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高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

新聞時(shí)間:2019-05-15 文章來(lái)源: 文章作者:ztcjjt

隨著城市建設(shè)的發(fā)展,高層建筑越來(lái)越多。由于高層建筑自身的特殊性,其供氣與多層建筑供氣有一定的差別。本文就高層建筑的特點(diǎn),討論高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題。

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1.1 消除燃?xì)飧郊訅毫Φ谋匾?/strong>

高層建筑高程較高,燃?xì)饬⒐茌^長(zhǎng),由于城市燃?xì)獾拿芏扰c空氣密度不同,在立管中就會(huì)產(chǎn)生較大的附加壓力。附加壓力過(guò)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,增大供氣不安全性[1]。控制和消除附加壓力的影響,是保證高層供氣系統(tǒng)安全正常運(yùn)行的重要方面。

假設(shè)人工煤氣密度約0.46kg/m3,天然氣密度約0.74kg/m3,液化石油氣密度約2.5kg/m3,空氣密度取1.293k/m3,那么高程每升高1m,產(chǎn)生的附加壓力為:人工煤氣為8.16Pa,天然氣為5.42Pa,液化石油氣為-11.83Pa。附加壓力為正值,說(shuō)明燃?xì)庾韵露狭鲃?dòng)時(shí),附加壓力相當(dāng)于上浮力;若附加壓力為負(fù)值,則說(shuō)明燃?xì)庾韵露狭鲃?dòng)時(shí),附加壓力相當(dāng)于阻力。各種氣源不同建筑物高度時(shí)的附加壓力見(jiàn)表1。

表1 不同建筑物高度時(shí)附加壓力

燃?xì)夥N類 燃具額定壓力/Pa 室內(nèi)管道允許壓力降/Pa 附加壓力/Pa 建筑物高度為24m 建筑物高度為40m 建筑物高度為60m 建筑物高度為80m 人工煤氣 1000 300 196 326 490 653 天然氣 2000 400 130 217 325 434 液化石油氣 2800 500 -284 -473 -710 -946 注:室內(nèi)管道允許壓力降包括燃?xì)獗韷毫?約120~200Pa)。

隨著樓層升高,附加壓力對(duì)燃具燃燒效果影響增大,在高層建筑供氣系統(tǒng)中不能不考慮其影響。

1.2 消除燃?xì)飧郊訅毫Φ拇胧?/strong>

1.2.1 人工煤氣和天然氣系統(tǒng)

隨著樓層升高,附加壓力逐漸增大,相當(dāng)于降低了管道阻力。對(duì)由下而上的燃?xì)夤?yīng)方式,要消除附加壓力的影響,須增加管道阻力。具體措施有:

① 每隔一定層數(shù)設(shè)一節(jié)流閥,這種方法簡(jiǎn)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),附加壓力減少不明顯;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)。

② 在立管上設(shè)置低-低壓調(diào)壓器。通常將調(diào)壓器裝設(shè)在附加壓力超過(guò)200Pa的樓層。通過(guò)調(diào)壓器調(diào)壓,穩(wěn)定燃具前壓力,消除附加壓頭影響。

③ 每戶裝設(shè)閥門,根據(jù)各樓層不同的燃?xì)鈮毫?,分別調(diào)整閥門的開(kāi)度,節(jié)流調(diào)壓,克服附加壓力的影響,從而滿足每戶燃具所需正常工作壓力。但由于閥門開(kāi)度不好控制,故這種做法很少采用。

④ 在用戶表前設(shè)置用戶低-低壓調(diào)壓器,使燃具前壓力穩(wěn)定在額定工作壓力范圍內(nèi)。

⑤ 采用中壓管道直接進(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,用氣高峰時(shí)壓力波動(dòng)也不明顯,而且調(diào)壓器后的低壓管段較短,燃具基本上是處在額定壓力下工作,運(yùn)行工況較佳,比較好地消除附加壓力的影響。但是戶內(nèi)有一部分中壓管道,安全性比低壓管道有所降低,并且工程造價(jià)也較高,所以一般不主張采用。

在實(shí)際應(yīng)用中,樓層不超過(guò)20層時(shí),一般采用在立管上加節(jié)流閥的方法;樓層超過(guò)20層時(shí),一般采用在用戶表前設(shè)置用戶低-低壓調(diào)壓器的方法。這樣,既有效地消除了附加壓力,保證了燃具前壓力的穩(wěn)定性,同時(shí)在一定程度上也降低了工程造價(jià)。

1.2.2 液化石油氣系統(tǒng)

由下而上的燃?xì)夤?yīng)方式,要消除附加壓頭的影響,須降低管道阻力,或提高供氣系統(tǒng)壓力。具體措施有:

① 根據(jù)管道水力計(jì)算,可采用較大管徑的立管,以減小管道阻力。

② 采用中壓進(jìn)戶的供應(yīng)方式。由于液化石油氣的密度較大,極易形成不同樓層用戶壓力差別,影響燃具的正常燃燒。用中壓直接進(jìn)入建筑物,消除了附加壓力的影響。但戶內(nèi)有一部分中壓管道,安全性比低壓管道有所降低,并且工程造價(jià)也較高。

 

2
 
對(duì)燃?xì)夤艿雷灾氐奶幚?/span>
 

 

隨著建筑物層數(shù)的增加,燃?xì)饬⒐艿拈L(zhǎng)度也變長(zhǎng),管道的自重變大,所以應(yīng)設(shè)置管道的固定支架,使固定支架與建筑物成為一體,防止因管道下沉而引起引入管受力折斷或變形引起倒坡。一般固定管道的做法有:

① 對(duì)于室內(nèi)立管,在每隔7~10層的穿樓板處加設(shè)固定支撐,使燃?xì)夤艿?、套管以及建筑物成為一體。具體做法見(jiàn)圖1(圖中單位為mm)。

② 對(duì)于室外立管,在每隔710層的高度處加設(shè)固定支撐,見(jiàn)圖2(圖中單位為mm)。或加一段水平管段,在水平管段上加支架。


 

3
 
建筑物的沉降對(duì)燃?xì)夤艿赖挠绊?/span>
 

 

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(duì)燃?xì)庖牍艿挠绊懛浅?yán)重。由于建筑物沉降時(shí),燃?xì)庖牍苁窍鄬?duì)靜止的,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(guò)極限時(shí),管道就會(huì)斷裂,造成燃?xì)庑孤R虼耍谌細(xì)庠O(shè)計(jì)中要采取一定的措施保護(hù)引入管。

① 在立管(或穿墻管)前的水平管上加設(shè)一個(gè)波紋管補(bǔ)償器,利用補(bǔ)償器的補(bǔ)償能力來(lái)減小引入管的切應(yīng)力。

② 在立管(或穿墻管)前的水平管上加設(shè)幾個(gè)彎頭(最好用煨彎),相當(dāng)于加設(shè)一個(gè)方型補(bǔ)償器,用彎頭的自然補(bǔ)償來(lái)減少引入管的受力。此種方法簡(jiǎn)單易行,但是受位置的限制。

③ 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)留有一定的間隙。

 

4
 
其他安全措施
 

 

由于高層建筑高度高,層數(shù)多,人員密集,一旦發(fā)生火災(zāi),人員疏散困難,因此應(yīng)合理配置先進(jìn)設(shè)備,采取安全措施。具體措施有:

① 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。

② 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)。

③ 高層建筑的燃?xì)夤艿?、燃?xì)庠O(shè)備應(yīng)定期檢修,保障其安全運(yùn)行。

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