室内燃气管道设计的探.doc

室内燃气管道设计的探讨
摘　要：探讨了适应房地产业发展的室内燃气管道的设计。

关键词：室内燃气管道；暗设；燃具排烟；高层建筑；安全技术

中图分类号：TU996

文献标识码：B

0 引 言

　　随着人民生活水平的提高，房地产业发展迅速，越来越多的家庭开始注重居室的美观与实用性。不仅要求户型设计人性化[1]，也要求配套设施简洁集中，易于装修。新型住宅重视厨卫综合设计，实行整体厨卫是发展方向。《小康型住宅厨房卫生间设计通则》以及正在制定中的《家用厨房设备》标准规定：将各类管道统一协调布置、统一接口尺寸。因此，室内燃气管道的设计应充分考虑居民的装修需求和安全需求。

1 室内燃气管道的设计

1．1 室内燃气管道的暗设
　　《城镇燃气设计规范》[2](2002年版)的7．2．17条规定了暗设室内燃气管道的要求，在符合规范要求的前提下，室内燃气管道可以暗设。镀锌钢管可设在管槽、管道井和吊顶内，同时须加强通风，也要便于检修。可以把表前后的水平管装在厨房吊顶里，使用难燃材质。为增强吊顶内的通风，可在吊顶内靠外墙处，安装一台排气扇与灶具、热水器联动。既可保证暗设的安全性，又可加强排烟。
　　从国内外的设计及应用来看，室内暗设管道主要采用无缝钢管、塑铝管、铝塑复合管、铜管，后两种应用比较普遍，铜管应用历史最长。英国、美国的燃气公司在20世纪80年代就在室内燃气管道上采用铝塑复合管。美国和丹麦的燃气管道非金属化达90％，日本现在多采用不锈钢波纹管。我国四川、吉林、河南等地成功使用了铝塑复合管，佛山、上海等地成功使用了铜管，都有相应的标准(CJ／T108—99《铝塑复合压力管》、GB／T 18033—2000《无缝铜水管和铜气管》)指导应用。国内不锈钢波纹管的应用刚刚开始，建设部正在制定《燃气用不锈钢波纹软管》。CJJ 94—2003《城镇燃气室内工程施工及验收规范扩”对室内暗设燃气管道的安装和验收做出了具体规定。
　　铝塑复合管、铜管和不锈钢波纹管都具有耐腐蚀、耐压、耐高温、阻燃、内表面光滑、柔性抗震、安装方便、与住宅同寿命(50a)的特点，但也有在外力冲击下易破损(铝塑复合管最严重)、费用高的缺点。根据有关资料，室内暗设管道设计主要注意以下几点[4—6]：
　　(1)管材管件的质量一定要符合规范要求。竣工图上必须标明管道的位置及标高，燃气公司、用户须各留一份备查。
　　(2)应整管铺设(中间不得有接头)在专用沟槽(不得在承重墙、柱和梁上)或套管内，管槽宽度为管外径加20mm，深度应保证覆盖层厚度大于10mm，覆盖层上涂有黄色安全色标(色浆)。槽顶应装有钢制保护盖，盖上也应有“燃气管道，注意安全”的标志，将来应考虑制造成型的专用沟槽。
　　(3)穿越处、沟槽出人口处设套管，注意有一定的弯曲半径；铺设在管道井内时，应有明显的标志并靠近外层；与其他管道特别是电线保持100mm以上的间距，保证绝缘。
　　(4)管道布置原则上应置于天花吊顶、地板或墙体内。暗设于墙体时管道高度宜在2．2m以上或0．2m以下，以及墙角等不易钉钉子的地方，并做到横平竖直，卫生间地板下不宜敷设管道。燃气灶及热水器前留阀门，外露墙外，灶前阀位于灶具侧面，距灶台面垂直间距100mm以上，水平间距150～500 mm，热水器前阀位置在热水器下方150～300mm处。
1．2 室内燃具的排烟设计
　　随着室内燃具增多，燃具排出烟气量增大，应采取专用烟道排烟。燃气灶的烟气通过排油烟机进入一般烟道排烟，热水器和供暖锅炉的烟气通过烟管进入专用烟道排烟。特别是高层住宅，专用烟道必不可少。CJJ 12规定了适用于密闭式自然给排气燃具的公用排气烟道(U形和倒T形)，安全性大大提高，应该大力推广[7]。连接燃具和烟道的烟管最好是整条无接头的管道，坡向燃具，长度不超过3m。
　　当不采用建筑烟道排烟时，为增强排烟效果，增加进气抽力，也为了及时排出室内泄漏的燃气，建议在天花板下100mm处，安装一台排风扇。严禁排油烟机烟管与热水器烟管连接[8]。排烟的同时也要保证进气。建议直接从外墙开一个面积不小于0．02m2的进气孔，不单依靠从厨房门缝进气。进气孔位于厨房外墙立面0．1～0．3 m之间，开口位置避免直吹人，宜呈扁平状，加百叶窗和沙窗防鼠防蚊。
1．3 室内燃气管道的安全设计
　　室内燃气事故主要有2类：①燃气燃烧产生的烟气向室外排放不畅导致中毒；②燃气泄漏导致中毒或爆炸。前者主要由于排烟设计不完善，后者则是由于施工、管材、燃具本身或用户违章改动等原因造成的。
　　预防事故一方面要完善排烟设计，另一方面要加强施工管理，同时加强管道和燃具安全设计。在加强管道安全设计方面，国内主要采取增加灶前保安阀，加设与电磁阀或排风扇联动的燃气报警器。保安阀是指当燃气软管意外脱落或老化龟裂发生泄漏时，阀内浮球动作，立即阻断燃气继续外泄，达到安全保护作用。天津已开始试用保安阀，而山东等地已强制推行安装燃气报警器，取得了较好的效果。《燃气燃烧器具安全技术通则》[9]规定了在燃具安装处设置燃气报警器。在管材选择上，上海推广使用不锈钢波纹管，材质可靠并配有安全接头。安全设计还包括增加安全标志，在管道外表面涂黄色警示漆等。
　　日本室内燃气管道的事故很少，主要因为普遍使用保安阀和多功能切断阀[10]，这种多功能切断阀除了具备调压功能外，还具有防泄漏、防火、防震及定时等功能。多采用埋墙式不锈钢波纹管作为室内管道，使用智能型燃气表来监测燃具出现异常大流量，可自动关闭表内电磁阀并蜂鸣报警。燃气灶和热水器等燃具本身设有20多种安全保护，确保了用户安全用气。日本的燃具连接管多采用不锈钢波纹管，接头采用自锁的快速接头(国内也有类似产品)，避免了接头松动，不使用耐油胶管和管卡。
1．4 室外挂表
　　(1)集中式挂表
　　集中式挂表就是引入管从室外引出地面，在底层楼外靠近厨房的位置进入表箱，箱前安装引入管阀门。引入管进入表箱后分别引支管与燃气表相连，表前设分支阀门，表后接用户支管，各表后用户支管形成管束引出表箱，可沿建筑物外墙垂直向上敷设，也可敷设在外墙墙槽、凹墙处、管井内，至各户所在楼层后在适当高度(建议距室内地面0．3～0．6m)进入厨房。对焦炉煤气，可在垂直向上敷设的管束下端分别设置一段0．1m长的短管，作为排水器。另外，也可以在屋顶集中布置表箱。引入管直接上屋顶表箱，由上而下分层敷设支管到户。对于小高层，可在6～8层处，再设集中表箱分层敷设。集中式挂表适合各种户型，但不适于18层以上高层。
　　(2)分散式挂表
　　对多层建筑，分散式挂表是将燃气表装在各层的非封闭楼梯间，表宜高位设置，表后管过墙进入用户厨房，或穿墙沿楼外墙敷设，进入厨房，在用户室内适当位置设一球阀。分散式挂表适用于非封闭楼梯间的房型，若每层楼梯间带开放式前室，立管和燃气表装在前室则更安全。对于高层，立管和表可设在公共区域的管道井内。
　　(3)室外挂表的注意事项
　　应考虑室外立管的布置和色彩，既不影响建筑立面美观，又方便配管。室外挂表的燃气表要安装在专用表箱内(CJJ94中3．1．4条有相应规定)，集中式挂表可多个表装在一个大表箱内，也可将2—3个标准表箱(每个表箱内可装4～6块表)组合在一起。分散式挂表每表一个表箱。表箱的位置既要避开人流集中的出人口、一楼用户门窗开口，又要便于抄表和维护。表箱要有通风口，以免泄漏的燃气积聚。在最低气温低于0℃的地方，表箱要有一定的保温性能。保温有两个目的：一是按GB50028的要求，膜式表工作环境温度应高于0℃；二是对于焦炉煤气，避免水结冰和萘结晶导致堵塞。表箱的每个表盘处要有观察口，以便抄表员和用户观察读数。表箱的钥匙要由燃气管理人员保管，箱前引入管阀门可加锁或卸掉手柄，以防止非管理人员关阀停气。表箱材质采用镀锌钢板，也可使用玻璃钢材质(质量轻、耐腐蚀)。集中挂表的表后管较长，进行管道设计时，设计压力降应选得稍大一些，可以减小管径。
　　表后管可用镀锌钢管、铝塑复合管、不锈钢波纹管和塑铝管。从实际应用经验来看，镀锌钢管因易腐蚀且安装不方便而较少使用，铝塑复合管也存在强度不高、室外安装时易老化、不易固定等问题。在高层建筑可以使用不锈钢波纹管或衬不锈钢钢管，用排卡直接固定在外墙上。
1．5 高层建筑室内燃气管道的设计[11—14]
　　(1)管材
　　管材宜采用无缝钢管或不锈钢钢管，焊接连接。高层建筑更重视防火，镀锌钢管焊接性能不佳，螺纹连接易腐蚀，不宜作为高层建筑燃气管道管材。仅当15层以下时，可考虑用镀锌钢管螺纹连接。
　　(2)管位
　　应布置在管道井中，15层以下可考虑沿外墙敷设。每层管道井应设置与楼板耐火极限相同的防火隔离层，并配有检修门。管道井与消防电梯和走梯之间应有一定的缓冲空间。
　　(3)管道的支撑
　　高层建筑燃气立管较长，管道自身重量在立管底部产生的压缩应力较大。应在立管底部设固定支座以承受立管自重，并在每层设管夹限定立管。高度超过100m时，可在50m处转换立管位置形成“与”字形，两段立管间用金属波纹管连接，立管底部分别设固定支座承重。
　　(4)热补偿
　　立管因环境温度变化热胀冷缩，所以应以立管底部为固定端，顶端为自由端，使之有自由伸缩的余地。也可在立管适当位置设置方形或波纹管补偿器。立管穿楼板、楼梯平台、墙壁时应设置预埋套管，套管与管道之间用填料填实，这时套管部分相当于滑动支架，有利于轴向移动。
　　(5)建筑沉降
　　高层建筑本身自重大，必须考虑沉降问题。应尽量在建筑沉降一段时间后敷设引入管，可在管道穿墙处设置钢套管或预留竖槽，并保证管道上部间隙不小于建筑物最大设计允许沉降量的1．2倍，下部间隙不小于5mm。或者在引入管进口处采用柔性连接，如金属软管、波纹软管等。
　　(6)附加压力
　　高层建筑立管较长，不能忽略燃气与空气密度不同而产生的附加压力。对焦炉煤气，经计算，一般25层(80m)以下的高层，用户燃具前压力还在允许波动范围内，25层以上则须消除附加压力。措施有：①加大底层部分的立管管径，减小高层部分的立管管径。②在立管上分段设置调节用阀门，可每隔6层设置1个以增大局部阻力。③设置调压器，在立管的适当位置设置，或在用户燃具前设低压用户调压器。④中压进户，在每户设中低压调压器，保证用户燃具前压力的稳定。
　　(7)安全监控
　　GB 50028和GBJ16—87要求引人管处设快速切断阀(最好是电磁阀，与室内燃气泄漏报警、火灾报警系统联动使用)，25层以上建筑设置燃气泄漏集中监控和压力控制室等。人工快速切断阀应设在易于操作且事故时不妨碍人流疏散的地方，并设置阀门井或阀门箱。

2 结 语

　　随着房地产业的迅速发展，对室内燃气管道的设计提出了许多新要求。应树立以用户需求为中心、以人为本的设计理念。考虑到燃气设计和住宅设计的相互影响，应将二者作为一个整体考虑。借鉴国外室内燃气管道设计的先进技术和新材料，结合国内的情况，改进室内燃气管道的设计。