田芯陽(yáng)(中交煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110026)

0 引言

近幾年來(lái)隨著城鎮(zhèn)化水平的日益提高，人們的生活質(zhì)量也在提高，高層建筑數(shù)量也在不斷地上漲。為了有效緩解城鎮(zhèn)居民人口居住的壓力，在結(jié)合當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)上，針對(duì)普通低層和建筑高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)的特殊性質(zhì)，需要重視高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)構(gòu)。尤其是針對(duì)高層設(shè)施結(jié)構(gòu)中的燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)問(wèn)題，需要有相關(guān)的工作人員具有較高的工作水準(zhǔn)，及時(shí)應(yīng)對(duì)燃?xì)夤?yīng)時(shí)存在的部分安全隱患問(wèn)題，并且做出設(shè)計(jì)與改良方案，以免設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題，造成人們的生命財(cái)產(chǎn)安全威脅。

1 高層建筑燃?xì)夤艿腊踩珕?wèn)題的影響

1.1 建筑物沉降所造成的影響

由于高層建筑自身的荷載量較大，受到地質(zhì)條件以及建筑荷載等方面因素影響，會(huì)造成高層建筑產(chǎn)生不同程度的基礎(chǔ)沉降問(wèn)題，而建筑沉降程度也受到很多外部因素的干擾。對(duì)于城市高層建筑燃?xì)夤艿蓝裕绻ㄖw產(chǎn)生不同程度的沉降，會(huì)因?yàn)槿細(xì)夤艿捞幱谝环N靜止的狀態(tài)造成燃?xì)夤艿酪牍茉诮ㄖw產(chǎn)生基礎(chǔ)沉降過(guò)程中形成較大的切應(yīng)力，很容易造成燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)斷裂以及破損等問(wèn)題，所造成的事故后果非常嚴(yán)重[1]。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)附加壓力對(duì)燃?xì)夤艿佬纬傻挠绊?/h3>

和普通的建筑物相比，城市內(nèi)部的高層建筑不但高度較高同時(shí)自身的重量更大，因此建筑體自身對(duì)地面所形成的附加應(yīng)力效果也非常復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高層建筑強(qiáng)大的荷載壓力下，存在燃?xì)夤艿榔茡p和破裂等現(xiàn)象，如果建筑內(nèi)部低壓用戶會(huì)直接造成燃?xì)獾墓?yīng)壓力壓力喪失或是產(chǎn)生壓力過(guò)載等多種問(wèn)題的出現(xiàn)。如果建筑的附加應(yīng)力過(guò)高直接超過(guò)燃?xì)夤艿赖臉O限承載能力，則會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定性因素直至出現(xiàn)管道破裂等現(xiàn)象。

1.3 建筑選線問(wèn)題所產(chǎn)生的影響

高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)工作屬于一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，燃?xì)夤艿朗欠窨梢缘玫秸５氖褂?，直接影響到整個(gè)高層建筑工程的造價(jià)情況，同時(shí)還直接關(guān)系到整個(gè)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)的工作安全性和穩(wěn)定性。因此，在針對(duì)高層建筑燃?xì)夤艿啦牧虾托吞?hào)的選擇工作中，需要有效掌握當(dāng)?shù)貐^(qū)域的實(shí)際環(huán)境狀況，根據(jù)設(shè)計(jì)工作圖紙當(dāng)中的要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)工作和實(shí)際情況之間存在較大的差異性，則很有可能會(huì)引發(fā)后續(xù)的燃?xì)夤?yīng)安全問(wèn)題。

2 高層建筑管道燃?xì)獍踩O(shè)計(jì)工作要點(diǎn)

2.1 管道附加壓力的計(jì)算與消除

經(jīng)過(guò)相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員的深入分析和研究之后，在針對(duì)高層建筑低壓燃?xì)庠罹叩氖褂眠^(guò)程中，額定壓力大小通常情況下控制在2 000 Pa。由于高層建筑自身所具有的特殊性質(zhì)，能夠使得灶具的壓力在合理的范圍之內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟▌?dòng)。比如，灶具工作中比管道的額定壓力高0.75～1.5倍，則可以充分符合高層建筑的燃?xì)夤?yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)，但是如果人氣的壓力進(jìn)一步加大，會(huì)造成灶具的熱效率下降，燃?xì)獾娜紵潭炔蛔氵M(jìn)而會(huì)形成回火問(wèn)題。燃?xì)庠诓荒軌虻玫匠浞秩紵臈l件下，煙氣當(dāng)中的一氧化碳含量會(huì)進(jìn)一步增多，進(jìn)而很容易出現(xiàn)煤氣中毒現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)斐苫馂?zāi)和爆炸事故等。因此，在針對(duì)高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)工作過(guò)程中，必須要充分重視建筑體沉降問(wèn)題對(duì)管道線路所產(chǎn)生的影響，需要充分考慮到管道的補(bǔ)償溫差、變形應(yīng)力補(bǔ)償?shù)榷喾矫鎲?wèn)題[2]。

根據(jù)我國(guó)國(guó)內(nèi)高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)工作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，普遍采用的是低壓入戶的管道設(shè)計(jì)工作方法，針對(duì)當(dāng)前低壓燃?xì)夤艿缐毫p失不斷加大和負(fù)壓值不斷加大的過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)者針對(duì)高層燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)工作中發(fā)現(xiàn)具體的燃?xì)夤艿栏郊訅毫^(guò)大和超出普通的燃?xì)夤艿赖念~度1.5倍。如果高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，燃?xì)夤艿腊惭b時(shí)的壓力參數(shù)設(shè)計(jì)為P1，數(shù)值為2 000 Pa，此時(shí)燃?xì)夤艿廊绻惭b工作沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，造成只有少數(shù)的高層住戶使用管道燃?xì)獾那闆r，則管道所形成的附加壓力也只是燃?xì)獗碜枇腿細(xì)夤艿雷枇χg的總和，如果住戶灶具前壓力為P2，對(duì)附加壓力采用P2=P1+H=150 Pa。如果用戶的灶具前壓力數(shù)值為3 000 Pa，那么H的取值則為197 m。具體而言，如果高層建筑的總高度超過(guò)197 m，則燃?xì)夤艿涝诠ぷ鬟^(guò)程中的附加壓力，會(huì)造成灶具前壓力超過(guò)燃燒設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行工作范圍，因此要想將燃?xì)庠畹那皦毫Σ▌?dòng)幅度控制在合理的范圍之內(nèi)，需要充分保證燃?xì)庀到y(tǒng)工作過(guò)程中的額定壓力和系統(tǒng)壓力之間沒有過(guò)大的差異，需要在高層燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)工作中，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)工作方法，有效控制附加壓力對(duì)燃?xì)夤艿焦ぷ魉a(chǎn)生的不良影響[3]。

2.2 高層建筑沉降分析和安全設(shè)計(jì)

在高層建筑正式投入使用之后，由于自身自重問(wèn)題的影響會(huì)造成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的荷載量逐漸加大，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生高層建筑基礎(chǔ)沉降問(wèn)題。通過(guò)相關(guān)研究工作人員的分析和研究之后發(fā)現(xiàn)，在工程建設(shè)完工之后的三年時(shí)間內(nèi)，高層建筑的沉降速率相對(duì)較快，沉降量可以達(dá)到5～10 cm。高層建筑的沉降會(huì)造成對(duì)于燃?xì)夤艿赖钠茐?，主要原因在于高層建筑的燃?xì)夤艿罆?huì)因沉降式產(chǎn)生拉應(yīng)力，造成燃?xì)夤艿纼?nèi)部在安裝過(guò)程中的切口不斷加大。隨著高層建筑的沉降量進(jìn)一步加大，燃?xì)夤艿浪惺艿睦?huì)進(jìn)一步加大，當(dāng)達(dá)到極限值條件下很容易造成燃?xì)夤艿赖臄嗔言斐扇細(xì)庑孤┑任ｋU(xiǎn)事故。在高層建筑內(nèi)部燃?xì)夤艿赖牧⒐荛L(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)，因此在具體的設(shè)計(jì)工作中，會(huì)受到外部環(huán)境和溫度因素的影響而產(chǎn)生性指變化。燃?xì)夤艿赖臏夭顣?huì)形成相應(yīng)的額定力作用，造成燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)整體下沉問(wèn)題。除此之外，由于管道的軸向方向很容易產(chǎn)生變形問(wèn)題，通常情況下在不產(chǎn)生特殊問(wèn)題的條件下，高層內(nèi)部的燃?xì)夤艿浪褂玫钠鞑闹饕且凿摬臑橹?，在工作人員工作時(shí)需要建立起相應(yīng)的補(bǔ)償方案，首先要根據(jù)高層管道建筑設(shè)計(jì)師的具體要求和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，根據(jù)高層建筑燃?xì)夤艿赖南嚓P(guān)設(shè)計(jì)工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)立管的設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)值進(jìn)行全面計(jì)算和融合，以此來(lái)有效獲取濾管的最大變形量大小，然后通過(guò)使用分段波紋管的設(shè)計(jì)方法，要進(jìn)一步的消除管道溫度差和應(yīng)力作用的影響下，首先要在管道部位設(shè)置相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)，有效控制外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間造成的差異性，所引發(fā)的管道變形等相應(yīng)的問(wèn)題。最后，通過(guò)使用撓變補(bǔ)償裝置進(jìn)一步控制高層建筑所產(chǎn)生的振動(dòng)影響問(wèn)題[4]。

2.3 燃?xì)夤艿赖陌踩O(shè)施

燃?xì)鈱儆谝环N易燃易爆物品，會(huì)造成比較嚴(yán)重的爆炸和火災(zāi)事故，同時(shí)高層建筑內(nèi)部的人員聚集量較大，同時(shí)在疏散過(guò)程中存在較大的困難，如果產(chǎn)生比較嚴(yán)重的火災(zāi)事故，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全會(huì)造成重大影響。因此，針對(duì)高層建筑燃?xì)獍踩艿涝O(shè)計(jì)，需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員充分重視高層建筑的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要依據(jù)高層建筑安全生產(chǎn)工作標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際的建筑生產(chǎn)情況。采取有效的防護(hù)措施進(jìn)行控制，比如說(shuō)給燃?xì)庖虢ㄖ覂?nèi)設(shè)計(jì)出燃?xì)夤?yīng)快快速切換閥門，如圖1，同時(shí)在高層建筑內(nèi)部需要在燃?xì)獾墓?yīng)點(diǎn)和燃?xì)夤艿溃ㄟ^(guò)高層建筑的安全位置設(shè)置出相應(yīng)的報(bào)警裝置，將其和自動(dòng)切斷系統(tǒng)之間和機(jī)械通風(fēng)設(shè)備之間進(jìn)行有效銜接，可以保證在產(chǎn)生燃?xì)庑孤┑臈l件下系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，可以實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間切斷燃?xì)獾墓?yīng)，并且及時(shí)開啟相應(yīng)的通風(fēng)和安全防護(hù)裝置。

2.4 要做好高層建筑的防雷防靜電與防腐蝕處理工作

圖1 燃?xì)夤?yīng)快速切斷閥門

在針對(duì)高層建筑的燃?xì)夤艿腊踩O(shè)計(jì)工作中，必須要考慮照鏡體的防雷設(shè)計(jì)，需要對(duì)雷電感應(yīng)、直接雷擊等問(wèn)題做出相應(yīng)的防護(hù)設(shè)計(jì)方案。在建筑防雷設(shè)計(jì)工作期間，樓頂?shù)娜細(xì)夤艿琅c閥門箱以及和樓頂?shù)呐畠簤χg，需要通過(guò)避雷針直接進(jìn)行連接，同時(shí)連接位置需要超過(guò)兩次以上。與此同時(shí)，在對(duì)避雷針進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常選用圓鋼的結(jié)構(gòu)形式采取雙面焊接，并且焊接長(zhǎng)度需要超過(guò)圓鋼直徑的6倍以上，在焊接位置需要采取針對(duì)性的防腐蝕處理工作。除此之外，在進(jìn)行燃?xì)夤艿赖姆览坠ぷ鳟?dāng)中，防雷接地裝置的沖擊接地電阻需要小于10 Ω，同時(shí)燃?xì)夤艿赖撵o電接地電阻通常不能超過(guò)100 Ω，可以通過(guò)使用鋼片跨接的方法，將管道和設(shè)備法蘭之間直接進(jìn)行連接，并且還需要使用圓鋼對(duì)螺紋采取接地處理。除此之外，在針對(duì)高層建筑室內(nèi)無(wú)縫鋼管需要采取針對(duì)性的防腐蝕處理工作，徹底清理燃?xì)怃摴鼙砻娴匿P跡，讓鋼管表面更加光滑，通過(guò)涂刷防腐蝕油漆等方法進(jìn)行進(jìn)一步防護(hù)，避免出現(xiàn)燃?xì)夤艿朗艿絿?yán)重的腐蝕問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)工作中，必須要充分考慮到管道的安全設(shè)計(jì)工作內(nèi)容，對(duì)高層建筑的燃?xì)夤艿勒归_全面的安全設(shè)計(jì)和防護(hù)，有效保證燃?xì)夤艿赖墓ぷ鞣€(wěn)定性，對(duì)人們的日常生活安全性打下良好的基礎(chǔ)。