谰€路時(shí)，必須采取合理措施，降低建筑沉降對管道的影響。

2.3 預(yù)防燃?xì)夤艿澜ㄖ两档难a(bǔ)償方法

建筑沉降問題一直是高層建筑燃?xì)夤芫€關(guān)注的重點(diǎn)，為了降低其對燃?xì)夤芫€的破壞力，可以采取以下措施予以應(yīng)對：（1）在燃?xì)夤芫€立管前的水平管中加入波紋管補(bǔ)償器，以此來減少引入管所受到的切應(yīng)力；（2）在立管前的水平管內(nèi)增加幾個(gè)彎頭，利用彎頭的自然補(bǔ)償也同樣可以減少引入管的受力，彎頭在這里就相當(dāng)于一個(gè)方型補(bǔ)償器。

目前，許多高層建筑工程在安裝燃?xì)夤芫€時(shí)在穿墻的立管水平管前，安裝金屬柔性軟管。在采取此種防沉降措施時(shí)，必須保證管道呈水平方向，并且保護(hù)管道處于完全伸展階段，不能彎折。

3 高層建筑燃?xì)夤艿浪媾R的附加壓力及消除措施分析

3.1 燃?xì)夤艿栏郊訅毫跋胧?/p>

燃?xì)庖殉蔀楫?dāng)前城市居民的主要生活能源，并且其密度與空氣密度具有明顯的差異，因此，在燃?xì)廨斔偷倪^程中會(huì)對管道產(chǎn)生附加壓力，并且附加壓力的大小與建筑層高,有直接關(guān)系。因此，消除燃?xì)夤艿栏郊訅毫Φ挠绊懘胧┮脖仨毟鶕?jù)高層建筑的高度，具體可采取以下措施。（1）對于較矮的建筑，可以根據(jù)計(jì)算壓力的公式，通過使用變徑管、增加管線閥門等方法增加線路的管道阻力，從而消除管道的附加壓力。（2）對于高層建筑物應(yīng)該設(shè)置兩個(gè)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)，分別對應(yīng)高層和低層。同時(shí)，還要安裝調(diào)壓器，消除管道附加壓力的影響，針對附加壓力小于200Pa的樓層，其調(diào)壓器應(yīng)采用低-低壓調(diào)壓器。（3）對于超高層建筑，為了實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫€的正常入戶，需要在燃?xì)獗砬鞍惭b中-低壓調(diào)壓器，入戶調(diào)壓，有效地消除了管道附加壓力的影響，保證燃?xì)饪梢哉Ｊ褂谩?/p>

3.2 燃?xì)夤艿雷灾氐挠绊?/p>

高層建筑比一般的建筑更加高聳，因此，燃?xì)夤艿腊惭b所需要的立管長度也變長，管道自身的重量增加，容易引起管道下沉、變形或是斷裂。為了有效減輕燃?xì)夤艿雷陨碇亓康挠绊懀梢圆扇∫韵路绞剑海?）采取合理、有效的固定措施，可以在建筑上加設(shè)管道固定支撐架；（2）可以根據(jù)實(shí)際需要，選用輕質(zhì)量的燃?xì)夤艿拦懿囊詼p少管線的自重；（3）可以增加燃?xì)饬⒐艿赖慕孛娣e，有效消除管道自重引發(fā)的安全隱患[3]。

3.3 注重燃?xì)夤艿酪牍馨惭b

如果燃?xì)夤艿赖囊牍馨惭b不到位、不合理，將會(huì)為燃?xì)夤艿赖暮笃谑褂寐裣码[患。引入管的安裝處理需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際條件決定，不同的現(xiàn)場情況需要采用不同的安裝處理技術(shù)。一般情況下燃?xì)夤艿赖囊胙b置需要安放在廚房或走廊等非居住區(qū)，并且對引入管的穿越面進(jìn)行保護(hù)；為了及時(shí)有效地清理和維護(hù)引入管，需要在燃?xì)饪偣芎惋L(fēng)管上設(shè)置閥門和清掃口，同時(shí)這也是減少燃?xì)庑孤┑囊粋€(gè)重要保證措施。

4 高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

4.1 注重高層建筑燃?xì)夤艿赖南涝O(shè)計(jì)

天然氣不僅是一種清潔能源，本身還具有明顯的危險(xiǎn)性，擁有易燃易爆的特點(diǎn)。高層建筑由于本身的工程特性，內(nèi)部人員較多，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)逃亡難度也比普通建筑要高。因此，為了充分保證高層燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的安全性，必須充分考慮燃?xì)夤艿赖南涝O(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的消防設(shè)備、燃?xì)獍踩O(shè)置技術(shù)，最大限度地增加燃?xì)夤艿涝O(shè)施的可靠性，使其更好地為人民服務(wù)。

4.2 注重燃?xì)夤艿婪佬孤┰O(shè)計(jì)

天然氣具有易燃易爆特點(diǎn)，而燃?xì)夤艿佬孤?，不僅會(huì)造成天然氣的大量浪費(fèi)，污染空氣，同時(shí)也增加了周圍空氣中天然氣的含量，很容易引發(fā)火災(zāi)或爆炸，對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。因此，在進(jìn)行燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)，必須采取措施，防止燃?xì)夤艿佬孤?。首先需要做好管道接縫處理，可以通過改善連接方式，改進(jìn)連接器具，有效消除管道接口處燃?xì)庑孤兜碾[患。同時(shí)在管道安裝的過程中添加氣密性檢驗(yàn)設(shè)備[4]，有效檢測空氣內(nèi)的燃?xì)夂浚_保人們的人身安全。

4.3 注重燃?xì)夤艿赖拿烙^性設(shè)計(jì)

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對自己的住宅有了更高的要求，要求住宅不僅具有基本的功能，還要更加美觀、舒適。因此，一些房屋業(yè)主會(huì)為了室內(nèi)裝修更加美觀而私自改造燃?xì)夤艿?，從而破壞了燃?xì)夤艿涝械陌踩?。為了有效地改變這一現(xiàn)狀，管道設(shè)計(jì)者應(yīng)該具有超前意識(shí)，在燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)之初就要綜合考慮其美觀性，綜合布局建筑內(nèi)的管道線路[5]，在保證燃?xì)夤艿腊踩院涂煽啃缘幕A(chǔ)上，最大限度地減少視覺上的不和諧。

5 結(jié)語

綜上所述，高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)不僅直接關(guān)系到居民的日常生活，同時(shí)也對居民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要影響。高層建筑與普通建筑相比，在樓層高度上有了明顯的增加，這也給燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)增加了難度。高層建筑在設(shè)計(jì)燃?xì)夤艿罆r(shí)必須充分考慮各方面因素，從而保證燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的安全性、可靠性，使人們的財(cái)產(chǎn)安全得到保障。

【1】高雙燕.高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的探討[J].廣東科技，2012，21(7)：234-235.

【2】趙善霞，孫宗貴.高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的探討[J].能源與環(huán)境，2013(3)：18.

【3】李業(yè)聽.高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)有關(guān)問題的探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016(20)：841-841.

【4】徐隆旺.高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015 (6)：189-189.

【5】駱力.高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)有關(guān)問題的探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(17)：295-295.

Discussion on Gas Pipeline Design of High-rise Buildings

WANG Dan
(Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing 100044,China;Beijing Gas Group Co.Ltd.,Beijing 100035,China)

With the continuous development of urbanization,and the increasing urban population,the high-rise building structure has become the main form of urban architectures.The design and installation of the gas pipeline play an important part in civil high-rise buildings, and have a direct impact on the practicability.This paper analyzes the problems that we should pay attention to in gas pipeline design of high-rise buildings for reference.

high-rise building;gas pipeline;design

TU996.9；TU996.7

A

1007-9467（2016）09-0027-02

2016-08-30

王丹(1985～)，女，北京人，助理工程師，從事燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)研究。