高層建筑燃氣管道安全設(shè)計分析

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摘要:近年來，我國建筑行業(yè)技術(shù)總體體系的不斷優(yōu)化完善，高層建筑逐漸成為城市區(qū)域中的主要建筑類別，提高了城市人口容納能力。但在部分城市高層建筑中，受人為與環(huán)境等因素影響，建筑燃氣管道破損問題時有發(fā)生，并引發(fā)建筑火災(zāi)等安全事故，造成嚴重的經(jīng)濟損失與人員傷亡。針對這一問題，必須分析高層建筑燃氣管道設(shè)計難點，明確燃氣管道安全隱患。因此本文對城市高層建筑燃氣管道安全設(shè)計問題展開深入分析。

關(guān)鍵詞:城市高層建筑;燃氣管道;安全設(shè)計

一、城市高層建筑燃氣管道設(shè)計難點與安全隱患

(一)建筑沉降因素的影響在多數(shù)高層建筑的施工、前期使用過程中，地基都會出現(xiàn)一定成度的沉降，并對燃氣管道造成影響。而在高層建筑工程地基處理方案缺乏合理性或出現(xiàn)地基過度沉降等問題時，會造成燃氣管道鋪設(shè)線路及周邊環(huán)境的變化，并在變化程度過大時出現(xiàn)燃氣管道破裂、燃氣泄露等問題。因此，在燃氣管道設(shè)計環(huán)節(jié)中，要充分考慮建筑沉降對燃氣管道所造成的影響因素。

(二)管道阻力因素的影響在高層建筑的中上部區(qū)域中，燃氣管道內(nèi)會一定的附加壓力，并隨著建筑層數(shù)的提升而導(dǎo)致壓力值不斷加大。例如，在高層建筑的頂部樓層區(qū)域中，建筑業(yè)主使用燃氣管道進行點火做飯時，普遍存在著燃氣供應(yīng)穩(wěn)定性較差與氣流不平穩(wěn)的問題，并可能出現(xiàn)燃氣泄露、人體吸入過量燃氣等安全事故。在建筑內(nèi)部所居住業(yè)主數(shù)量過多時，也會導(dǎo)致燃氣管道氣壓值出現(xiàn)增大現(xiàn)象。

(三)環(huán)境因素的影響在當前我國多數(shù)城市高層建筑中，燃氣管道的鋪設(shè)區(qū)域分為兩部分，分別為室外鋪設(shè)的燃氣管道，以及在建筑室內(nèi)鋪設(shè)的燃氣管道。而在燃氣管道使用過程中，位于室外鋪設(shè)的燃氣管道會持續(xù)受到氣候環(huán)境的影響干擾，從而出現(xiàn)管道破裂、燃氣泄露問題。例如，在我國北方區(qū)域中所分布高層建筑中，室外燃氣管道受到夏秋季節(jié)過大溫差影響，導(dǎo)致管道出現(xiàn)熱脹冷縮反應(yīng)，并有一定可能出現(xiàn)管道破裂問題。在我國南方區(qū)域中，空氣濕度較高，燃氣管道受到潮濕空氣的持續(xù)腐蝕，有可能出現(xiàn)管道外層結(jié)構(gòu)腐蝕破損問題。此外，燃氣管道也會受到雷電流打擊、外力碰撞等多種問題與自然因素的共同影響，從而出現(xiàn)燃氣泄露、管道破裂等安全問題。

(四)管道自重力因素的影響在高層建筑工程中，由于建筑層數(shù)較多、高度較高，燃氣管道受到自身重量的影響，也會逐漸產(chǎn)生一定的壓力，且這一壓力值會隨著建筑層數(shù)的提高而不斷加大。在問題嚴重時，會在燃氣管道自身重量的影響下造成周邊建筑設(shè)施的變形損壞，導(dǎo)致燃氣管道的斷裂，燃氣泄露。

二、城市高層建筑燃氣管道的安全設(shè)計措施

(一)做好燃氣管道的溫度控制設(shè)計工作在我國北方區(qū)域中所修建城市高層建筑中，室外燃氣管道受過大溫差的影響，會出現(xiàn)熱脹冷縮反應(yīng)，并在長時間使用過程中出現(xiàn)管道破裂安全問題。針對于此，應(yīng)在條件允許范圍內(nèi)，在燃氣管道外側(cè)套設(shè)波紋管，降低室外氣候溫度對燃氣管道的影響系數(shù)。抑或是結(jié)合不同高層建筑工程周邊環(huán)境的氣候溫差，選擇適當材質(zhì)的燃氣管道。

(二)燃氣管道重力克服安全設(shè)計隨著材料學(xué)技術(shù)總體體系的不斷優(yōu)化完善，各項新型材料大量問世，材料的各項功能屬性均得到一定幅度的提升。因此，在高層建筑燃氣管道設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要適當提高對各項新型管材的重視力度，在成本合理范圍內(nèi)優(yōu)先配置具有高度結(jié)構(gòu)強度、抗腐蝕性的輕型管材，從而實現(xiàn)對燃氣管道自重量的降低。此外，也要在城市高層建筑室外燃氣管道的鋪設(shè)路線上，按適當間隔距離修建管道支架結(jié)構(gòu)，用于分散燃氣管道自重壓力，避免對周邊建筑物造成變形損壞影響，以及燃氣管道破裂問題的出現(xiàn)。

(三)做好燃氣管道減震安全設(shè)計工作在高層建筑受到地震、泥石流、山體滑坡等不可抗力因素影響時，建筑主體結(jié)構(gòu)會受到較大沖擊，出現(xiàn)一定頻率、幅度的震動。而在建筑震動過程中，也有可能出現(xiàn)燃氣管道破裂、燃氣泄露等安全問題。因此需要做好建筑燃氣管道的減震安全設(shè)計工作，在燃氣管道鋪設(shè)線路兩側(cè)設(shè)置輔助減震設(shè)備，并在管道與建筑室內(nèi)外結(jié)構(gòu)接觸區(qū)域中做好管道防震處理(如在建筑與燃氣管道的各處接觸點設(shè)置減震橡膠墊)。

(四)對燃氣管道材料做好防雷與防腐蝕安全設(shè)計工作在高層建筑的頂部區(qū)域中設(shè)置防雷帶與引雷裝置，確保在高層建筑造成雷電流打擊時，雷電流的首要打擊目標并非為高層建筑的燃氣管道。此外，將高層建筑中所鋪設(shè)燃氣管道與接地線二者之間的間隔距離保持在安全范圍內(nèi)，避免雷電流在入地過程中對周邊區(qū)域中所分布燃氣管道造成損害影響。在燃氣管道防腐蝕設(shè)計領(lǐng)域中，應(yīng)在管道安裝作業(yè)開展前做好燃氣管道除銹處理作業(yè)，直至管道內(nèi)外壁潔凈性符合設(shè)計要求為止;選擇適當涂料，在燃氣管道表面結(jié)構(gòu)上涂刷一定厚度的防腐蝕涂層，并保障涂層的均勻平整性、厚度均符合設(shè)計要求;定期對建筑燃氣管道開展防腐蝕涂層修復(fù)作業(yè);做好燃氣管道周邊區(qū)域的場地清理作業(yè)。

(五)開展建筑物下沉補償設(shè)計工作在多數(shù)城市高層建筑工程中，由于建筑層數(shù)較多、地基所承受靜載負荷相對較大，因此在建筑施工與早期使用階段中會持續(xù)出現(xiàn)建筑下沉問題。這一階段也是管道破裂與燃氣泄露安全問題的主要出現(xiàn)時間階段。針對這一問題，要在燃氣管道設(shè)計環(huán)節(jié)中充分考慮到建筑沉降因素所造成的影響，計算具體的建筑沉降速率與總體沉降量。隨后在其基礎(chǔ)上優(yōu)化整體建筑燃氣管線布局結(jié)構(gòu)，引入金屬軟管以及波紋管，實現(xiàn)對城市高層建筑下沉補償?shù)奶峁４送馑虢饘俨y管也具有較強的抗腐蝕與變形特征，可以對建筑燃氣管道提供全面性的安全防護保障。

(六)做好燃氣管道警示設(shè)計工作在部分城市高程建筑裝修工程中，施工人員與業(yè)主對建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的燃氣管道鋪設(shè)線路與管道具體位置缺乏了解，導(dǎo)致在裝修施工中對燃氣管道造成破損影響，出現(xiàn)燃氣泄露等安全問題。因此，需要在燃氣管道設(shè)計階段中，做好管道的警示設(shè)計工作，將管道的格局走向、具體位置進行明確標注。

三、結(jié)語

為進一步提高城市高層建筑的安全系數(shù)，避免燃氣泄露等安全事故的出現(xiàn)。要明確各項城市高層燃氣管道設(shè)計難點，開展全面性的燃氣管道安全設(shè)計工作，為建筑業(yè)主的人身財產(chǎn)安全提供有力保障。

參考文獻:

［1］王薇，郝繼來．城市高層建筑燃氣管道安全設(shè)計［J］．信息記錄材料，2019(01)．

［2］李振龍，李斌．超高層建筑燃氣管道設(shè)計及安全措施［J］．智能城市，2018(13)．61

作者：薄夫強 于鑫 單位：青島安燃工程咨詢有限公司