商業(yè)綜合體天然氣管道設(shè)計(jì)探析

張佰業(yè)

摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)商業(yè)綜合體天然氣管道設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)方案確定天然氣管道中的調(diào)壓計(jì)量設(shè)備選擇應(yīng)用、天然氣管道安全保護(hù)設(shè)置等內(nèi)容進(jìn)行分析，為相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)踐及研究提供參考。

關(guān)鍵詞：商業(yè)綜合體；天然氣管道；設(shè)計(jì)；分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

商業(yè)綜合體是城市建筑的一種形式，尤其是在城市現(xiàn)代化建設(shè)以及各項(xiàng)功能日益健全的情況下，商業(yè)綜合體在城市中越來(lái)越常見(jiàn)，它是一種集合商業(yè)辦公以及居住、餐飲、服務(wù)等多項(xiàng)功能為一體的建筑結(jié)構(gòu)體形式，一般多位于城市的中心區(qū)域等，其對(duì)天然氣的需求不僅高、使用量大，并且使用相對(duì)頻繁、用氣設(shè)備的類(lèi)型多樣、壓力等級(jí)需求不統(tǒng)一等。因此，在進(jìn)行商業(yè)綜合體天然氣管道設(shè)計(jì)中所面臨的問(wèn)題及復(fù)雜程度相對(duì)較高。

1 工程項(xiàng)目概況簡(jiǎn)述

某商業(yè)綜合體工程項(xiàng)目的總建筑面積約為619665.8m2，包括辦公綜合樓、商業(yè)、酒店式辦公樓。其中，B03地塊為3幢一類(lèi)高層辦公綜合樓；B04地塊為綜合大型購(gòu)物中心；B05地塊為酒店及辦公樓層結(jié)構(gòu)；B06地塊為辦公和2屋3層的沿街商鋪。整個(gè)商業(yè)綜合體建筑分布中，除B03位于東區(qū)外，B04、B05、B06三個(gè)部分均位于西區(qū)。

該商業(yè)綜合體天然氣管道中共設(shè)計(jì)有3處鍋爐房共14臺(tái)鍋爐，總用氣量為3390Nm3/h，餐飲（包括酒店廚房）用氣量共3589 Nm3/h，燃?xì)饪傆脷饬?979 Nm3/h。

2 商業(yè)綜合體天然氣管道設(shè)計(jì)及要點(diǎn)分析

2.1 確定設(shè)計(jì)方案

該綜合體項(xiàng)目的天然氣管道設(shè)計(jì)工作，于地下室打樁階段開(kāi)始介入，建設(shè)單位對(duì)于天然氣的使用情況尚處于定性階段，無(wú)法提供可進(jìn)行天然氣管道設(shè)計(jì)的用氣量數(shù)據(jù)。此時(shí)可根據(jù)建設(shè)單位提供的建筑圖紙以及業(yè)態(tài)布局初稿，提出初步的設(shè)計(jì)方案，方案要點(diǎn)如下：

（1）商業(yè)綜合體項(xiàng)目對(duì)于外立面美觀要求高，方案需確保天然氣全部設(shè)置在室內(nèi)及不上人屋面。

（2）根據(jù)業(yè)態(tài)布局，確定天然氣管道主管走向。B04地塊為綜合大型購(gòu)物中心，每層均設(shè)有用氣商鋪，故以防火分區(qū)為單位設(shè)置燃?xì)饬⒐?。立管可設(shè)置在燃?xì)鈱?zhuān)用管道井中。該購(gòu)物中心的建筑結(jié)構(gòu)功能多樣化，上下層建筑布局變化大，導(dǎo)致立管無(wú)法按照一般情況進(jìn)行設(shè)置，同一根立管須在不同樓層做橫向轉(zhuǎn)折，并在橫向轉(zhuǎn)折的管道部分設(shè)置燃?xì)鈱?zhuān)用夾層，以避開(kāi)禁止敷設(shè)燃?xì)夤艿赖膮^(qū)域（比如衛(wèi)生間、樓梯間、前室、電影院等）。

（3）業(yè)態(tài)上較分散的用氣商鋪，可適當(dāng)調(diào)整位置，設(shè)置在燃?xì)饬⒐芨浇?，減少天然氣管道的敷設(shè)長(zhǎng)度，降低安全隱患。

（4）在同一防火分區(qū)內(nèi)，選擇在商鋪后方的后勤通道敷設(shè)燃?xì)鈾M向干管，并在用氣商鋪外設(shè)置天然氣預(yù)留接口（商鋪在投入使用時(shí)，敷設(shè)有天然氣管道的房間在功能上會(huì)受很大限制，若將預(yù)留接口設(shè)置在商鋪外，則方便今后調(diào)整商鋪業(yè)態(tài)）。

初步設(shè)計(jì)方案須與建筑專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員、建設(shè)單位進(jìn)行溝通，并通過(guò)修改燃?xì)夤艿雷呦蛞约熬植康慕ㄖY(jié)構(gòu)，確保燃?xì)夤艿赖陌踩?、?jīng)濟(jì)性以及合理性，最終確定方案。

2.2 天然氣管道中調(diào)壓計(jì)量設(shè)備的選擇與設(shè)置應(yīng)用

調(diào)壓、計(jì)量設(shè)備的選擇與設(shè)置，是商業(yè)綜合體天然氣管道設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，一般情況下，調(diào)壓柜設(shè)置在商業(yè)綜合體的整體設(shè)計(jì)與規(guī)劃方案中，需要從安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)保留充分的空間距離。

同時(shí)天然氣管道的設(shè)計(jì)人員還需要注意與商業(yè)綜合體項(xiàng)目業(yè)主之間通過(guò)溝通協(xié)調(diào)，對(duì)其調(diào)壓柜參數(shù)以及設(shè)備數(shù)量進(jìn)行確定，在此基礎(chǔ)上結(jié)合項(xiàng)目的用氣壓力等級(jí)選擇與設(shè)置情況，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)壓計(jì)量設(shè)備以及管線布置合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)，以確保其在天然氣使用中的調(diào)壓控制作用和效果，提高天然氣使用需求的滿足與安全性保障。此外，根據(jù)城市燃?xì)庠O(shè)計(jì)的規(guī)范要求，天然氣管道的調(diào)壓柜與重要的商業(yè)綜合體建筑或者是一類(lèi)高層民用建筑之間的距離要控制在>8m的水平安全凈距，同時(shí)注意結(jié)合其與鍋爐緩沖流量之間的關(guān)系影響，在天然氣管道的調(diào)壓柜位置選擇與設(shè)置上都應(yīng)體現(xiàn)出來(lái)。

根據(jù)建設(shè)單位要求，該項(xiàng)目調(diào)壓柜、計(jì)量及閥門(mén)控制裝置按地塊單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)由于建設(shè)單位對(duì)整體美觀性要求的優(yōu)先級(jí)是高于其經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于燃?xì)庠O(shè)備的選址則須結(jié)合景觀圖紙進(jìn)行分析，盡量將燃?xì)庠O(shè)備對(duì)于商業(yè)項(xiàng)目美觀性的破壞程度降至最低。本項(xiàng)目B04、B05、B06地塊的燃?xì)庠O(shè)備集中設(shè)置在人流量最少的位于B06地塊東北角的綠化帶內(nèi)，方便由景觀對(duì)燃?xì)庠O(shè)備進(jìn)行遮擋。本項(xiàng)目B04、B05、B06地塊的燃?xì)庠O(shè)備集中設(shè)置在人流量最少的位于B06地塊東北角的綠化帶內(nèi)，方便由景觀對(duì)燃?xì)庠O(shè)備進(jìn)行遮擋，由此導(dǎo)致B04、B05地塊的燃?xì)夤艿篱L(zhǎng)度增加，進(jìn)而導(dǎo)致沿程壓損增大的問(wèn)題，則需要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，放大燃?xì)夤軓絹?lái)解決。

結(jié)合上述商業(yè)綜合體項(xiàng)目的燃?xì)庥昧吭O(shè)計(jì)，調(diào)壓柜中調(diào)壓箱的計(jì)算流量設(shè)置在其總用氣量的1.2倍以上，并且根據(jù)商業(yè)綜合體中不同燃?xì)庠O(shè)備的用氣壓力情況不同，在調(diào)壓柜設(shè)備選擇中以含有多路調(diào)壓器的調(diào)壓柜設(shè)備選擇應(yīng)用為主，以滿足其燃?xì)馐褂眯枨蟆?/p>

其次，在天然氣管道上的流量計(jì)安裝設(shè)計(jì)中，當(dāng)前工商業(yè)用戶的天然氣管道流量計(jì)設(shè)備選擇使用情況主要計(jì)量計(jì)以膜式燃?xì)獗怼⒘_茨流量計(jì)、渦輪流量計(jì)3種流量計(jì)類(lèi)型為主，分別從各自的量程以及智能溫壓補(bǔ)償功能、價(jià)格成本、始動(dòng)流量、安裝、維護(hù)、壽命長(zhǎng)短和氣質(zhì)影響等方面，結(jié)合項(xiàng)目工程實(shí)際情況綜合考慮后進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用。由于該項(xiàng)目的商鋪用氣均為預(yù)留，只有鍋爐房需要選配流量計(jì)。根據(jù)該商業(yè)綜合體所在城市的燃?xì)夤镜钠髽I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按照鍋爐用氣量進(jìn)行流量計(jì)的選配。

2.3 天然氣管道的安全保護(hù)設(shè)計(jì)

商業(yè)綜合體由于人員分布密集，再加上用氣量大、過(guò)于集中和防火分區(qū)設(shè)置等特點(diǎn)，在天然氣管道設(shè)計(jì)中需要設(shè)置相應(yīng)的安全保護(hù)方案，以確保燃?xì)馐褂玫陌踩浴?/p>

一般情況下，針對(duì)天然氣管道的安全保護(hù)設(shè)計(jì)，可以從管道管材的選擇控制上，以厚壁無(wú)縫鋼管為天然氣輸送管道，并且管道連接應(yīng)注意采用焊接或者是法蘭連接設(shè)計(jì)，對(duì)于管道的焊接或者是法蘭連接處需要在進(jìn)行100%的探傷檢測(cè)合格后，方能進(jìn)行使用；此外，注意盡量的控制地下室以及設(shè)備層的燃?xì)夤艿婪笤O(shè)長(zhǎng)度，以降低管道漏氣情況發(fā)生，對(duì)于室內(nèi)燃?xì)夤艿佬枰踢M(jìn)行熱收縮套管增加設(shè)置防護(hù)，以提高室內(nèi)管道的安全性；此外，在上述商業(yè)綜合體項(xiàng)目中，對(duì)地下室敷設(shè)燃?xì)夤艿赖闹鞴芤约斑M(jìn)入設(shè)備層支管均設(shè)置相應(yīng)的緊急自動(dòng)切斷控制閥，以在故障或異常泄漏等情況下實(shí)施緊急自動(dòng)切斷保護(hù)；對(duì)于上述商業(yè)綜合體的商場(chǎng)餐飲燃?xì)夤艿婪笤O(shè)及使用區(qū)，還應(yīng)進(jìn)行了獨(dú)立的機(jī)械送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，以滿足其在正常用氣以及事故情況等不同情況下的通風(fēng)換氣需求。一般正常使用情況，其通風(fēng)換氣需求為6次/h及以上，而事故情況下為12次/h及以上，而非運(yùn)行狀態(tài)下的通風(fēng)換氣標(biāo)準(zhǔn)為3次/h及以上。

最后，為確保商業(yè)綜合體內(nèi)天然氣管道的運(yùn)行使用安全，還在管道的每6m～8m距離處進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警探頭設(shè)置，通過(guò)將天然氣自動(dòng)報(bào)警與建筑室內(nèi)事故通風(fēng)、燃?xì)怆姶趴刂崎y聯(lián)動(dòng)設(shè)置，提高其管道運(yùn)行與使用的安全性。其中，自動(dòng)報(bào)警控制室設(shè)置在24h有人值守控制中心機(jī)房?jī)?nèi)，在燃?xì)夤艿佬孤┲练秶鷺?biāo)準(zhǔn)情況下，通過(guò)報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑事故排風(fēng)系統(tǒng)工作啟動(dòng)，并自動(dòng)關(guān)閉燃?xì)獾碾姶趴刂崎y，以進(jìn)入保護(hù)模式。

結(jié)語(yǔ)

商業(yè)綜合體天然氣用量較大且人員密集，對(duì)天然氣管道設(shè)計(jì)要求較高。進(jìn)行商業(yè)綜合體天然氣管道設(shè)計(jì)研究，有利于為有關(guān)設(shè)計(jì)及研究提供參考，具有非常積極的作用和價(jià)值意義。

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