高層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1淺談高層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的要點(diǎn)超過肯定高度和層數(shù)的多層建筑。在美國，24.6m7層以上視為高層建筑；31m824.3m得建20231024米高的其他民用建筑為高層建筑。高層建筑由于其自身的特別性，供氣與多層建筑供氣有肯定的差異。在高層民用建筑室內(nèi)自然氣管道的設(shè)計(jì)中要考慮管材選用、燃?xì)飧郊訅毫?、高層建筑的沉降、室?nèi)立管自重及熱伸縮等問題。一、燃?xì)夤艿拦懿倪x用15螺GB50028-202310.2.4條，“在屋面上的燃?xì)夤艿篮透邔咏ㄖ赝鈮茉O(shè)的燃?xì)夤艿?，在避雷范圍以外時(shí)，承受焊接鋼4mm?！币虼嗽谠O(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)，首先確認(rèn)燃?xì)夤艿朗欠裨诒芾追秶鷥?nèi)。二、燃?xì)飧郊訅毫υ诹⒐苤芯蜁?huì)產(chǎn)生較大的附加壓力。附加壓力過大，會(huì)造成某些用戶燃具前壓力波動(dòng)增大，超出燃具穩(wěn)定工作范圍，影響用戶燃具的正常燃燒，造成燃?xì)獠煌耆紵踔涟l(fā)生離焰、脫火、回火和熄火等現(xiàn)象，增大供氣擔(dān)憂全性。掌握和消退附加壓力的影響，是保證高層供氣系統(tǒng)安全正常運(yùn)行的重要方面。在高層建筑燃?xì)馐覂?nèi)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，由附加壓頭引發(fā)的沖突特別突出，因而“頂峰計(jì)算、低峰校核“是指通過計(jì)算(主要是管徑的選擇)使得在用氣頂峰時(shí)配氣系統(tǒng)中最低壓力用氣點(diǎn)的壓力高于燃計(jì)算公式：△P=h(ρa(bǔ)-ρg)g=5.32h式中：△P 附加壓頭(Pa)；ρa(bǔ) 表示空氣密度(=1.293Kg/m3)；ρg (Kg/m3)0.75Kg/m3；h 表示最高與最低用氣點(diǎn)位置的高差(m)；g 表示重力加速度(=9.80m/s2)。附加壓力為正值，說明燃?xì)庾韵露狭魈蕰r(shí)，附加壓力相當(dāng)于浮力。由于Pn=2023Pa，依據(jù)燃?xì)庠O(shè)計(jì)手冊，灶前壓力允許波動(dòng)范。隨著樓層上升，由于附加壓力的作用，很有可能導(dǎo)致燃2500Pa，設(shè)定最不利工況，即只有頂層一戶用氣，管道沿程阻力接近于0，而局部阻力僅為燃?xì)獗淼淖枇?約PP=2500+ΔH-120Pa=2380Pa+5.32h當(dāng)P=3000Pa時(shí)，h=116m。但為了使用戶燃具前的壓力波動(dòng)范圍變小，更接近灶具的額定壓力，有必要實(shí)行措施，減小附加壓力的影響。自然氣系統(tǒng)隨著樓層上升，附加壓力漸漸增大，相當(dāng)于降低了管道阻力。對由下而上的燃?xì)夤┙o方式，要消退附加壓力的影響，須增加管道阻力。具體措施有：每隔肯定層數(shù)設(shè)一節(jié)流閥，這種方法簡便、經(jīng)濟(jì)、易操作。但是，當(dāng)只有頂層極少數(shù)用戶用氣時(shí)，附加壓力削減不明顯；管內(nèi)流量隨用戶數(shù)的多少而變化，流量的變化致使立管的阻力也隨之變化，造成用戶燃具前壓力波動(dòng)。在立管上設(shè)置低-200Pa的樓層。通過調(diào)壓器調(diào)壓，穩(wěn)定燃具前壓力，消退附加壓頭影響。每戶裝設(shè)閥門，依據(jù)各樓層不同的燃?xì)鈮毫?，分別調(diào)整閥門的開度，節(jié)流調(diào)壓，抑制附加壓力的影響，從而滿足每戶燃具所需正常工作壓力。但由于閥門開度不好掌握，故這種-低壓調(diào)壓器，使燃具前壓力穩(wěn)定在額定工作壓力范圍承受中壓管道直接進(jìn)入建筑物，在戶內(nèi)燃?xì)獗砬凹又?低壓調(diào)壓器，這樣用戶之間的影響較小，用氣頂峰時(shí)壓力波動(dòng)也不明顯，而且調(diào)壓器后的低壓管段較短，燃具根本上是處在額定壓力下工作，運(yùn)行工況較佳，比較好地消退附加壓力的影響。但是戶內(nèi)有一局部中壓管道，安全性比低壓管道有所降低，并且工程造價(jià)也較高，所以一般不主見承受。在實(shí)際應(yīng)用中，樓層不超過20層時(shí)，一般承受在立管上加節(jié)流閥的方法；樓層超過20層時(shí)，一般承受-低壓調(diào)壓器的方法。這樣，既有效地消退了附加壓力，保證了燃具前壓力的穩(wěn)定性，同時(shí)在肯定程度上也降低了工程造價(jià)。三、 高層建筑的沉降對管道的影響建筑物建成后都會(huì)產(chǎn)生大小不同的沉降，建筑物的沉降對燃?xì)庖牍艿挠绊懜裢鈬?yán)峻。我們安裝燃?xì)夤艿罆r(shí)應(yīng)盡量在建筑沉降一段時(shí)間后敷設(shè)引入管，可在管道穿墻處設(shè)置鋼套管或預(yù)留豎槽，并保證管道上部間隙不小于建筑物最1.25mm。由于建筑物沉降時(shí)，燃?xì)庖牍苁窍鄬o止的，因此燃?xì)庖牍芤惺芙ㄖ镒饔卯a(chǎn)生的切應(yīng)力，當(dāng)切應(yīng)力超過極限時(shí)，管道就會(huì)斷裂，造成燃?xì)庑孤?。因此，在燃?xì)庠O(shè)計(jì)中要實(shí)行肯定的措施保護(hù)引入管。在立管(或穿墻管)前的水平管上加設(shè)一個(gè)波浪管補(bǔ)償(或穿墻管)前的水平償來削減引入管的受力。此種方法簡潔易行，但是受位置的限制。在引入管穿越墻體時(shí)加設(shè)鋼套管，鋼套管保證燃?xì)夤艿赖纳喜颗c鋼套管的間隙大于建筑物的最大沉降量，下部也應(yīng)留有肯定的間隙。四、 室內(nèi)立管自重考慮管道自重產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力和環(huán)境溫度的變化產(chǎn)生的伸縮變型與熱應(yīng)力。7～10層的穿樓板處加7～10層的高度處加設(shè)固定支撐，或加一段水平管段，在水平管段上加支架。50m處轉(zhuǎn)換立管位置形成“與”字形，兩段立管間用金屬波浪管連接，立管底局部別設(shè)固定支座承重。五、 燃?xì)饬⒐茏灾嘏c熱伸縮的影響立管因環(huán)境溫度變化熱脹冷縮，所以應(yīng)以立管底部為固定端，頂端為自由時(shí)套管局部相當(dāng)于滑動(dòng)支架，有利于軸向移動(dòng)。1、管道因溫差產(chǎn)生的伸縮量計(jì)算：管道兩端不固定時(shí)伸縮量的計(jì)算公式為：ΔL=103×αl×L×Δt管道的伸縮量，mm；——-1201.110-5-1；L——管道長度，m；Δt——設(shè)計(jì)溫差，即管道在計(jì)算狀態(tài)下的溫度與安裝溫度的差，℃。2、管道的熱應(yīng)力假設(shè)管道兩端完全固定時(shí)，產(chǎn)生的熱應(yīng)力計(jì)算公式為：σt=E×α×Δt式中：σt——熱應(yīng)力，MPa；設(shè)計(jì)溫差，即管道在計(jì)算狀態(tài)下的溫度與安裝溫度的差，℃；E——管材的彈性模量，MPa201.92×105MPa。α——α=1.2×10-5m/℃.m。伸縮量〔mm〕溫差〔℃〕〔MPa〕伸縮量〔mm〕溫差〔℃〕〔MPa〕60m120m150m106.613.216.521.122013.226.43342.243019.839.649.563.36可見，立管的伸縮量和熱應(yīng)力是不行無視的，應(yīng)實(shí)行有效的支撐和熱補(bǔ)償償。1〕在立管上承受多個(gè)彎頭組合進(jìn)展補(bǔ)償；2〕在立管上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)波浪補(bǔ)償器進(jìn)展補(bǔ)償。的補(bǔ)償將造成絲口松動(dòng)，因此方式二為抱負(fù)的補(bǔ)償方式。六、其他安全措施因此應(yīng)合理配置先進(jìn)設(shè)備，實(shí)行安全措施。具體措施有：在引入管處設(shè)置快速切斷閥，每隔6～7層加一個(gè)分段閥門。各用戶設(shè)置燃?xì)鈭?bào)警裝置、自動(dòng)切斷裝置、送排風(fēng)系統(tǒng)等。燃?xì)鈭?bào)警裝置和自動(dòng)切斷裝置、送排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)連動(dòng)。高