關(guān)于高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

陸海宇

摘要：當(dāng)今城市化進(jìn)程的不斷加快，現(xiàn)代高層建筑不斷涌現(xiàn)，且隨著燃?xì)鈶?yīng)用不斷推廣，現(xiàn)代高層建筑基本已經(jīng)全面使用管道燃?xì)狻８邔尤細(xì)夤艿涝O(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性，直接關(guān)系人們的安全和生活。本文針對(duì)高層燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討，提出一些設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；燃?xì)夤艿?；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化的進(jìn)程加快，高層建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)。鑒于高層建筑的特殊性，其燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)上會(huì)與普通低層、多層建筑存在差異。目前高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)需考慮較多的問(wèn)題，在保證安全的基礎(chǔ)下追求設(shè)計(jì)的合理性，這是一個(gè)需要探討的問(wèn)題。

1高層建筑對(duì)燃?xì)夤艿赖挠绊懸蛩?/p>

1.1高層建筑沉降相對(duì)較大

建筑物沉降是指建筑物建好之后因本身自重壓力使地基產(chǎn)生變形，然后導(dǎo)致后下沉，無(wú)論是單層、多層還是高層建筑均不可避免的出現(xiàn)建筑沉降問(wèn)題。然而高層建筑由于自重大，其沉降量會(huì)更明顯，可能會(huì)有5-10cm或更多。安裝在高層建筑上的燃?xì)饬⒐軙?huì)隨建筑一同沉降，然而從庭院管出來(lái)的引入管則是相對(duì)靜止的，這導(dǎo)致燃?xì)庖牍苓B接位置會(huì)產(chǎn)生一定的切應(yīng)力。當(dāng)切應(yīng)力超過(guò)極限時(shí)，管道和管件就會(huì)發(fā)生變形，甚至斷裂，造成燃?xì)庑孤?。因此在高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)中，高層建筑物沉降所帶來(lái)的隱患是必須考慮到的。

1.2產(chǎn)生的附加壓力相對(duì)增大

由于燃?xì)獾拿芏韧諝獾拿芏葍烧咧g存在差異，會(huì)導(dǎo)致附加壓力的產(chǎn)生，若不處理好附加壓力，引起壓力波動(dòng)大，則有可能出現(xiàn)燃?xì)獠煌耆紵踔撩摶?、回火的情況，影響到燃?xì)獾恼Ｊ褂眉肮獾陌踩浴２⑶疫@種附加壓力是會(huì)隨著樓層的增加而增大，故在高層燃?xì)庠O(shè)計(jì)中，燃?xì)夤艿赖母郊訅毫Σ荒芎鲆暋?/p>

1.3管道受溫度及自重的影響變多

環(huán)境溫度的變化會(huì)引起燃?xì)夤艿辣旧淼臒崦浝淇s，導(dǎo)致管道內(nèi)應(yīng)力突變，另外因材質(zhì)不一樣，建筑物與燃?xì)夤艿赖臒崦浝淇s程度是有差別的，這也會(huì)在燃?xì)饨ㄖ锱c燃?xì)夤艿乐g產(chǎn)生應(yīng)力，如果這些應(yīng)力不斷變大超過(guò)了管道所能承受的應(yīng)力范圍就會(huì)使管道發(fā)生變形。特別是高層建筑燃?xì)夤艿垒^長(zhǎng)，受熱脹冷縮的影響產(chǎn)生的應(yīng)力更明顯，并且它與高層建筑燃?xì)夤艿酪蜃灾卮笏a(chǎn)生的壓應(yīng)力加一起，更會(huì)造成管道扭曲、斷裂以致燃?xì)庑孤?，發(fā)生安全事故?？芍艿罒崦浝淇s及自重所帶來(lái)的問(wèn)題也是高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)中需要注意的。

2高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1處理高層建筑沉降產(chǎn)生的影響

處理高層建筑沉降產(chǎn)生的影響的方式一般為是在引入管與立管之間加設(shè)一段水平的不銹鋼金屬波紋軟管，利用波紋管的撓性補(bǔ)償能力可消減高層建筑沉降對(duì)引入管的產(chǎn)生的切應(yīng)力，較為有效地進(jìn)行沉降補(bǔ)償。此方式橫向補(bǔ)償量大，密封性能好，經(jīng)濟(jì)可行且安裝快捷方便。設(shè)計(jì)時(shí)需注意讓波紋管與筑物外墻保留100mm以上的凈距，以便日后維護(hù)。另外采用壁厚≥3.5mm的無(wú)縫鋼管作為引入管以提高管材性能，以及在引入管穿過(guò)建筑物基礎(chǔ)外墻時(shí)配以適當(dāng)加大的鋼套管，這些措施也對(duì)降低高層建筑物沉降所產(chǎn)生的應(yīng)力有幫助。

2.2消除高層建筑燃?xì)夤艿乐羞^(guò)多的附加壓力

消除燃?xì)夤艿乐羞^(guò)多附加壓力的方案通常是，高層建筑每戶的燃?xì)獗砬凹釉O(shè)低低壓調(diào)壓器，以此小范圍地調(diào)節(jié)低壓燃?xì)獾膲毫?，令燃?xì)庥镁叩膲毫Ψ€(wěn)定在額定工作壓力范圍內(nèi)?；蛘咭部梢约釉O(shè)截流閥，以增大燃?xì)夤艿赖闹型咀枇Γ瑴p少燃?xì)鈮毫?。在高層建筑中，截流閥的設(shè)置原則一般是每隔6一7層的立管上加設(shè)一個(gè)，再根據(jù)樓層高度適當(dāng)調(diào)節(jié)閥門的開度來(lái)截流調(diào)壓，以此消除附加壓力帶來(lái)的影響。

2.3減少高層建筑管道熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力

針對(duì)高層建筑燃?xì)夤艿罆?huì)產(chǎn)生相對(duì)多的熱脹冷縮應(yīng)力作用，導(dǎo)致主立管接口扭曲、斷裂，表前管變形、破壞，表接頭松動(dòng)從而引起安全事故，在高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)中要采取有效的對(duì)應(yīng)措施。通常可以加設(shè)波紋管，補(bǔ)償管道由溫差產(chǎn)生的伸縮量，從而消除應(yīng)力。在此過(guò)程中應(yīng)注意波紋管兩端必須固定，中間部分支架全部設(shè)計(jì)成活動(dòng)支架。立管波紋管的數(shù)量是根據(jù)管道的長(zhǎng)度和可能達(dá)到的最大溫差確定的。也可以采用自然補(bǔ)償?shù)霓k法，利用管道自身彎管段的彈性來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。

2.4解決高層建筑管道自重大的問(wèn)題

由于現(xiàn)代建筑的層數(shù)不斷增加，燃?xì)饬⒐芎椭Ч艿拈L(zhǎng)度也相應(yīng)變長(zhǎng)，管道的自重力越來(lái)越大。為解決因管道自重力過(guò)大引發(fā)的管道斷裂變形以致燃?xì)庑孤┦鹿实漠a(chǎn)生的問(wèn)題，在高層建筑燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)中通常使用固定支架對(duì)管道進(jìn)行固定。注意應(yīng)使固定支架與建筑物成為一體，并針對(duì)室內(nèi)立管和室外立管分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果是室內(nèi)立管，為了使燃?xì)夤艿?、套管、建筑物成為一體，可以在每隔7-10層的穿樓板處加設(shè)固定支撐。如果是室外立管，則可在每隔7-10層的高度處加設(shè)固定支撐，或者加一段水平管段，在水平管段上加設(shè)固定支撐。

2.5考慮高層建筑燃?xì)夤艿赖目拐?/p>

鑒于我國(guó)幅員廣闊，存在多種地質(zhì)特征，因此在不同地方的高層建筑所面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題不同，具有一些獨(dú)自的特點(diǎn)。例如在對(duì)處于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)活躍、地震多發(fā)城市的高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中，就應(yīng)考慮到燃?xì)夤艿赖目拐饐?wèn)題。因?yàn)橐坏┌l(fā)生地震，高層建筑中燃?xì)夤艿榔屏褧?huì)引發(fā)大面積的火災(zāi)，這無(wú)疑是雪上加霜。針對(duì)地震作用下的高層建筑中燃?xì)夤艿赖牡卣痦憫?yīng)特點(diǎn)，有如下幾點(diǎn)抗震構(gòu)造措施供參考：可在室內(nèi)橫向管道上設(shè)置一定的控制阻尼器等相關(guān)減震裝置；針對(duì)建筑內(nèi)立管的抗震性能，可在燃?xì)饬⒐芘c樓層連接處采用一定的隔震減震裝置；由于地震時(shí)高層建筑中的燃?xì)饬⒐軓澢鷳?yīng)力與其支撐點(diǎn)的距離相關(guān)，并且當(dāng)支撐點(diǎn)間距越小，容許應(yīng)力越大，故可每隔幾層加設(shè)一個(gè)支撐點(diǎn)。

2.6注意高層建筑燃?xì)夤艿赖姆览?/p>

高層建筑由于造型及樓高等原因，相對(duì)容易遭受雷擊，在其燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)時(shí)，管道防雷方面的問(wèn)題也需十分注意。燃?xì)鈱I(yè)應(yīng)會(huì)同電氣專業(yè)一起設(shè)計(jì)討論方案，務(wù)求該防雷方案中的措施令燃?xì)夤艿赖耐饬⒐芗凹芸展?，能夠有效地減小或避免雷擊的損害。一般原則上，高層燃?xì)夤艿赖氖彝饬⒐芎图芸展軕?yīng)盡量不要設(shè)置在高層建筑物的突起部位，例如女兒墻和屋檐邊等部位。有時(shí)應(yīng)建設(shè)方的要求，燃?xì)庵鞴苤荒苎馗邔咏ㄖ耐鈮芘赖教烀鎸?，然后從天面層分支出向下的立管，再讓其沿著中間天井引至各層各戶。此情況下，不但在外墻的燃?xì)夤艿佬枳鞣览捉拥兀蠹s9-12m的間距設(shè)置一次，以避免雷電側(cè)擊，同時(shí)也需用金屬網(wǎng)格去屏蔽在天面層的燃?xì)夤艿?，若條件充裕，建議加設(shè)主動(dòng)防雷裝置。

結(jié)束語(yǔ)

在設(shè)計(jì)高層建筑燃?xì)夤艿罆r(shí)要考慮諸多因素，如高層建筑物相對(duì)大的沉降量、燃?xì)夤艿栏郊訅毫Α⒐艿罒崦浝淇s及自重產(chǎn)生的應(yīng)力等。這些問(wèn)題的解決方式在以往的經(jīng)驗(yàn)中也有涉及，對(duì)今后的高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)提供了借鑒和參考，同時(shí)也希望我們能在以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展探究出更好的設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)高層建筑燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)的發(fā)展，為人們的生活提供安全可靠的便利。

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