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城市高层建筑燃气管道安全设计

发布时间:2020/3/9 17:53:21   阅读:

摘要:近年来,我国建筑行业技术总体体系的不断优化完善,高层建筑逐渐成为城市区域中的主要建筑类别,提高了城市人口容纳能力。但在部分城市高层建筑中,受人为与环境等因素影响,建筑燃气管道破损问题时有发生,并引发建筑火灾等安全事故,造成严重的经济损失与人员伤亡。针对这一问题,必须分析高层建筑燃气管道设计难点,明确燃气管道安全隐患。因此本文对城市高层建筑燃气管道安全设计问题展开深入分析。

关键词:城市高层建筑;燃气管道;安全设计

一、城市高层建筑燃气管道设计难点与安全隐患

(一)建筑沉降因素的影响

在多数高层建筑的施工、前期使用过程中,地基都会出现一定成度的沉降,并对燃气管道造成影响。而在高层建筑工程地基处理方案缺乏合理性或出现地基过度沉降等问题时,会造成燃气管道铺设线路及周边环境的变化,并在变化程度过大时出现燃气管道破裂、燃气泄露等问题。因此,在燃气管道设计环节中,要充分考虑建筑沉降对燃气管道所造成的影响因素。

(二)管道阻力因素的影响

在高层建筑的中上部区域中,燃气管道内会一定的附加压力,并随着建筑层数的提升而导致压力值不断加大。例如,在高层建筑的顶部楼层区域中,建筑业主使用燃气管道进行点火做饭时,普遍存在着燃气供应稳定性较差与气流不平稳的问题,并可能出现燃气泄露、人体吸入过量燃气等安全事故。在建筑内部所居住业主数量过多时,也会导致燃气管道气压值出现增大现象。

(三)环境因素的影响

在当前我国多数城市高层建筑中,燃气管道的铺设区域分为两部分,分别为室外铺设的燃气管道,以及在建筑室内铺设的燃气管道。而在燃气管道使用过程中,位于室外铺设的燃气管道会持续受到气候环境的影响干扰,从而出现管道破裂、燃气泄露问题。例如,在我国北方区域中所分布高层建筑中,室外燃气管道受到夏秋季节过大温差影响,导致管道出现热胀冷缩反应,并有一定可能出现管道破裂问题。在我国南方区域中,空气湿度较高,燃气管道受到潮湿空气的持续腐蚀,有可能出现管道外层结构腐蚀破损问题。此外,燃气管道也会受到雷电流打击、外力碰撞等多种问题与自然因素的共同影响,从而出现燃气泄露、管道破裂等安全问题。

(四)管道自重力因素的影响

在高层建筑工程中,由于建筑层数较多、高度较高,燃气管道受到自身重量的影响,也会逐渐产生一定的压力,且这一压力值会随着建筑层数的提高而不断加大。在问题严重时,会在燃气管道自身重量的影响下造成周边建筑设施的变形损坏,导致燃气管道的断裂,燃气泄露。

二、城市高层建筑燃气管道的安全设计措施

(一)做好燃气管道的温度控制设计工作

在我国北方区域中所修建城市高层建筑中,室外燃气管道受过大温差的影响,会出现热胀冷缩反应,并在长时间使用过程中出现管道破裂安全问题。针对于此,应在条件允许范围内,在燃气管道外侧套设波纹管,降低室外气候温度对燃气管道的影响系数。抑或是结合不同高层建筑工程周边环境的气候温差,选择适当材质的燃气管道。

(二)燃气管道重力克服安全设计

随着材料学技术总体体系的不断优化完善,各项新型材料大量问世,材料的各项功能属性均得到一定幅度的提升。因此,在高层建筑燃气管道设计环节中,需要适当提高对各项新型管材的重视力度,在成本合理范围内优先配置具有高度结构强度、抗腐蚀性的轻型管材,从而实现对燃气管道自重量的降低。此外,也要在城市高层建筑室外燃气管道的铺设路线上,按适当间隔距离修建管道支架结构,用于分散燃气管道自重压力,避免对周边建筑物造成变形损坏影响,以及燃气管道破裂问题的出现。

(三)做好燃气管道减震安全设计工作

在高层建筑受到地震、泥石流、山体滑坡等不可抗力因素影响时,建筑主体结构会受到较大冲击,出现一定频率、幅度的震动。而在建筑震动过程中,也有可能出现燃气管道破裂、燃气泄露等安全问题。因此需要做好建筑燃气管道的减震安全设计工作,在燃气管道铺设线路两侧设置辅助减震设备,并在管道与建筑室内外结构接触区域中做好管道防震处理(如在建筑与燃气管道的各处接触点设置减震橡胶垫)。

(四)对燃气管道材料做好防雷与防腐蚀安全设计工作

在高层建筑的顶部区域中设置防雷带与引雷装置,确保在高层建筑造成雷电流打击时,雷电流的首要打击目标并非为高层建筑的燃气管道。此外,将高层建筑中所铺设燃气管道与接地线二者之间的间隔距离保持在安全范围内,避免雷电流在入地过程中对周边区域中所分布燃气管道造成损害影响。在燃气管道防腐蚀设计领域中,应在管道安装作业开展前做好燃气管道除锈处理作业,直至管道内外壁洁净性符合设计要求为止;选择适当涂料,在燃气管道表面结构上涂刷一定厚度的防腐蚀涂层,并保障涂层的均匀平整性、厚度均符合设计要求;定期对建筑燃气管道开展防腐蚀涂层修复作业;做好燃气管道周边区域的场地清理作业。

(五)开展建筑物下沉补偿设计工作

在多数城市高层建筑工程中,由于建筑层数较多、地基所承受静载负荷相对较大,因此在建筑施工与早期使用阶段中会持续出现建筑下沉问题。这一阶段也是管道破裂与燃气泄露安全问题的主要出现时间阶段。针对这一问题,要在燃气管道设计环节中充分考虑到建筑沉降因素所造成的影响,计算具体的建筑沉降速率与总体沉降量。随后在其基础上优化整体建筑燃气管线布局结构,引入金属软管以及波纹管,实现对城市高层建筑下沉补偿的提供。此外所引入金属波纹管也具有较强的抗腐蚀与变形特征,可以对建筑燃气管道提供全面性的安全防护保障。

(六)做好燃气管道警示设计工作

在部分城市高程建筑装修工程中,施工人员与业主对建筑结构内的燃气管道铺设线路与管道具体位置缺乏了解,导致在装修施工中对燃气管道造成破损影响,出现燃气泄露等安全问题。因此,需要在燃气管道设计阶段中,做好管道的警示设计工作,将管道的格局走向、具体位置进行明确标注。

三、结语

为进一步提高城市高层建筑的安全系数,避免燃气泄露等安全事故的出现。要明确各项城市高层燃气管道设计难点,开展全面性的燃气管道安全设计工作,为建筑业主的人身财产安全提供有力保障。

参考文献:

[1]王薇,郝继来.城市高层建筑燃气管道安全设计[J].信息记录材料,2019(01).

[2]李振龙,李斌.超高层建筑燃气管道设计及安全措施[J].智能城市,2018(13).

作者:薄夫强 于鑫 单位:青岛安燃工程咨询有限公司 青岛栩博市政园林工程有限公司

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