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1、施工图设计文件常见问题分析2008-11-23 12:26一、建筑燃气近几年来，我们参与了数百项民用建筑燃气工程施工图设计文件的审查工作，通过施工图审查加深了对燃气工程方面国家相关标准、规范和强制性条文的理解，并与多个设计单位的同行互相学习、探讨，统一了认识，提高了设计质量。众所周知，法国早已是天然气全国联网的国家，天然气的应用十分普及。在天然气的供应、建设和管理上，有一整套先进的措施和办法，各种法律和规范条文亦十分到位。尽管如此，根据法国天然气公司近年的统计，“97%以上和天然气有关的重大事故，发生在用户室内燃气设施上。”可见，建筑燃气看似简单，但它与其他工程一样，从设计施工安装到工程验收每
2、一个环节，都必须严格执行国家相关规范和“标准”，必须在施工图设计和审查中十分细心，做到工程质量让国家放心，使百姓满意。(一)设计施工说明内容不全1 问题设计和施工说明往往过于简单，或者缺项，或者交待不够清楚、内容不全面。供气规模、气体种类、气体质量及工艺参数不作交待或交待不全面。对厨房供气条件的要求，对施工、材料及设备安装的要求，试压及检验要求等不作交待，或者交待不够全面。2 点评施工图设计说明是否应包括以下内容：2.1 设计依据：2.1.1 引入管与中压管或低压管接管位置与坐标。2.1.2 涉及国家标准及规范名称(说明应由施工单位自各)。2.2 设计规模：民用或商业供气规模(m3/d)，民用
3、供气总户数，多层或高层，高层共多少层。2.3 供气气种、热值、重度、入户立管压力，燃具前额定压力。2.4 用户对燃具的选用要求(为计算每户用气量大小)：双眼灶、燃气热水器的选用形式及要求，如热水器是烟道式还是平衡式(禁止选用直排式)，热负荷大小(或每户热流量或体积流量)。2.5 管道管道附件、阀门及燃气流量表的设计选用及安装要求(并应要求施工单位按国家现行标准在安装前进行检验，不合格者不得使用)。2.6 室内燃气管道支(吊、托、卡)架的安装要求和高层建筑立管承重支撑的设计要求。2.7 燃气管道必须考虑工作环境温度下的极限变形。当自然补偿不能满足要求时应设补偿器。参照上海有关规范的要求，城镇燃气
4、设计规范(GB50028-93，2002年版)此为强条，但条文较简单。当立管高度大于60m时管道应进行温度补偿计算，以选择补偿器。补偿器的温度计算条件为，昼夜有空调时取10，不设空调时取30。(因武汉与上海气候相近，此亦参照上海数据)2.8 高层建筑应考虑附加压力的影响。2.9 使用湿燃气时，引入管及室内水平管的坡度及坡向(说明和在图上标注均可)。2.10 工程验收及试压要求。这一条在室内燃气管道设计说明中往往比较欠缺，很少有能够说得完整而又确切的。而此条又恰恰是强条，是应对施工安装单位提出严格要求以检验和保证工程质量的强制性条款。所以建议按照城镇燃气室内工程施工及验收规范(JJ94-003、
5、J264-2003)第6.1.1条的规定，根据所设计管道的不同压力分别详细说明。2.11 关于燃气热水器燃烧烟气的排除，无论是烟道式还是平衡式，在设计说明中，可要求在外墙预留孔洞，以便使热水器的燃烧烟气排出室外(应向建筑专业提供孔洞大小及位置要求)。2.12 关于厨房用气安全、燃烧烟气的排除、高层建筑的排烟要求、自然通风换气次数的要求等，全部为强制性条文。这些条文，有的是对厨房施工安装及装修的要求，有的是对供气方和用户使用的要求，在设计说明中不应漏掉。(二)不同的气质，采取不同的调压方式及供气系统1 工程概况某商住楼25层，13层为商业用房，425层为住宅，设计采用的是石油液化气混空气(其混合
6、比为51：49)。空混气的密度为18kg/cm3，设计中采用低压进户，管径递减的供气方式(调压箱出口压力小于0005MPa)，立管口径410层为DN40，1118层为DN32，1925层为DN25。2 问题2.1 因为空混气的密度比空气大，附加压力是负数。城镇燃气设计规范(GB50028-93，2002年版)第7.2.8条给出附加压力的计算公式H=10(Pk-Pm)h(如：顶层高度为78m，经计算附加压力为-400Pa)。2.2 因为空混气的密度比空气大，附加压力是负数。管径递减的结果反而增加了立管的阻力损失，还要减去阻力损失。2.3 空混气的燃具前额定压力应为1.0kPa(1000Pa)，城
7、镇燃气设计规范GB50028-93(2002年版)第7.2.2条规定。为保证第45层住宅厨房燃具前额定压力在范围之内，进高层燃气立管的压力应控制在1.2kPa左右，这样减去燃具前计量表及阀门等的阻力损失(一般200pa左右)45层正好可适应燃具前额定压力1.0kPa的压力，由于前述附加压力的影响到了25层时，只有1.2kPa-0.4kPa=0.8kPa(800Pa)还要减去阻力损失再减去每户韵计量表阀门阻损显然只剩500Pa左右的燃具前管道压力，所以这样的设计20层以上的用户可能无法正常使用燃气。3 点评经与设计人员沟通，将调压箱出口压力改为2030kPa，高层立管压力亦为20kPa以上；在每
8、户燃气表前增装中低压调压器一个，由2030kPa调压至(1.2kPa)1200Pa，每户增加投资约60多元，但保证了用户正常使用燃气。3.1 保持燃具前额定压力在范围之内的意义根据用户距调压装置的远近，燃具前的压力应是在额定压力范围之内。(07515)PP即为燃具的额定压力。如天然气燃具前的额定压力为2kPa(即200mmH2O柱)，其下限为1.5kPa，上限为3.0kPa，超出这个压力范围，燃具便会发生不完全燃烧，超出范围大了，不是回火就是脱火(人工燃气和空混气为1.0kPa液化石油气为2.8kPa)。燃气额定压力是燃烧器设计的重要参数，故户内燃气设计确保每户燃具前的额定压力在范围之内，以保
9、证燃具燃烧的稳定性和安全性，这是建筑燃气户内设计的基本概念，非常重要。3.2 不同种类的燃气，具有不同的性质，亦应有不同的供气系统设计。建筑燃气设计往往需要采取不同的调压方式及供气系统，以求得无论高层还是多层，每一户居民厨房内燃具前的额定压力都在范围之内。3.2.1 液体石油气管道供气及液化石油气混空气。武汉地区液化石油气气相密度约为2.35kg/cm3，燃具额定压力为2.8kPa；液化石油气混空气密度约为1.8kg/cm3，燃具额定压力为2.0kpa，这两种气在天然气通气之前，武昌及汉阳地区用得较多(已于2004年底全部置换成天然气)，多层建筑供气时，进户压力不大于5kPa(5000Pa)，
10、由下向上供气，立管可取同一管径，保证燃具前压力在额定压力范围内即可。当为高层建筑时，其供气系统可从以下三种方式择其一进行设计：(1)中压A或中压B管道沿建筑物外墙敷设至楼顶，经楼顶中低压调压器调压后，入厨房低压立管下行供气。低压调至多大压力，要根据楼房高度、户数、用气量大小进行水力计算，确定管径，并计算附加压力后确定。还是要以满足每户燃具在额定压力范围之内使用为准；(2)楼前调压箱(或柜)设中中压调压器，一般由0.20.4MPa调压至2030kPa入户(亦为每栋楼立管压力)。每户燃气表前加装中低压调压器，调至燃具额定压力+2000Pa(燃气表及阀门阻力损失)；(3)按已修改的规范城镇燃气设计规
11、范GB50028-93(2002年版)低压压力P0.01MPa。可采用室外调压箱，出口压力调至接近0.01MPa压力入户，各用户燃气表前经低低压调压装置，调至燃具额定压力+2000pa(燃气表及阀门阻力损失)。在设计中提倡(2)、(3)两种供气系统，能保证每个用户良好的燃烧工况和安全用气。至于方案(2)，还是方案(3)要通过经济比较管径和调压器的费用，哪个节省就选哪个方案。3.2.2 对于天然气和人工燃气因其密度在0.60.75kg/cm3左右，一般多层取低压进户，管径递减(立管)保证不过大地偏离燃具额定压力即可；对于高层用户20层以上要通过水力计算及附加压力计算，并适当地采取一些措施以增加阻
12、力损失。如高层中间若有设备转换层，则在转换层立管加装减压阀和采取立管管径递减等方式。(三)燃气引入管及室内燃气管道安全性方面的问题1 工程概况例一：某花园式高层商住楼，其建筑设计第2层有79m长的通廊，通廊两边建筑设计为办公室及高档娱乐场所。燃气设计中将DN100燃气管道贴第2层顶穿过通廊，然后与楼上各厨房立管连接：例二：某高层商住楼，燃气设计引入管从地下穿基础入室后，先进一层大厅中空包柱，再通过中空包柱进入第2层裙楼吊顶内，在吊顶内与同上的各厨房立管连接。2 问题2.1 例一由于通廊两边是办公及娱乐场所，装修吊顶时势必将DN100燃气管道封闭于内。一是维护检修很困难，二是低压引入管及室内管，
13、管道及阀门均为丝扣连接，易发生泄漏，封闭于吊顶内，小的泄漏难以觉察，积聚于内偶过火种，会引起爆炸，两边又是办公及娱乐场所，若引起爆炸后果会十分严重。2.2 例二设计更危险，大厅是人员聚散的必经之地，谁会想到中空柱子中会埋设有“定时炸弹”。且与第2层裙楼吊顶相连接的燃气管道在吊顶内“绕场一周”，一般均为丝扣连接，封闭于内维护检修不便，泄漏聚集更是非常危险的隐患。3 点评3.1 例一，改从第3层裙楼屋面穿过，并在裙楼屋面与楼上厨房的每立管中连接。例二，大厅平空柱设置换气口，通风换气次数每小时不少于3次，对暗设(吊顶内)的燃气管道要满足按城镇燃气设计规范)(GB50028-93，2002年版)第7.
14、2.17条第(2)、(3)、(4)、(5)、(6)的要求。3.2 燃气引入管是指从室外庭院燃气支管引向用户燃气立管之间的管道；室内燃气管道则指用户燃气立管至灶具前的管道。户内燃气管道的设计，从引入管到户内燃气管道的敷设要求，有一系列的强制性条文，涉及千家万户的用气安全问题。但在施工图设计中往往不被足够重视。例一及例二燃气引入管的敷设就非常典型。3.2.1 关于燃气引入管进入密闭室的规定：城镇燃气设计规范(GB50028-93，2002年版)第7.2.11条规定：燃气引入管进入密闭室时，密闭室必须进行改造，并设置换气口，其通风换气次数不得少于3次。装修吊顶若视其为“密闭室”，亦应考虑其通风换气次
15、数每小时不少于3次。3.2.2 对引入管及室内燃气管道敷设位置亦有明确规定(强条)，如城镇燃气设计规范(GB50028-93，2002年版)第7.2.16条规定：建构筑物内部的燃气管道应明设，当建筑和工艺有要求时可暗设，但必须便于安装和检修。第7.2.17条规定对暗设的燃气管道有下列要求：暗设应有活动门及通风孔；管道应有防腐绝缘层；管道应采用焊接连接；应有进出方便的检修门。上述例一，例二敷设在吊顶层内的燃气管道视为“暗设”，应按照城镇燃气设计规范(GB50028-93，2002年版)第7.2.16条和第7.2.17条的要求执行。3.3 燃气易燃易爆，直接危害人民生命财产的安全，所以从事燃气设计
16、审查及施工的人员在工作中一定要认真地理解和执行国家有关的规范、规程，特别是工程建设标准强制性条文的要求。(四)燃气锅炉室内燃气管道的设计要求1 工程概况某办公培训楼及某大厦商住楼等均选用多台燃气热水锅炉，但施工图设计极不规范，室内燃气管道只有原理图或者示意图，不能满足规范和强制性条文的要求。随着四川天然气在武汉市推广应用，中小型天然气锅炉房及燃气直燃机用户，必将在武汉市蓬勃发展。因此有必要对燃气锅炉房的室内燃气管道施工图按强条及规范统一提出设计要求。2 关于燃气锅炉房室内燃气管道设计涉及的规范及具体要求2.1 规范2.1.1 锅炉房设计规范(GB50041-92)；2.1.2 城镇燃气室内工程施工及验收
