高層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)若干問題分析

祝亞軍

（信陽市鴻利達(dá)安裝工程有限公司，河南 信陽 464000）

高層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)若干問題分析

祝亞軍

（信陽市鴻利達(dá)安裝工程有限公司，河南 信陽 464000）

高層建筑是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口急劇增長(zhǎng)的產(chǎn)物，現(xiàn)代高層建筑中一般都建設(shè)有室內(nèi)燃?xì)夤艿溃员阌诩彝ド睢８邔咏ㄖ覂?nèi)的燃?xì)夤艿腊惭b具有比較高的技術(shù)性，在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)時(shí)也容易出現(xiàn)很多問題。本文基于此主要探討了室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中的一些問題，然后給出了一些高層建筑燃?xì)夤艿赖陌踩胧幸欢ǖ慕梃b意義。

高層建筑；燃?xì)夤艿溃辉O(shè)計(jì)

0　引 言

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人口的快速增長(zhǎng)，使本來就很嚴(yán)重的用地緊張問題愈加嚴(yán)重。在這種情況下，城市逐漸興起了高層建筑，高層建筑在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展很快，已成為建筑領(lǐng)域非常重要的一部分。在高層建筑建設(shè)中，室內(nèi)燃?xì)夤艿绬栴}是非常重要的問題，室內(nèi)管道安裝工作也是技術(shù)含量非常高的工作。現(xiàn)代的高層建筑多為集居住、辦公、商貿(mào)為一體的綜合性建筑，所以在室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)就需要考慮如附加壓力、計(jì)量問題、用氣安全等問題，以下對(duì)其進(jìn)行分析。

1　高層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的附加壓力問題

1.1附加壓力的計(jì)算

在《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中，對(duì)高層建筑燃?xì)庠罹叩念~定壓力規(guī)定為Pn=2 000 Pa。但是因?yàn)楦邔咏ㄖ細(xì)夤艿纼?nèi)部阻力和低壓管網(wǎng)沿程阻力的影響，燃具前壓力在一定范圍內(nèi)還是允許變動(dòng)的，這個(gè)范圍一般就是0.75～1.5 Pn，當(dāng)超過這一波動(dòng)范圍時(shí)燃具的熱效率就比較低了，在這種情況下其燃燒也不穩(wěn)定且噪聲比較大，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)回火或是脫火現(xiàn)象的發(fā)生；因?yàn)槿細(xì)獠荒艹浞秩紵云淙紵熤械腃O含量一般都是超標(biāo)的，這樣就容易引發(fā)CO中毒事故。

1.2附加壓力的消除

高層建筑附加壓力對(duì)燃?xì)夤艿涝O(shè)置有非常大的影響，所以在進(jìn)行燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)一定要重點(diǎn)考慮建筑的附加壓力，采取適當(dāng)?shù)拇胧M量減少建筑附加壓力對(duì)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的影響。對(duì)于附加壓力影響的消除，主要有以下幾種：①附加壓力是根據(jù)建筑的自重變化的，所以高度較低的高層建筑其附加壓力就比較小，這樣就可以采用分段閥或縮小立管管徑來增加燃?xì)夤艿雷枇Φ姆椒ǎㄟ^增加管道阻力來減少附加壓力；②對(duì)于自重大的高層建筑，也就是高度較高的高層建筑，其附加壓力也非常大，這種情況下就要在用戶表前設(shè)置一些低壓調(diào)壓器來調(diào)節(jié)燃?xì)鈮毫Γ€可以采用中壓進(jìn)戶表前調(diào)壓的方法，設(shè)置中低壓調(diào)壓器，使燃?xì)庠罹咔暗膲毫咏? 000 Pa，適應(yīng)附加壓力；③采用中壓進(jìn)戶的方法，從中壓庭院支管開始，通過燃?xì)庖牍堋⒂脩糁袎褐Ч堋⑷細(xì)夤艿篱y門、調(diào)壓器等，最后到達(dá)用戶的燃?xì)庠罹撸@樣就可以充分的利用燃?xì)獾膲毫Γ诠軓綏l件和輸氣量不變的情況下將燃?xì)廨斔妥钸h(yuǎn)的距離；中壓進(jìn)戶所使用的立管平均管徑也比較小，可以有效的降低安裝成本。

2　高層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的建筑沉降問題

高層建筑的沉降問題是燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)考慮的重要問題，建筑本身的沉降對(duì)燃?xì)夤艿烙蟹浅４蟮挠绊懀驗(yàn)楦邔咏ㄖ旧碣|(zhì)量就大，沉降量也是非常大的，所以在進(jìn)行燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮建筑本身的沉降量。高層建筑本身就是用地緊張的產(chǎn)物，所以有很多高層建筑并沒有建設(shè)在硬質(zhì)土地上，為減少土地購置成本，部分高層建筑都在魚池、洼地上建設(shè)的，在這種松質(zhì)土地上，自重大的高層建筑會(huì)在未來五年內(nèi)發(fā)生比較大的沉降量，如果燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)不考慮建筑沉降量就極為容易造成燃?xì)夤艿酪牍芮邢驊?yīng)力過大，從而造成引力管的彎折和破損，造成燃?xì)庑孤l(fā)安全事故。針對(duì)這類問題首先就是在燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)充分研究分析建筑本身的沉降量，預(yù)測(cè)出最精準(zhǔn)的沉降量，然后根據(jù)此在引入管上設(shè)置不同的補(bǔ)償器，利用其隨外力發(fā)生撓變的物理特性來降低引入管承受的應(yīng)力，從而有效地防止引入管的破損，預(yù)防燃?xì)庑孤瑴p少燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生。

3　燃?xì)饬⒐艿膽?yīng)力計(jì)算及補(bǔ)償器的選擇

3.1燃?xì)饬⒐艿膽?yīng)力計(jì)算

在高層建筑之中燃?xì)饬⒐茌^長(zhǎng)，環(huán)境溫度以及自重的變化極易致使管道產(chǎn)生應(yīng)力以及熱應(yīng)力。在應(yīng)力達(dá)到相應(yīng)的程度之后，就會(huì)導(dǎo)致燃?xì)夤艿腊l(fā)生斷裂或者扭曲，進(jìn)而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

3.1.1 燃?xì)夤艿雷灾禺a(chǎn)生的壓縮應(yīng)力

燃?xì)夤艿雷灾厮a(chǎn)生的壓縮應(yīng)力可以用公式表示為：

在這一公式之中：σ表示的是壓縮應(yīng)力，單位是MPa；g表示的是重力加速度，單位是m/s2；q表示的是燃?xì)饬⒐軉挝恢亓浚硎緸閗g/m；l表示的是燃?xì)夤艿篱L(zhǎng)度，單位是m；f表示的是燃?xì)饬⒐芙孛娣e，單位是mm2。

比如說：對(duì)于100米的高層住宅，應(yīng)用D57×3.5無縫鋼管作為燃?xì)饬⒐埽藭r(shí)燃?xì)饬⒐艿慕孛婷娣ef是588.3 mm2，燃?xì)夤艿赖膯挝还苤豵是4.59 kg/m，在這些條件之下，再由上述公式可以得出：σ=7.65 MPa.

通常而言無縫鋼管的許可應(yīng)力σ是127 MPa，所以對(duì)于100米的高層建筑來說，其燃?xì)饬⒐茏灾厮鶎?dǎo)致的壓縮應(yīng)力較小，一般不會(huì)導(dǎo)致破壞問題的出現(xiàn)，所以可以不考慮壓縮應(yīng)力對(duì)管材產(chǎn)生破壞的可能性。

3.1.2 燃?xì)夤艿酪驕夭顚?dǎo)致的伸縮量燃?xì)夤艿酪驕囟炔町悓?dǎo)致的伸縮量可以用公式表示為：

在上述公式之中，△L表示的是管道的伸縮量，單位是mm；α表示的是管材的線膨脹系數(shù)；L表示的燃?xì)夤艿赖拈L(zhǎng)度，單位是m；t2表示的是燃?xì)夤艿涝谟?jì)算狀態(tài)之下的溫度，單位是℃；t1表示的是管道安裝時(shí)的溫度，單位是℃。

3.1.3 燃?xì)夤艿赖臒釕?yīng)力

在燃?xì)夤艿赖纳炜s被完全約束的條件下，可以用以下公式進(jìn)行

在上述公式之中，σt表示的是熱應(yīng)力，單位是MPa；△t表示的是設(shè)計(jì)溫差，單位是℃；E表示的是管材的彈性模量，單位是MPa。

3.2補(bǔ)償器的選擇

通過一系列調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的時(shí)候通常應(yīng)用波形管補(bǔ)償器以及II形補(bǔ)償器。這兩種補(bǔ)償器的具體選擇要視具體的施工情況而定。

4　高層建筑燃?xì)夤艿赖陌踩胧┖腿細(xì)庥?jì)量

4.1高層建筑燃?xì)獾挠?jì)量

燃?xì)馐褂昧康挠?jì)量是高層建筑燃?xì)夤芾淼闹匾獌?nèi)容，在燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)就要確定后期的燃?xì)馐褂糜?jì)量方法，從而在進(jìn)行管道安裝工作時(shí)就可以直接設(shè)計(jì)計(jì)量傳感器、無線數(shù)據(jù)傳輸、單片機(jī)等設(shè)備，以便于后期的計(jì)量。在燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中采用傳感和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行計(jì)量更便于對(duì)高層建筑燃?xì)獾墓芾砼c收費(fèi)，大大減少了燃?xì)庥?jì)量的工作量，從而提高燃?xì)夤芾硎召M(fèi)的效率；同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)庥?jì)量信息的遠(yuǎn)距離傳播，讓使用者隨時(shí)知道使用情況，也便于對(duì)燃?xì)馐褂脭?shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。所以，在室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)也要重視燃?xì)獾挠?jì)量設(shè)計(jì)問題。

4.2安全措施

燃?xì)怆m然極大地方便了人們的生活，但是燃?xì)庖彩侨藗內(nèi)粘Ｉ畹囊粋€(gè)重大的安全隱患。燃?xì)饴庖l(fā)燃?xì)庵卸尽⑷細(xì)庑孤┰斐杀ā⑷細(xì)庑孤┮l(fā)火災(zāi)等都是重大安全事故，所以一定要安全使用燃?xì)狻Ｒ訌?qiáng)高層建筑室內(nèi)的燃?xì)馐褂冒踩裕芾矸娇梢酝ㄟ^設(shè)置天然氣泄漏報(bào)警器來預(yù)警燃?xì)庑孤源私档桶踩鹿拾l(fā)生的可能性；另外，家庭也應(yīng)該選用自帶熄火功能的燃?xì)庠罹撸谑褂萌細(xì)庠罹邥r(shí)還要仔細(xì)檢查與燃?xì)膺B接的軟管是否安全，盡量采用不銹鋼金屬軟管，這樣也可以有效地避免燃?xì)馐鹿省３酥猓谶M(jìn)行室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)最好設(shè)計(jì)緊急自動(dòng)切斷閥，在出現(xiàn)燃?xì)馐鹿蕰r(shí)選用旋塞閥或是球閥來切斷燃?xì)獾墓?yīng)，以此減少經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)也要加強(qiáng)高層建筑燃?xì)夤艿赖墓芾恚瑢?duì)于民用建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿酪约案鞣N燃?xì)庠O(shè)備都要進(jìn)行定期的檢查與維修，確保燃?xì)庠O(shè)備的安全性。

5　結(jié) 語

現(xiàn)代高層建筑的建筑高度還在不斷增加，所以室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)也愈加困難和重要；在進(jìn)行高層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)工作時(shí)，一定要綜合考慮建筑高度、當(dāng)?shù)刈匀粭l件、氣壓等因素，依據(jù)高層建筑所在地的氣源、地理環(huán)境等選取最佳的設(shè)計(jì)方案，在進(jìn)行安裝時(shí)也要采取對(duì)應(yīng)的安全措施，這樣才能保證高層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)及安裝的質(zhì)量。

主要參考文獻(xiàn)

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.047

TU996.7

A

1673-0194（2016）16-0072-02

2016-07-12