山西省運(yùn)城市鐘樓小區(qū)天然氣工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)討論

摘 要：文章探討了鐘樓小區(qū)天然氣工程在規(guī)劃設(shè)計(jì)中的工程特殊性（常規(guī)調(diào)壓箱無法適用、庭院管網(wǎng)敷設(shè)難度大、高層建筑沉降及供氣立管自重引發(fā)的問題等）以及針對(duì)此而做出的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：調(diào)壓系統(tǒng) 管網(wǎng)敷設(shè) 安全措施 設(shè)計(jì)規(guī)范

中圖分類號(hào)：F280 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2013）01-219-02

一、工程概況

運(yùn)城市鐘樓小區(qū)是運(yùn)城市政府規(guī)劃開發(fā)的一項(xiàng)惠民市政工程，屬于運(yùn)城市的示范小區(qū)，在小區(qū)范圍內(nèi)部分地面以下全部挖空，整體澆鑄形成一大型地下室。該地下室又被分隔成一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間，形成一個(gè)集汽車庫、摩托車庫與自行車庫為一體的大型地下車庫。地下室屋頂就是庭院，地面上方依然聳立著高低建筑群，布局了車道、會(huì)所、商業(yè)系統(tǒng)、廣場，是一個(gè)具有綜合功能的綠色居住社區(qū)。而整個(gè)小區(qū)樓群建筑模式不統(tǒng)一，部分樓群為高層建筑，即所需規(guī)劃為含大型地下車庫的樓群；另一部分樓群為回遷戶以及含商品房的普通住宅，此樓群則被規(guī)劃成為一樓為2.5m高的車庫建筑模式。

二、工程特殊性

作為一個(gè)具有代表性的示范小區(qū)，政府嚴(yán)格監(jiān)管的惠民工程，加之部分樓群樓層較高，層數(shù)多，人員密集，安全問題更是重中之重，因此其附屬配套設(shè)施也相當(dāng)完備。鐘樓小區(qū)把庭院內(nèi)的上下水、電、有限電視等全部設(shè)于地下室，只在各單元廚房外陽臺(tái)內(nèi)鉆出地面，引至各家各戶，表面看不到各類管道的蹤跡，總體外觀效果不錯(cuò)。然而鐘樓小區(qū)情況特殊，現(xiàn)場復(fù)雜，敷設(shè)燃?xì)夤艿赖碾y度較大。經(jīng)過多次勘察現(xiàn)場，筆者發(fā)現(xiàn)存在以下難點(diǎn)：

1.調(diào)壓系統(tǒng)。運(yùn)城市天然氣輸配管網(wǎng)為中壓配氣系統(tǒng)，即由分配管引入庭院后經(jīng)調(diào)壓箱降為低壓入戶。鐘樓小區(qū)的氣源接自南城路至鳳凰路已建中壓dn200的PE燃?xì)夤艿?。由于小區(qū)內(nèi)庭院情況較為復(fù)雜，燃?xì)庠谶M(jìn)入小區(qū)前就應(yīng)降為低壓。但是，鐘樓小區(qū)用戶較多，用氣量較大，從供氣安全角度考慮，對(duì)此應(yīng)增加必要的安全措施和更加可靠的調(diào)壓設(shè)備。為此，我們依據(jù)本小區(qū)的規(guī)劃，南區(qū)、北區(qū)選用了兩套R(shí)X/0.4（50NL）調(diào)壓柜，以滿足居民及臨街門面房商戶的用氣量。

2.庭院管網(wǎng)敷設(shè)難度大。首先，各住宅樓之間跨距較大，若架空敷設(shè)，則會(huì)影響小區(qū)的整體效果，對(duì)在整體規(guī)劃方面高要求的鐘樓小區(qū)來說，這樣的敷設(shè)方式也是不允許的。其次，小區(qū)的部分樓群（高層建筑群）庭院地下全挖空，然后整體澆鑄成可循環(huán)車輛的的大型地下車庫。如前面所說地下室屋頂即為小區(qū)的庭院地面，如果按照常規(guī)燃?xì)夤芫W(wǎng)的模式進(jìn)行庭院地下管網(wǎng)設(shè)計(jì)，就必須在地下室頂板上方的0.3～0.6米的覆土層中埋設(shè)庭院中低壓管網(wǎng)，因?yàn)槁裆畈粔?，違反了《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》第3、4條的規(guī)定：地下燃?xì)夤艿缆裨O(shè)的最小覆土厚度（路面至管頂）應(yīng)符合下列要求：1、埋設(shè)在非機(jī)動(dòng)車道下（含人行道）時(shí)不得小于0.6m；2、埋設(shè)在機(jī)動(dòng)車不可能到達(dá)的地方時(shí)，不得小于0.3m。特殊環(huán)境下無法達(dá)到時(shí)，可采取有效的安全防護(hù)措施。在地下室頂板上方敷設(shè)管道，雖然設(shè)計(jì)規(guī)范無明文規(guī)定，但在第6、3、3-1條中列出了地下管道與建筑物基礎(chǔ)和外墻的水平凈距為：低壓大于0.7m，中壓B大于1m，中壓A大于1.5m……。所以對(duì)于此高層建筑群，燃?xì)夤艿酪矡o法埋地。

因而對(duì)此高層樓群的管網(wǎng)敷設(shè)只能考慮到地下室，然而這一方案也存在著諸多難度：由于地下室的環(huán)境特殊性，一般都不具備通風(fēng)、換氣、泄壓要求，而且鐘樓小區(qū)地下室空間被分隔成一間間獨(dú)立的車庫，管網(wǎng)系統(tǒng)要穿越一間間車庫，并且每一根引入管都須由地下室穿出地面引至室內(nèi)。這樣一來，地下室將會(huì)形成大量交錯(cuò)分布的燃?xì)夤芫W(wǎng)，存在許多漏氣隱患。如果地下室有用氣設(shè)備，非引入不可，必須嚴(yán)格執(zhí)行《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的第10.2.23和第10.5.3條，采取一系列安全措施，如機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，電磁切斷閥，泄露報(bào)警器，防爆照明設(shè)備等等。完善這些必備的安全設(shè)施，投資較大，鐘樓小區(qū)地下室并不用氣，所以該方案不予采納。

3.高層建筑沉降及供氣立管自重產(chǎn)生的問題。高層建筑的自重很大，土壤的承載能力有限，一般高層建筑地基都有一定數(shù)值的允許沉降量，地基產(chǎn)生大小不同的沉降，對(duì)天然氣引入管的影響非常大。由于建筑物沉降時(shí)，天然氣引入管是相對(duì)靜止的，因此天然氣引入管道要承受建筑物作用產(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、脫開等，造成天然氣泄露，容易發(fā)生安全事故。

鐘樓小區(qū)的高層建筑物層數(shù)為24層，層數(shù)較多，燃?xì)饬⒐艿拈L度也較長，管道的自重較重，產(chǎn)生的壓應(yīng)力很大，這樣將會(huì)對(duì)立管造成很大的傷害。

三、設(shè)計(jì)方案

1.調(diào)壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。目前，運(yùn)城市NG供氣輸配系統(tǒng)采用中低壓級(jí)制，鐘樓小區(qū)氣源接南環(huán)路已建壓力為0.2MPa中壓dn200PE管，經(jīng)庭院管網(wǎng)供氣至各樓棟的壓力為2500Pa。小區(qū)用氣量大，采用調(diào)壓箱，既可滿足供氣要求，節(jié)省占地，各項(xiàng)安全設(shè)施又完備。

調(diào)壓箱設(shè)置在社區(qū)外圍的無地下室的綠叢中，與鄰近的建筑物的距離大于6m，并加設(shè)圍欄、車檔監(jiān)護(hù)，箱底砌筑大于0.3米高的鋼筋混凝土基礎(chǔ)。調(diào)壓箱長約2.0m，寬1.0m左右，高約1.80m，由過濾器、調(diào)壓器、自動(dòng)切斷閥、超壓自動(dòng)放散系統(tǒng)和備用調(diào)壓器及各種閥門附件組成，設(shè)施齊全，安全可靠。而且其流量范圍從幾十立方米到幾千立方米不等，可滿足不同用戶的要求。

2.庭院管網(wǎng)的設(shè)計(jì)。如前所述，庭院情況復(fù)雜，燃?xì)夤艿罒o處敷設(shè)。經(jīng)過仔細(xì)研究及多次現(xiàn)場勘察，決定采取如下方案：（1）樓前管道沿著一層車庫上面的雨棚及女兒墻架空敷設(shè)，經(jīng)過各樓棟口及陽臺(tái)與陽臺(tái)之間的空隙時(shí)，折彎向里，順勢而走。這樣需要增加許多彎頭，增大了局部阻力損失，但與建筑融為一體，比較美觀，不影響整體效果。（2）10#-17#樓與樓之間氣源連接采取上返下返埋地，在氣源來源方向距室外地坪1.2米處設(shè)球閥，埋地管達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)，采取剔溝槽加套管的措施以滿足規(guī)范要求。

3.自重引起管道損壞的解決方法。（1）克服高層建筑沉降的方法。在立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)償能力來減小引入管的切應(yīng)力。在立管前的水平管上加設(shè)幾個(gè)彎頭，相當(dāng)于加設(shè)一個(gè)方形補(bǔ)償器。此種方法簡單易行，但是受位置的限制。（2）解決由立管自重可能引發(fā)的管件損壞，可以在建筑物中每隔一定的距離設(shè)置管道的固定支架，使固定支架與建筑物成為一體，以減少立管底部壓縮應(yīng)力過于集中，防止因管道下沉而引起引入管受力折斷或變形引起倒坡。

四、結(jié)語

對(duì)高層建筑、地下室等特殊情況用氣，雖然《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》有相應(yīng)的規(guī)定，但比較粗略，對(duì)于每座建筑實(shí)際用氣情況，尚存在許多細(xì)節(jié)需要解決。所以在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，就應(yīng)該統(tǒng)籌考慮，總體規(guī)劃，更應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庠?、壓力、建筑、安全、地理、環(huán)境等特點(diǎn)綜合考慮，選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。

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（作者單位：運(yùn)城市經(jīng)緯燃?xì)庥邢薰?山西運(yùn)城 044000）

（責(zé)編：賈偉）