高層建筑燃?xì)夤こ剃P(guān)鍵設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)探究

張榮芳

【摘 要】本研究旨在探討高層建筑燃?xì)夤こ痰南嚓P(guān)關(guān)鍵設(shè)計(jì)與技術(shù)，通過(guò)對(duì)高層建筑的調(diào)壓系統(tǒng)、管線布局、燃?xì)獗矸恳约叭細(xì)夤芫脑O(shè)計(jì)方式，以及燃?xì)夤こ痰蛪汗芫W(wǎng)水利技術(shù)的實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行闡述，為當(dāng)前高層建筑的關(guān)鍵設(shè)計(jì)與施工技術(shù)提供一些參考和幫助，以促進(jìn)高層建筑的更好、更快發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；燃?xì)夤こ?；關(guān)鍵設(shè)計(jì)；關(guān)鍵技術(shù)

0.引言

新時(shí)期下，隨著現(xiàn)代大城市經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，以及高層建筑技術(shù)水平的不斷提高，使得高層建筑燃?xì)夤こ痰年P(guān)鍵設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)的研究工作越來(lái)越受到人們的普遍關(guān)注及重視。在當(dāng)前，大多數(shù)高層建筑均是集居住、商貿(mào)、辦公和景觀等為一體化的新型建筑，可以說(shuō)是現(xiàn)代城市魅力與文化的重要代表，而燃?xì)夤こ淘诟邔咏ㄖ心芊窨茖W(xué)、合理進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，與高層建筑的總體性能、安全等有著直接性關(guān)系。為此，本研究擬結(jié)合高層建筑燃?xì)夤こ痰年P(guān)鍵設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行探討，現(xiàn)具體分析如下。

1.高層建筑燃?xì)夤こ痰南嚓P(guān)關(guān)鍵設(shè)計(jì)

1.1調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通常情況下，燃?xì)庑枰?jīng)分戶立管由低向高上升至最高層，使得砼≥25層的高層建筑在石油氣、天然氣方面的附加壓頭相對(duì)較大。在進(jìn)行調(diào)壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般認(rèn)為，調(diào)壓系統(tǒng)可通過(guò)獨(dú)立設(shè)置，并利用調(diào)壓箱代替以往使用的調(diào)壓柜的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)庭院管網(wǎng)小時(shí)對(duì)流量1.2倍值的計(jì)算，從而美化調(diào)壓箱，并以平臺(tái)的方式，在小區(qū)安全綠地上進(jìn)行露天安裝，不但維護(hù)方便，而且還具有對(duì)小區(qū)生態(tài)環(huán)境影響小的特點(diǎn)。

1.2管線布局設(shè)計(jì)

與多層建筑坐北朝南不同的是，高層建筑的外輪廓線接近于六面體布局，并且在東西南北各個(gè)墻面均設(shè)計(jì)有窗口。在廚房布局上，一般可采用以下兩種方式設(shè)計(jì)，即：（1）廚房投影點(diǎn)位于天井槽兩側(cè)；（2）廚房設(shè)置在各電梯出口后的樓道兩側(cè)。燃?xì)夥峙涔苄枰c高層建筑結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，并且考慮到布局的安全與美觀，最好采用架空線位的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.3燃?xì)獗矸吭O(shè)計(jì)

高層建筑的燃?xì)獗矸客ǔＥc水電表房是有所區(qū)別的，并且重點(diǎn)安裝于固定空間內(nèi)。一方面是用于保障用戶隱私安全，另一方面，則可用于提高公共服務(wù)能力。除此之外，燃?xì)獗矸窟€應(yīng)設(shè)置在離消防隔火室較遠(yuǎn)的距離，以免發(fā)生不必要的損壞情況。在燃?xì)獗矸康姆块T設(shè)計(jì)方面，材料應(yīng)選用不可燃且耐火能力大于1h的產(chǎn)品，同時(shí)還需要設(shè)置自動(dòng)關(guān)閉功能。為用戶提供服務(wù)的燃?xì)獗恚枰走x標(biāo)記清晰、難以輕易擦掉的標(biāo)注方式，并于表房門進(jìn)行顯眼的安全標(biāo)注。

1.4燃?xì)夤芫O(shè)計(jì)

由于高層建筑除了用于居住之外，還較為重視外表美觀。為此，在燃?xì)夤芫M(jìn)行立管時(shí)，一般都將其安裝在建筑內(nèi)部，并將燃?xì)庀到y(tǒng)中的立管設(shè)置在燃?xì)庠O(shè)施的專用管井內(nèi)部。管井通常與標(biāo)準(zhǔn)層住宅燃?xì)獗砦恢孟噙B，需要選用不可燃且耐火能力超過(guò)2h的材料，同時(shí)，在管井的高低位置處，還需要設(shè)置有面積>0.1㎡的金屬百葉通風(fēng)口，以便于連通外界。

一般認(rèn)為，燃?xì)夤芫c燃?xì)獗矸吭谠O(shè)計(jì)時(shí)，需要遵循的原則有以下幾點(diǎn)。包括：（1）確保燃?xì)夤艿缆窂酵L(fēng)良好；（2）確保在公共通道內(nèi)燃?xì)獠灰子谛孤?、擴(kuò)散；（3）確保一旦發(fā)生泄露，能夠及時(shí)將燃?xì)馀欧懦鋈ィ唬?）必須做好意外逃生通道的暢通工作，以免發(fā)生不必要的爆炸事故。

2.高層建筑燃?xì)夤こ痰蛪汗芫W(wǎng)水力的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1低壓管網(wǎng)壓力降

結(jié)合《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，一般低壓管網(wǎng)的壓力降可采用公式：△Pd=0.75Pn+150（其中，△Pd表示從調(diào)壓站到最遠(yuǎn)燃具的管道允許阻力損失，單位Pa；△Pn表示低壓燃具的額定壓力，單位Pa）進(jìn)行計(jì)算。由此可以看出，距離調(diào)壓站最近的用戶處壓力應(yīng)為1.5Pn，最遠(yuǎn)為0.75Pn，燃燒器性能符合燃燒質(zhì)量要求，另外150Pa為0.75Pn后的用戶氣表阻損。

2.2低壓管道使用阻損的計(jì)算

在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，相對(duì)于高中壓管道，低壓管道的設(shè)計(jì)和計(jì)算要較為頻繁，在當(dāng)前，簡(jiǎn)化流量、管長(zhǎng)和管徑的計(jì)算，采用將摩阻系數(shù)包括在內(nèi)的普耳低壓管道實(shí)用計(jì)算公式為：10Sk/K2d5 △P=Q2L（其中，△P表示壓力降，單位Pa；S表示燃?xì)庀鄬?duì)比重，天然氣取0.58；Q表示燃?xì)庥?jì)算流量，Q=ΣKNQn）。例如，居民用氣為天然氣，每戶選定1臺(tái)雙眼灶，流量為0.65m3/h；1臺(tái)快速熱水器，流量為1.78m3/h，由此可推斷出用氣共0.65+1.78=2.7m3/h。

例如，在計(jì)算砼42層的高層建筑的居民用氣情況時(shí)，采用枝狀低壓管道水利計(jì)算的方式，將官網(wǎng)范圍規(guī)定在調(diào)壓箱出口到最高層用戶燃燒設(shè)備前。同時(shí)設(shè)定d表示管道內(nèi)徑（cm），L表示計(jì)算長(zhǎng)度（m），K表示根據(jù)管徑大小的取值范圍；K1表示管段局部損失，取值1.1。由此可計(jì)算天然氣參數(shù)如下：（1）管段編號(hào)：將立管每15m（5層）設(shè)定為1段計(jì)算單元，分戶立管前2層屋頂水平管分為30m和35m2單元段，調(diào)壓箱出口地下敷設(shè)到二樓屋頂平臺(tái)約115m，作為1個(gè)單元段。（2）首次選取立管通長(zhǎng)均為DN40，同時(shí)將d1和K1代入公式當(dāng)中，得到摩擦阻力△P1值。（3）計(jì)算附加壓頭：△H=9.8×（Pk-Pm）×h。其中，Pk表示空氣密度，取值1.293kg/m3；Pm表示天然氣密度，取值0.76kg/m3。（4）初選管道輸氣時(shí)，最高層用具前實(shí)際壓力降△P1為127Pa，若假設(shè)調(diào)壓箱出口壓力2600Pa，那么最高層燃具前工作壓力P=2600-127-150=2323Pa，高于額定壓力約2000Pa。（5）再次選定管徑，縮小DN40立管的上部管徑，將第38層到42層的管徑重選為DN25，將第23到37層的設(shè)為DN32，相應(yīng)K值增大，此時(shí)可將d2和k2代入計(jì)算公式當(dāng)中，推斷出最高層實(shí)際壓力降△P2為357.6Pa，進(jìn)而可得知砼42層用戶灶前工作壓力P=2600-357.6-150=2092.4Pa。（6）在立管上部的管徑更改后，下部壓力降保持不變。設(shè)定砼3層用戶實(shí)際壓力降△P2為362Pa，中間砼23層用戶實(shí)際壓力降△P2為365.8Pa，由此可推斷出砼3層用戶灶前工作壓力P=2600-362-150=2088Pa，而中間砼23層則為2092.4Pa。

由上述可知，該高層建筑的燃?xì)夤こ倘舨捎锰烊粴廨斔?，則可以使各層用戶灶具均在其額定壓力約2000Pa的情況下作業(yè)，并且達(dá)到最佳燃燒狀態(tài)。

3.結(jié)束語(yǔ)

本研究通過(guò)對(duì)高層建筑的調(diào)壓系統(tǒng)、管線布局、燃?xì)獗矸恳约叭細(xì)夤芫鹊年P(guān)鍵設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討，并結(jié)合一些實(shí)例，對(duì)高層建筑燃?xì)夤こ痰蛪汗芫W(wǎng)水力的技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究，可以看出，燃?xì)夤こ淘谛聲r(shí)期高層建筑的設(shè)計(jì)與發(fā)展中扮演著相當(dāng)重要的角色，需要我們樹(shù)立“以人為本”的建筑設(shè)計(jì)理念，充分考慮到高層建筑與燃?xì)夤こ虄烧叩闹匾P(guān)系，以及相關(guān)的質(zhì)量、安全、美觀等因素，為新時(shí)期房地產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展帶來(lái)有效的促進(jìn)作用。 [科]

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