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【摘 要】 随着城市化进程的不断加快，城市建筑的配套设施也来越完善。城市建筑燃气工程设计，已经成为许多建筑设计非常重要的一个问题。现代建筑设计不仅要考虑到美观实用，更要考虑到建筑空间的有效利用以及燃气工程的安全性与特殊性，本文针对高层建筑燃气工程简要论述了其关键设计技术，并分析了管线布局、管材选择等燃气工程相关的设计要点。
【关键词】 高层建筑；燃气工程；设计技术；关键技术
现如今，随着人们生活水平的不断提高，人们对建筑工程的审美要求越来越高，随着人口的增多，高层建筑也开始多了起来。同时，在安全性以及实用性方面，高层建筑也有了更高的要求。高层建筑燃气系统是许多现代高层建筑重要组成部分，在现代建筑工程中，燃气工程的地位越来越重要，高层建筑燃气系统有着很多复杂性以及特殊性的特点，因此，在工程设计过程中一定要重点考虑燃气系统，对于高层建筑燃气系统进行科学的分析，要综合分析燃气工程关键设计技术，合理的考虑燃气工程安全性以及特殊性，树立以人为本的设计理念，更好的解决关键设计技术问题。做好高层建筑燃气系统的各项工作。
一、供电方式与管线布局分析
（一）管线的布局
和其他建筑物相比，高层建筑具有很多的特殊性，在传统建筑史上，一般的建筑物都是坐北朝南，这样的建筑不但采光好，而且在风水学等方面也有着很多的讲究。在传统许多的多层建筑中，楼房设计一般都是坐北朝南，许多的楼房都是长方形结构，在厨房的设计上，一般情况下，都是厨房在房间的北侧，所以，在楼房铺设燃气管道上，前管便顺势朝着北面，有一个三通留在厨房的位置，地接引入管可以通过管线顺利出土入户。但是，高层建筑则不一样，高层建筑在外观上仿佛是一个看似六面体的正方形，并且许多高层建筑的底层都是写字楼、商贸中心、办公场所，上面才是居民楼或者高档住所。因此，再设计高层建筑的时候，都有一个天井槽设置在六面体的中间，并且每个方向都有，无论是居住的第一层，还是居住的最高层其任何一个楼层都有设置，天井槽槽宽约为2--3米，商贸最高层的顶板即为天井槽底面，所以，高层建筑在设计厨房时，厨房的布局一般有以下几种，第一种是天井槽的两侧基本上就是高层建筑厨房的投影点，第二种是厨房一般坐落在各个电梯出口两侧，公共楼道一般都与厨房的外墙相邻。
（二）管线的布局
从以往的高层建筑来看，它往往有别于多层建筑，后者在设计上坐北朝南，呈现出一种长矩形，而且厨房在设计上都是朝北排列，燃气楼的前管便顺势朝着北面东西向进行敷设，厨房留有一个三通，这样就让地接引入管能够顺利出土入户。然而，高层建筑已经形成了一种外型看似六面体的正方形，下面几层多为商贸、会所中心、办公中心，而上层一般为居民或者高档商的住所。高层建筑在设计的时候，六面体的每个方向的中间都设置了一个天井槽，它是从居住的第一层到最高层之间的每层楼房都有设置，其槽宽约为2～3米，它的底面即为商贸最高层的顶板。高层建筑的厨房一般有以下两种布局：1）厨房的投影点基本上都落在了天井槽的两侧；2）厨房分布在各个电梯出口两侧的公共楼道里，也就是说厨房的外墙与公共楼道之间相邻。
二、温差补偿及管材选择分析
（一）温差补偿
在实际的安装过程中，应该在立管之下设置相应的支撑承受重量，上端一般未固定，为了减少立管部分的温差变化太大、轴向移动，从而造成管卡的摩擦力增加，应该在设计的时候选择自然补偿法，也就是在立管中部插入补偿器，这种补偿器是由无缝钢管煨弯而成，能够很好的补偿立管的热胀冷缩及极限的变形。
（二）管材选择
如果管道两端已被固定，且此时其温度应力为σ=Eδ，公式中σ—Eδ—温度应力；E—弹性模量（MPa），钢材则为2.1×105Pa，δ为管道的相对变形。假使△L=0.1，那么通过计算可得σ=175Pa，根据相关资料表明，镀锌钢管的许用应力一般为315Pa，因此可以选择镀锌钢管作为高层建筑的室外架空管。此外，在安装中一般选用法兰接与焊接，这样能够更好的控制工程的质量与强度等级。
三、燃气设计的要点分析
（一）消除建筑物沉降对引入管的影响分析
从当前来看，几乎所有的建筑物都会因为自身的重量及其他原因产生一定程度的沉降，而对于高层建筑而言，这种现象尤其突出。燃气的引入管从室外接入室内，这段管道往往会因为建筑物的沉降而受到波及，继而产生一定的损坏，因此必须在引入管沉降處采取一定的沉降量补偿措施。通常情况下，主要是在紧贴建筑物的基础外侧设置一定的沉降箱，并且在沉降箱安装的时候一般可以采取以下几种方式：
1、如果采用的是多个丝扣联接，其弯头则应该按照顺时针的方向进行组合，其主要原理是利用丝扣的旋转性在管道上产生的上下位移进行沉降量的补偿。当然，在地下埋了多个弯头，其螺纹部分的软管道就容易腐蚀，而在具体的施工中又十分容易形成反时针现象，如果管道下沉，一些丝扣反时针转动，又会影响管道的气密性。
2、如果用的是铅管的可扰性进行沉降补偿，虽然办法十分简单方便，但是在管的弯曲过程中容易扁平，这样就会影响燃气通气的顺畅度。
3、如果采用不锈钢金属波纹软管进行建筑物沉降补偿，主要利用的是其可扰性进行补偿，这种方式能够很好的控制建筑物的沉降对于引入管的影响。
总之，补偿方式的选择应该根据实际的情况进行选择，本文中主要提倡的是采用方法三进行沉降量的补偿。
（二）消除燃气立管上附加压头的影响分析
由于燃气与空气之间存在密度差异，那么彼此之间的容重就不同，而燃气不管是重于空气还是轻于空气，都会造成燃气的立管上产生附加压头。
这里以上升管段为例，如果燃气的容重低于空气的容重，ΔP值为负，反之ΔP值为正值。对于家用的燃气灶而言，灶前所允许的压力的波动范围一般在额定工作压力的0.5～1.5倍之间。一旦灶具在灶前的压力高于了1.5倍的额定工作压力，不仅会降低灶具的热效率，同时也会降低火焰的稳定性，导致了灶的电子点火装置出现问题且点火的成功率明显下降。此外，还会造成灶具的燃烧噪音加大，而一氧化碳的比重也会增加。
如果整个低压管网中使用燃气的用户极少，而高层建筑又挨着调压房时，从调压房的出口到表前的管段中的压降几乎为零，因此就认为引入管前的压力接近调压房的出口压力，这种情况下，附加压头则会产生叠加，而叠加又会造成一些用户的灶前压力波动过大，甚至超过了最高允许的压力范围。出现这种情况，对于高层建筑的燃气管网的运行是十分不利的，同时也会产生一定的危险事故。因此，我们应把这种情况当作一种必须考虑的对象进行研究与探索，尽可能找出应对策略。
从当前来看，消除附加压头影响的主要方法有：1）通过管道的水力计算，利用管道阻力的增强来消除附加压头影响，比如改变立管的口径、在立管上安装阀门等。2）当附加压头超过了200Pa时，应该在立管上安装低-低压调压器，确保灶前的压力稳定并且在额定的工作压力之内。3）当附加压头超过了200Pa时，应该在用户的表前设置低-低压调压器，确保灶前的压力稳定在额定的工作压力范围内，这也是消除附加压头的一种理想方式。
四、结论
随着房地产业的发展，对室内燃气管道的设计提出了许多新要求。我们应树立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，改进高层建筑燃气工程的设计。
参考文献：
[1]印春喜.高层建筑燃气工程关键设计技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（4）.
[2]唐希凤.高层建筑给排水及燃气设计[J].城市建设，2010，（26）：224-225.
[3]唐希凤.高层建筑给排水及燃气设计[J].城市建设，2010，（26）：241-242.
[4]许卫民.高层建筑中燃气供应系统抗震相关问题探索[J].城市建设，2010，（13）：122-123.
【关键词】 高层建筑；燃气工程；设计技术；关键技术
现如今，随着人们生活水平的不断提高，人们对建筑工程的审美要求越来越高，随着人口的增多，高层建筑也开始多了起来。同时，在安全性以及实用性方面，高层建筑也有了更高的要求。高层建筑燃气系统是许多现代高层建筑重要组成部分，在现代建筑工程中，燃气工程的地位越来越重要，高层建筑燃气系统有着很多复杂性以及特殊性的特点，因此，在工程设计过程中一定要重点考虑燃气系统，对于高层建筑燃气系统进行科学的分析，要综合分析燃气工程关键设计技术，合理的考虑燃气工程安全性以及特殊性，树立以人为本的设计理念，更好的解决关键设计技术问题。做好高层建筑燃气系统的各项工作。
一、供电方式与管线布局分析
（一）管线的布局
和其他建筑物相比，高层建筑具有很多的特殊性，在传统建筑史上，一般的建筑物都是坐北朝南，这样的建筑不但采光好，而且在风水学等方面也有着很多的讲究。在传统许多的多层建筑中，楼房设计一般都是坐北朝南，许多的楼房都是长方形结构，在厨房的设计上，一般情况下，都是厨房在房间的北侧，所以，在楼房铺设燃气管道上，前管便顺势朝着北面，有一个三通留在厨房的位置，地接引入管可以通过管线顺利出土入户。但是，高层建筑则不一样，高层建筑在外观上仿佛是一个看似六面体的正方形，并且许多高层建筑的底层都是写字楼、商贸中心、办公场所，上面才是居民楼或者高档住所。因此，再设计高层建筑的时候，都有一个天井槽设置在六面体的中间，并且每个方向都有，无论是居住的第一层，还是居住的最高层其任何一个楼层都有设置，天井槽槽宽约为2--3米，商贸最高层的顶板即为天井槽底面，所以，高层建筑在设计厨房时，厨房的布局一般有以下几种，第一种是天井槽的两侧基本上就是高层建筑厨房的投影点，第二种是厨房一般坐落在各个电梯出口两侧，公共楼道一般都与厨房的外墙相邻。
（二）管线的布局
从以往的高层建筑来看，它往往有别于多层建筑，后者在设计上坐北朝南，呈现出一种长矩形，而且厨房在设计上都是朝北排列，燃气楼的前管便顺势朝着北面东西向进行敷设，厨房留有一个三通，这样就让地接引入管能够顺利出土入户。然而，高层建筑已经形成了一种外型看似六面体的正方形，下面几层多为商贸、会所中心、办公中心，而上层一般为居民或者高档商的住所。高层建筑在设计的时候，六面体的每个方向的中间都设置了一个天井槽，它是从居住的第一层到最高层之间的每层楼房都有设置，其槽宽约为2～3米，它的底面即为商贸最高层的顶板。高层建筑的厨房一般有以下两种布局：1）厨房的投影点基本上都落在了天井槽的两侧；2）厨房分布在各个电梯出口两侧的公共楼道里，也就是说厨房的外墙与公共楼道之间相邻。
二、温差补偿及管材选择分析
（一）温差补偿
在实际的安装过程中，应该在立管之下设置相应的支撑承受重量，上端一般未固定，为了减少立管部分的温差变化太大、轴向移动，从而造成管卡的摩擦力增加，应该在设计的时候选择自然补偿法，也就是在立管中部插入补偿器，这种补偿器是由无缝钢管煨弯而成，能够很好的补偿立管的热胀冷缩及极限的变形。
（二）管材选择
如果管道两端已被固定，且此时其温度应力为σ=Eδ，公式中σ—Eδ—温度应力；E—弹性模量（MPa），钢材则为2.1×105Pa，δ为管道的相对变形。假使△L=0.1，那么通过计算可得σ=175Pa，根据相关资料表明，镀锌钢管的许用应力一般为315Pa，因此可以选择镀锌钢管作为高层建筑的室外架空管。此外，在安装中一般选用法兰接与焊接，这样能够更好的控制工程的质量与强度等级。
三、燃气设计的要点分析
（一）消除建筑物沉降对引入管的影响分析
从当前来看，几乎所有的建筑物都会因为自身的重量及其他原因产生一定程度的沉降，而对于高层建筑而言，这种现象尤其突出。燃气的引入管从室外接入室内，这段管道往往会因为建筑物的沉降而受到波及，继而产生一定的损坏，因此必须在引入管沉降處采取一定的沉降量补偿措施。通常情况下，主要是在紧贴建筑物的基础外侧设置一定的沉降箱，并且在沉降箱安装的时候一般可以采取以下几种方式：
1、如果采用的是多个丝扣联接，其弯头则应该按照顺时针的方向进行组合，其主要原理是利用丝扣的旋转性在管道上产生的上下位移进行沉降量的补偿。当然，在地下埋了多个弯头，其螺纹部分的软管道就容易腐蚀，而在具体的施工中又十分容易形成反时针现象，如果管道下沉，一些丝扣反时针转动，又会影响管道的气密性。
2、如果用的是铅管的可扰性进行沉降补偿，虽然办法十分简单方便，但是在管的弯曲过程中容易扁平，这样就会影响燃气通气的顺畅度。
3、如果采用不锈钢金属波纹软管进行建筑物沉降补偿，主要利用的是其可扰性进行补偿，这种方式能够很好的控制建筑物的沉降对于引入管的影响。
总之，补偿方式的选择应该根据实际的情况进行选择，本文中主要提倡的是采用方法三进行沉降量的补偿。
（二）消除燃气立管上附加压头的影响分析
由于燃气与空气之间存在密度差异，那么彼此之间的容重就不同，而燃气不管是重于空气还是轻于空气，都会造成燃气的立管上产生附加压头。
这里以上升管段为例，如果燃气的容重低于空气的容重，ΔP值为负，反之ΔP值为正值。对于家用的燃气灶而言，灶前所允许的压力的波动范围一般在额定工作压力的0.5～1.5倍之间。一旦灶具在灶前的压力高于了1.5倍的额定工作压力，不仅会降低灶具的热效率，同时也会降低火焰的稳定性，导致了灶的电子点火装置出现问题且点火的成功率明显下降。此外，还会造成灶具的燃烧噪音加大，而一氧化碳的比重也会增加。
如果整个低压管网中使用燃气的用户极少，而高层建筑又挨着调压房时，从调压房的出口到表前的管段中的压降几乎为零，因此就认为引入管前的压力接近调压房的出口压力，这种情况下，附加压头则会产生叠加，而叠加又会造成一些用户的灶前压力波动过大，甚至超过了最高允许的压力范围。出现这种情况，对于高层建筑的燃气管网的运行是十分不利的，同时也会产生一定的危险事故。因此，我们应把这种情况当作一种必须考虑的对象进行研究与探索，尽可能找出应对策略。
从当前来看，消除附加压头影响的主要方法有：1）通过管道的水力计算，利用管道阻力的增强来消除附加压头影响，比如改变立管的口径、在立管上安装阀门等。2）当附加压头超过了200Pa时，应该在立管上安装低-低压调压器，确保灶前的压力稳定并且在额定的工作压力之内。3）当附加压头超过了200Pa时，应该在用户的表前设置低-低压调压器，确保灶前的压力稳定在额定的工作压力范围内，这也是消除附加压头的一种理想方式。
四、结论
随着房地产业的发展，对室内燃气管道的设计提出了许多新要求。我们应树立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，改进高层建筑燃气工程的设计。
参考文献：
[1]印春喜.高层建筑燃气工程关键设计技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（4）.
[2]唐希凤.高层建筑给排水及燃气设计[J].城市建设，2010，（26）：224-225.
[3]唐希凤.高层建筑给排水及燃气设计[J].城市建设，2010，（26）：241-242.
[4]许卫民.高层建筑中燃气供应系统抗震相关问题探索[J].城市建设，2010，（13）：122-123.