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摘要：高层建筑已经成为城市主要的住宅建筑形式，其建筑体积大、楼层高、人口密度高、内部结构复杂，因此在设计建设使用过程中，对于消防、结构等安全方面的要求十分严格。因为其一旦失事，势必会造成极大的人员伤亡及经济财产损失，所以对于天然气管道的设计、安装和使用，必须严格按照国家及地方的相关现行法规及规范执行。本文结合高层建筑燃气管道安全设计、安装和使用中存在的影响因素，提出相应的控制措施，以便有关人士参考。
关键词：城市高层建筑；燃气管道；设计规划
一、城市高层建筑建设存在风险因素
首先，高处作业。城市高层建筑工程的作业高度较普通建筑高很多，安全风险的发生率也较普通建筑要高。若在其施工作业中缺少严格的安全管理，将发生诸如作业人员以及施工材料的高空坠落等问题，危害工作人员生命安全，对工程建筑也会产生影响。高空坠落问题产生的主要原因有人为因素、建设物资的安全状态以及工程风险管理机制存在缺陷不足等；其次，机械作业方面建筑工程施工需要使用到的大型机械设备多，城市高层建筑工程对于机械设备使用量更大。机械设备缺少日常维护的状态下无法充分发挥作用，加之施工人员的不当操作可能就会引发机械设备在运行中发生故障，不能满足工程需要，严重更会发生安全事故，影响整体建筑建造；最后，临电作业。城市高层建筑建设中涉及到的施工工序复杂繁多，施工项目数量大，临电作业作为组成部分存在的安全风险较多。建筑工程内部的电路构造庞大且复杂，主要由于电气设备的老化，线路绝缘性降低以及故障等引发，影响建筑建设进度，也影响了高层房屋建筑高层的整体经济效益。
二、城市高层建筑燃气管道设计难点与安全隐患
2.1建筑沉降因素的影响
在多数高层建筑的施工、前期使用过程中，地基都会出现一定成度的沉降，并对燃气管道造成影响。而在高层建筑工程地基处理方案缺乏合理性或出现地基过度沉降等问题时，会造成燃气管道铺设线路及周边环境的变化，并在变化程度过大时出现燃气管道破裂、燃气泄露等问题。因此，在燃气管道设计环节中，要充分考虑建筑沉降对燃气管道所造成的影响因素。
2.2管道阻力因素的影响
在高层建筑的中上部区域中，燃气管道内会一定的附加压力，并随着建筑层数的提升而导致压力值不断加大。例如，在高层建筑的顶部楼层区域中，建筑业主使用燃气管道进行点火做饭时，普遍存在着燃气供应稳定性较差与气流不平稳的问题，并可能出现燃气泄露、人体吸入过量燃气等安全事故。在建筑内部所居住业主数量过多时，也会导致燃气管道气压值出现增大现象。
2.3环境因素的影响
在当前我国多数城市高层建筑中，燃气管道的铺设区域分为两部分，分别为室外铺设的燃气管道，以及在建筑室内铺设的燃气管道。而在燃气管道使用过程中，位于室外铺设的燃气管道会持续受到气候环境的影响干扰，从而出现管道破裂、燃气泄露问题。例如，在我国北方区域中所分布高层建筑中，室外燃气管道受到夏秋季节过大温差影响，导致管道出现热胀冷缩反应，并有一定可能出现管道破裂问题。在我国南方区域中，空气湿度较高，燃气管道受到潮湿空气的持续腐蚀，有可能出现管道外层结构腐蚀破损问题。此外，燃气管道也会受到雷电流打击、外力碰撞等多种问题与自然因素的共同影响，从而出现燃气泄露、管道破裂等安全问题。
2.4管道自重力因素的影响
在高层建筑工程中，由于建筑层数较多、高度较高，燃气管道受到自身重量的影响，也会逐渐产生一定的压力，且这一压力值会随着建筑层数的提高而不断加大。在问题严重时，会在燃气管道自身重量的影响下造成周边建筑设施的变形损坏，导致燃气管道的断裂，燃气泄露。
三、城市高层建筑燃气管道的安全设计措施
3.1建立健全设计施工管理体制
科学合理的管理体制是科学设计规划城市高层燃气管道的重要保障。
管理体制的建立需要先对审批制度进行进一步完善，确保后续的工程环节的进行都经过严格审查，从根本保证城市高层建筑燃气管道设计的精确合理，继而保障整体工程建筑的质量安全。管理体制中包括对于企业单位的招投标管理，强化招投标制度的完善提升，对于参与招投标的单位进行严格全面的考察审核，同时要考虑管道工程的经济效益，在保障整体管道设计规划质量水准的基础上尽量选择有助于管道设计规划工作，使利润最大化的燃气管道施工设计单位。
3.2提高对高层建筑的沉降控制
我国法律中对于燃气管道的设计规划中指出，当建筑物的沉降超过50毫米是可采取一定措施以保护燃气管道的质量安全。高层建筑的沉降可能导致燃气管道受到外来力的影响，因此可应用下述措施对燃气管道做出有效补偿：首先，可以通过扩大燃气管道的引入管预留洞的方式有效抑制高层建筑的沉降反应。接着可以在燃气引入管穿墙前，将管道替换为柔性金属管道或者另外设置波纹补偿器等装置有效削减管道受到的外力影响。在实施这一步骤时需要注意一点，就是要重视金属柔性管道的安装固定，且管道必须按照水平方向进行安装。在燃气管道没有通气前尽量保持水平自然状态，避免出现弯曲。
3.3降低因环境变化造成的管道反应
城市高层建筑的燃气管道受到外部温度的变化影响较大，主燃气管道常位于室外，天气温度的变化影响更大。温度的变化带来的最常见反应就是燃气管道的热胀冷缩，管道的冷热反应造成的危害微乎其微，但是经年累月将造成燃气管道的接口扭曲断裂等问题。在高层燃气管道的设计中需要考虑到这一因素，其对应优化策略与上文相关联，即安装波纹管。波纹管可以有效应对燃气管道的热胀冷缩，从而降低管道的变形程度，管道受到的外部力也得到有效缓解。燃气管道的设计规划中要结合当地温差变化实际以及燃气管道的长度等对波纹管的数量进行确定，此外更要重视波纹管的固定工作。
3.4安全设施的配备
我们都知道，燃气是一种非常容易燃烧并且爆炸的气体，特别是在高层建筑内，由于它的人流量非常大，一旦发生爆炸问题带来的伤害是无法估计的。所以为了防止这类现象发生，就要认真的做好设计工作，采用安全性较高的方法。具体来说有如下的一些方法可供使用：在引入管室外设置燃气快速切断阀门，在室内管道上设置快速切断阀门及自动切断阀；在各用气点及管道经过的房间设置燃气泄漏安全报警装置，且自动报警系统与自动切断系统联动，并集中监控。其工作原理为：当空气中可燃气体达到一定浓度时，探测器即发出与可燃性气体在空气中浓度成比例的电信号，该电信号传送给报警控制器，报警控制器即显示该可燃气体浓度，如果被测试气体的浓度超过了规定的数值的话，装置就会自动的报警，此时工作者就可以根据提示将电源切断，进而将问题控制在发生之前。
3.5解决管内燃气压力过大的方法
架设截流阀，在建筑中每隔六到七层左右就应该设置一个截流阀，以此来增加局部压力，进而减少管内燃气压力。并且应该根据楼层高度对截流阀进行调整，起到节流调压，克服增加压力等效果；在住户家安装调压器，以此来进行小范围的调整燃气压力，保证燃气灶具管道内的压力在一个安全范围之内；在燃气表前加装低压调节器，保证在用气高峰时，燃气处于稳定安全的压力范围之下。这种方法主要适用于高层宾馆或酒店。居民住宅因为造价和安全性因素并不建议采用。在设计过程中应该由条件的对减压方法进行采纳，要做到能够有效的对附加压力进行消除，又可以保证燃气使用过程中的压力稳定。
四、结束语
综上所述，随着高层建筑的不断增多，对其燃气管道的安全性也提出了较高的要求。为了避免管道附加压力、建筑物沉降以及温度变形等因素对管道运行过程中的安全性造成影响，相关人员需要结合实际情况，制定出相应的预防方案和控制措施，并加强燃气管道安全隐患的评估、加强用气场所安全检测以及管道防雷、防腐保护等多项工作，这样才能提升燃气管道工程质量，确保其长期安全运行。
参考文献：
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