招投標燃氣設計新要求下暖通專業面臨的機遇與挑戰

摘要：昆明建設項目在設計招投標中對燃氣設計提出了新的要求，為應對這樣的要求，以天然氣為氣種，對昆明最常遇到的居住區及居住建筑燃氣設計要點做了總結，對工程實際中最常遇到的一些問題進行了歸類、分析和總結，并提出了切實可行的解決方案。

關鍵詞：設計招投標；新要求；燃氣設計

設計招投標已實施多年，從最初的單一建筑方案招投標，逐漸招標內容已越來越全面，漸漸包括了涉及設計階段的各個專業，包括總圖、建筑、結構、水暖電、經濟、室內外裝修、智能化、BIM、綠化景觀、室外綜合管網、污水處理、雨水滲透及收集利用等方面設計內容。由于歷史方面的原因，一直以來，昆明大部分的設計招投標項目在燃氣設計方面沒有什么要求，因此除了一些大型重點建設項目外，一般項目的設計招投標都對燃氣設計沒有要求。

在工作中我們注意到，從今年開始的一些設計招投標項目，例如昆明某高校在石林的新校區建設項目，某國土資源學校新校區的擴建項目，在設計招投標文件中都對燃氣設計做出了明確要求。為應對設計招投標市場的新變化，滿足建設單位在燃氣設計方面的新要求，暖通設計人員就需要加強燃氣專業知識的學習。考慮到很多暖通設計人員平時對燃氣設計接觸不是很多，平時要忙于工作而無太多時間進行相關知識學習，因此針對民用建筑中最常遇到的居住區及居住建筑內燃氣設計要點進行一些歸納總結，給剛接觸燃氣設計的暖通設計人員提供一個設計參考，幫助他們盡快熟悉和開展相關工作是非常有必要的。

本文依據燃氣設計規范和相關燃氣設計手冊，結合自己的工作經驗，對民用建筑中的居住區及居住建筑燃氣設計要點做了歸納和總結，并對工程實際中會遇到的一些問題進行了歸類、分析和總結，提出了切實可行的解決方案，供從事民用建筑燃氣設計的人員借鑒和參考。

1.天然氣質量標準

天然氣按商位發熱量、總硫、硫化氫、和二氧化碳含量分為一類、二類、三類，城鎮作為民用燃料的天然氣，總硫和硫化氫含量應符合一類氣或二類氣的技術指標（詳見下表：天然氣技術指標）。

昆明管道天然氣熱值一般在8500～9000Kcal/m3，約35.53～37.62MJ/m3，達到一類用氣標準。

此外，天然氣為無色、無味、無毒易燃氣體，為保證用氣安全，天然氣中需加入加臭劑，使天然氣泄漏到空氣中，達到爆炸下限20%時，能被察覺。

2.室外供氣管網

本文中所稱的室外供氣管網指經居住區調壓站降壓調壓后接至居住區內各棟用氣建筑引入管之間的室外輸配管道。

2.1居住區調壓站根據市政燃氣管引入位置、居住區輸配管網走向，選擇設置于室外獨立區域，露天設置，調壓站周圍設置圍墻、護欄或車擋。

對中、低壓調壓站，距周邊建筑物的距離不小于4m，距城鎮道路邊沿不小于1.0m，距電力變配電柜不小于4m，距鐵路中心線不小于8m。用氣量不大的獨立用戶可采用調壓箱懸掛于用氣建筑外墻壁上，調壓箱不應安裝在建筑物的窗下和陽臺下的墻上，當調壓箱進口燃氣壓力不大于0.4MPa時，調壓箱到建筑物的門、窗的水平凈距不應小于1.5m。

2.2室外燃氣供氣管網采用低壓進氣時，燃氣管道設計壓力P≤0.01MPa；采用中壓燃氣管道（B級）進氣時，設計壓力為0.01≤P≤0.2MPa；采用中壓燃氣管道（A級）進氣時，設計壓力為0.2≤P≤0.4MPa，燃氣輸配系統各種壓力級別的燃氣管道之間應通過調壓裝置相連。

2.3室外管網計算

這里需要說明的是，以上（2）式為隱函數公式，為考慮手工計算及手工復核的方便，除此公式外，原《城鎮燃氣設計規范》及各種燃氣設計手冊中所列方便手工計算的公式和計算方法，與上述公式比較偏差值在5﹪以內，其計算結果可認為基本一致，因而這些計算公式和計算方法依然實用。

2.3.3室外燃氣管道的局部阻力損失可按燃氣管道摩擦阻力損失的5﹪～10﹪進行計算。

2.3.4居住區燃氣低壓管道從調壓站到最遠燃具管道允許阻力損失△Pd，按下式計算：

△Pd=0.75Pn+150，式中Pn為昆明天然氣燃器具額定壓力2000Pa，△Pd計算得1650Pa，昆明地區低壓燃氣管道壓力降分配值可參考下表：（Pa）

2.3.5居住區天然氣低壓管道的燃氣管道流速采用經濟流速：DN100以下管道，流速選4～6m/s；≥DN150管道，流速選6～8m/s；戶內低壓管，流速選1～2m/s。

2.4室外燃氣管道敷設

昆明居住區室外燃氣管道應采用埋地敷設，不能架空明設。室外燃氣管道平行居住區室外道路中心線敷設，暗埋于室外道路及室外道路兩側綠化帶內，室外暗埋燃氣管道最小覆土厚度為：當埋設于機動車道下時不小于0.9m，埋設于非機動車道下時不小于0.6m，埋設于機動車不可能到達的地方時不小于0.3m。

居住區室外道路下除埋設燃氣管道外，同時還埋設有給水管、雨水管、污水管、電力電纜、電信電纜共6種管道，因此在室外燃氣管道設計時，在室外燃氣管網初步完成的基礎上，應與其他室外管網相協調，統一進行室外工程管線綜合，使各種工程管線在道路下各自有自己獨立的敷設帶。室外工程管線綜合時，電信管線、燃氣管線設于道路東側或南側，給水、電力管線設于道路西側或北側，雨水管、污水管設于它們兩個之間。

在確定燃氣管線與相鄰管線的間距時，規范[2]、規范[6]、規范[7]中相關的管線間距規定上還是存在著一點差異，考慮到居住區內道路幅寬不大，地下管線較多，且居住區內燃氣管道為中低壓管線，并以低壓管線為主，因此在工程管線綜合設計時，燃氣管線與相鄰管線之間的間距能滿足三個規范中管線間距最小值即可，在管線敷設條件允許時，管線間距可優先采用較大值。

3.室內燃氣管道設計

用戶室內燃氣管道的最高壓力：居民用戶（低壓進戶）<0.01MPa，居民用戶（中壓進戶）不大于0.2MPa，商業用戶不大于0.4MPa。昆明地區天然氣低壓用氣設備燃燒器額定壓力為2.0KPa。

3.1室內燃氣管道計算

3.1.1居民生活用燃氣計算流量按（1）式進行計算，商業用燃氣計算流量按所有用氣設備的額定流量并根據設備的實際使用情況確定。

3.1.2室內燃氣管道的阻力損失，按（2）式及本文中3.3.2條提到的方法進行計算。

3.1.3計算低壓燃氣管道阻力損失時，對地形高差大或高層建筑立管需考慮因高程差而引起的燃氣附近壓力，燃氣的附加壓力按下式計算：△H=9.8×（ρk-ρm）·h，式中ρk空氣密度，昆明取0.99～1.0Kg/m3，ρm天然氣密度，取0.75～0.8Kg/m3，h為建筑高度。對于昆明100米高居住建筑，附加壓力值為185Pa～235Pa。

3.1.4用戶室內低壓燃氣設備前（灶前）的燃氣壓力應控制在0.75～1.5Pn的范圍內（Pn為燃具的額定壓力）。

3.2室內燃氣管道設計

昆明屬于地震高烈度地區，且地震活動頻繁，室內燃氣管道設計時，從燃氣管道的管材選擇、管路走向、管道安裝敷設等方面都需要重點考慮地震因素、結構沉降對燃氣管道安全的影響。

3.2.1昆明地區室內燃氣管道，低壓進氣居住建筑采用內外熱浸鍍鋅鋼管，其質量及鋼管壁厚需符合現行國家標準，鋼管采用錐管螺紋連接；中壓進氣商業建筑，管徑較小時可采用內外熱浸鍍鋅加厚鋼管，采用錐管螺紋連接，管徑較大時采用熱軋無縫加厚鋼管，采用焊接或法蘭連接。

3.2.2昆明地區室內燃氣管道敷設，包括從入戶引入管開始的干管、立管，通常都采用明設。入戶引入管設于室外，緊靠外墻設置，與室外供氣支管間采用燃氣專用不銹鋼軟管進行連接，在入戶引入管室外管段上設置關斷閥門。

3.2.3居住建筑燃氣引入管設于廚房、外走廊或是與廚房相連的陽臺內；商業建筑燃氣引入管宜設于燃氣表間內或直接設于使用燃氣的房間內。

3.2.4室內燃氣立管采用明設，一般布置在用氣房間（廚房）靠近實體墻的角落，與用氣設備位于一側。燃氣立管不得敷設在臥室或衛生間內，不得穿過易燃易爆品倉庫、配電間、變電室、電纜溝、煙道、進風道和電梯井等。

3.2.5室內用戶燃氣支管采用明設，居住建筑燃氣表設置于廚房內，燃氣表與燃氣灶的水平凈距不得小于0.3m，燃氣表采用高位安裝，安裝高度表底距地1.8m。燃氣表后支管沿用氣設備側沿墻安裝，布置于用氣設備側背后或櫥柜背后，支管安裝高度距地0.4m～0.5m。

4.燃氣設計相關問題探討

4.1燃氣管材選擇

4.1.1居住區室外中、低壓燃氣管道采用埋地敷設。燃氣設計規范中對于中、低壓燃氣管道規定可采用聚乙烯管、機械接口球墨鑄鐵管、鋼骨架聚乙烯塑料復合管和鋼管。管材選擇時需考慮管道安裝、管網運行安全、管網維護管理方便等諸多因素，結合室外綜合管網的敷設和室外道路、場地地質條件，綜合分析后確定。昆明地區室外地質條件一般都很復雜，考慮到管網運行的安全可靠，室外中、低壓燃氣管道一般都選擇燃氣專用防腐加厚鋼管，并統一設置室外燃氣管網外加電流陰極保護，其它管材的采用需經過技術經濟比較后，慎重采用。

4.2.2室內燃氣管道，燃氣設計規范中推薦選用鋼管，也可選用銅管、薄壁不銹鋼管和鋁塑復合管。室內燃氣管道管材選擇，在考慮滿足技術規范的同時，還需要考慮安裝、使用、維護及經濟方面的要求，不同地區，還需要重點考察材料市場的供應情況，綜合比較后進行選擇。室內燃氣管道在安裝及使用過程中都會受到不同程度的碰撞和沖擊，而銅管、薄壁不銹鋼管、鋁塑復合管的抗沖擊性弱，在沖擊碰撞情況下易發生變形損壞，造成燃氣泄漏，具有較大的安全隱患。因此昆明地區的室內燃氣管道，從入戶引入管、供氣干管、供氣立管到燃氣表前供氣支管，都采用內外熱熔鍍鋅優質鍍鋅鋼管，其它銅管、薄壁不銹鋼管和鋁塑復合管等新型管材不推薦使用；燃氣表后支管可采用銅管、薄壁不銹鋼管或鋁塑復合管等新型管材，

4.2燃氣引入管敷設

燃氣設計規范中，燃氣引入管可沿外墻地面上穿墻明設引入室內，也允許引入管穿過預埋在建筑物外墻或基礎內的預埋套管暗埋引入室內，暗埋進入建筑物內的引入管應在短距離內引出室內地面，不得在室內地面下水平敷設。在實際工程中，由于燃氣設計和施工安裝介入得較晚，前期隨土建預留孔洞、預埋套管的工作無法開展，因此燃氣管道在后期的安裝中，只能選擇在建筑外墻側上穿引出室外地面，然后沿建筑外立面明設，在燃氣使用層穿建筑外墻進入室內。這種敷設方式的好處是施工相對簡單，房屋沉降對燃氣管道影響小，引入管易于管理和監測，缺點是對建筑外立面影響較大。

4.3燃氣干管敷設

引入管后至室內立管之間的這段管道為燃氣干管，根據建筑物使用性質不同、建筑功能不同、建筑內用氣點位置不同及燃氣干管敷設條件不同，各建筑物燃氣干管的敷設都有很大差別。燃氣干管設計和敷設是否合理，直接關系到燃氣系統的使用和安全，也會對建筑外立面和建筑內部功能使用產生重大影響，因此燃氣干管設計是燃氣管網設計的一個重要內容，需要根據建筑功能布局、建筑方案仔細構思，才能使燃氣干管的設計既滿足燃氣設計規范的要求，又不妨礙干管經過房間功能的使用。依據燃氣干管敷設條件，燃氣干管的敷設大致可分為以下三種情況：

4.3.1底層為架空層，二層以上為住房?，F在的一些高層建筑，為改善房屋品質或是出于別的設計需要，一層設置為架空層，二層以上才是住房。這種情況下燃氣干管的敷設條件最好，燃氣干管只需沿架空層頂棚面敷設，與上層廚房內接下來的燃氣立管相接即可。

4.3.2自一層開始以上各層都為住房。這是多層住房或高層住房最為普遍的做法，對于這種情況，應重點布置好一層穿墻入戶進入室內至燃氣立管之間的這段供氣干管。根據規定，住宅內廚房需設置為明廚房，不允許設置暗廚房，也就是廚房最少有一面直通室外或與直通室外的生活陽臺相連。供氣干管可由臨外墻的廚房或與廚房相連的生活陽臺引入，沿櫥柜布置側墻面低位緊貼墻敷設，貼墻敷設干管今后可通過櫥柜布置進行遮擋，不會對廚房內美觀和使用造成影響。

4.3.3下部為一層至四層商業裙樓，上部為住房。隨著城市商業建筑的發展，此類組合式多功能建筑越來越普遍，特別是臨街建筑，商業街兩側、商業廣場周邊建筑基本都是采用這樣的綜合體結構，此類建筑由于下部有商業裙樓的存在，使上部住房的燃氣引入管變得較為復雜和困難。對于此類建筑，應仔細研究建筑設計方案，充分利用裙樓屋面的管道敷設條件，選擇建筑背立面或側立面相對隱蔽的地點作為燃氣引入點，引入管沿商業裙樓外立面敷設至裙房屋面（如下圖所示），由裙房屋面分支管至各住戶廚房外墻，穿廚房外墻或與廚房相連的陽臺接至燃氣立管，此段管道敷設與文中上段情況相一致。

4.4燃氣引入管及干管敷設方式思考

燃氣引入管沿建筑外墻上穿室外地面引出，燃氣干立管沿建筑外立面明設的安裝方式，是最普遍、最通用的安裝方式。這種方式的優點是管道安裝方便、安裝作業工期集中，施工工期短，后期維護管理方便，前期不需要隨土建做預留孔洞、預埋套管的工作，缺點是對于有商業裙樓的建筑，外立面會有較大影響。技術規定：“建筑物外墻上的燃氣管線應隱蔽安全設置，建筑臨街立面不得設置裸露的架空燃氣管線”。因此對于有商業裙樓的建筑，及建設標準較高、帶標志性的建筑，燃氣引入管可考慮采用穿外墻或穿基礎的暗埋敷設方式引入室內，在室內靠外墻的適當位置設置管道間，或設燃氣專用管道井，供燃氣干立管敷設，這樣的管道敷設方式，對建筑外立面不會造成影響，在建設條件允許時建議優先采用這樣的敷設方式。

5.結語

隨著建設程序和市場的逐步完善，建設方對于設計內容的完整性和要求也會越來越高，燃氣設計成為常規的一項設計內容必然會成為一種趨勢，暖通設計人員應抓住這樣的機遇，積極做好業務相關方面的燃氣設計工作，拓展好自己的業務范圍，這對于個人及整個專業的發展都具有重要意義。

參考文獻：

中國國家標準化管理委員會.GB17820-2012天然氣[S].2012.

中華人民共和國建設部.GB50028-2006城鎮燃氣設計規范[S].2006.