楊子學(xué)

華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

斯里蘭卡高層商業(yè)建筑液化石油氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

楊子學(xué)

華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

本文對(duì)斯里蘭卡某高層商業(yè)建筑的液化石油氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，主要研究國(guó)內(nèi)外液化石油氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)差異、液化石油氣系統(tǒng)的選擇、供應(yīng)流程、一系列安全措施和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的優(yōu)化。

液化石油氣 系統(tǒng)選擇 安全措施

項(xiàng)目位于斯里蘭卡科倫坡市，整個(gè)項(xiàng)目范圍分成住宅和商業(yè)綜合體兩個(gè)部分，住宅位于總體的西側(cè)，商業(yè)綜合體位于總體的東側(cè)。本次設(shè)計(jì)為商業(yè)綜合體部分，它是集商業(yè)、娛樂(lè)、餐飲、超市、停車(chē)和辦公為一體的大型城市綜合體項(xiàng)目。商業(yè)綜合體總建筑面積17027m2，由兩幢高123m的超高層辦公樓（1#和2#樓）、裙房（包括商業(yè)、停車(chē)庫(kù)和局部辦公）和地下室（包括停車(chē)庫(kù)和局部商業(yè)）組成。其中，動(dòng)力專(zhuān)業(yè)主要設(shè)計(jì)商業(yè)建筑內(nèi)的液化石油氣系統(tǒng)。

1 液化石油氣系統(tǒng)的選擇

1.1 國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)差異

1）液化石油氣鋼瓶的規(guī)格：國(guó)內(nèi)液化石油氣鋼瓶的規(guī)格為50kg。斯里蘭卡當(dāng)?shù)匾夯蜌馐怯煽鐕?guó)公司壟斷經(jīng)營(yíng)的，其液化石油氣鋼瓶的規(guī)格為37kg。

2）液化石油氣的氣化方式：一般來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)由于地域、氣候條件差別大，民用建筑工程中液化石油氣系統(tǒng)采用強(qiáng)制氣化方式的多為北方地區(qū)，南方地區(qū)大規(guī)模的工程中也多采用強(qiáng)制氣化方式，規(guī)模較小的工程中可采用自然氣化方式。斯里蘭卡當(dāng)?shù)貙贌釒У貐^(qū)，盡管瓶組間的工程規(guī)模較大但也適合采用自然氣化方式，但儲(chǔ)罐供氣適合采用強(qiáng)制氣化方式。

3）規(guī)范與消防安全方面：國(guó)內(nèi)在液化石油氣方面的規(guī)范還是比較完善的。斯里蘭卡當(dāng)?shù)夭](méi)有較為成熟的規(guī)范，參照的都是英國(guó)、新加坡、馬來(lái)西亞的規(guī)范。

1.2 液化石油氣供應(yīng)方式選擇

商業(yè)建筑內(nèi)的餐飲集中在1層、2層、3層、4層、5層、6層、9層和26層，每個(gè)廚房設(shè)液化氣灶具。液化石油氣供應(yīng)方式氣源可分為儲(chǔ)罐供應(yīng)和鋼瓶供應(yīng)兩種方式。

根據(jù)國(guó)內(nèi)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-98（2005年版）的第4.1.11規(guī)定：當(dāng)高層建筑采用瓶裝液化石油氣作為燃料時(shí)，應(yīng)設(shè)集中瓶裝液化氣瓶組間。液化石油氣瓶組間又可分為集中式和分散式，因?yàn)樯虡I(yè)綜合體中廚房較多且液化氣瓶組不得通過(guò)電梯送到各廚房，所以可考慮集中式設(shè)瓶組間（已在本項(xiàng)目一期住宅中采用）。

本項(xiàng)目中液化石油氣用量約為150kg/h，按每日液化氣用氣高峰4小時(shí)計(jì)算，每小時(shí)用量為：150÷4= 37.5kg/h（約15m3/h）。

高峰負(fù)荷時(shí)的自然氣化能力參照有關(guān)資料為1.18kg/(h·瓶)（用氣高峰時(shí)間4小時(shí)，氣溫5℃），則每小時(shí)用氣量37.5÷1.18=32瓶，如分為兩組，32瓶使用32瓶備用，兩組之間設(shè)有兩套自動(dòng)切換一體式減壓閥（氣態(tài)），一套使用一套備用，則瓶組間液化石油氣總儲(chǔ)量約為15×2=30m3，根據(jù)國(guó)內(nèi)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028-2006）[1]的第8.5.9條：當(dāng)瓶組間的氣瓶總?cè)莘e大于4.0m3時(shí)，宜采用儲(chǔ)罐。因此，本項(xiàng)目選擇的液化石油氣供氣方式為埋地儲(chǔ)罐供氣，且液化站（包括液化儲(chǔ)罐、氣化器、第一級(jí)調(diào)壓器、燃?xì)饪偙淼龋┯蓸I(yè)主委托當(dāng)?shù)厝細(xì)夤驹O(shè)計(jì)，從液化站出口至每個(gè)廚房燃?xì)獗淼墓艿老到y(tǒng)由筆者設(shè)計(jì)。

1.3 液化石油氣系統(tǒng)供應(yīng)流程

此項(xiàng)目餐廳面積較大，用氣量也較大，需要設(shè)置液化石油氣站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)液化站），并且要采用強(qiáng)制氣化方式來(lái)滿足用氣量；從商業(yè)建筑液化站接出的壓力為0.1MPa的液化氣經(jīng)液化氣管道直接接至1層、2層、3層、4層、5層、6層、9層和26層廚房，經(jīng)各用戶液化氣計(jì)量表計(jì)量后，由液化氣管道分別接至各戶廚房的用氣設(shè)備（圖1）。

圖1 液化石油氣系統(tǒng)供應(yīng)流程圖

2 液化石油氣系統(tǒng)的安全措施

2.1 液化石油氣瓶組氣化站及管井

1）為安全考慮，項(xiàng)目中液化儲(chǔ)罐的容量在5m3以下，且液化儲(chǔ)罐到建筑物的防火間距為47m。

2）安全使用液化石油氣，在液化石油氣管井的每層設(shè)防火門(mén)。每層液化石油氣管井設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢漏報(bào)警器。當(dāng)管井空氣中的液化石油氣濃度超過(guò)爆炸下限1/5時(shí)，報(bào)警器自動(dòng)報(bào)警。同時(shí)，遠(yuǎn)傳聲光報(bào)警信號(hào)到防災(zāi)中心。固定式可燃?xì)怏w檢漏報(bào)警器安裝高度距管井間地面0.3m以下。

2.2 液化石油氣管道、廚房及廚柜

1）為安全使用液化石油氣，確保廚房?jī)?nèi)燃具的正常運(yùn)行，在每一個(gè)廚房?jī)?nèi)都設(shè)置緊急切斷閥組和固定式可燃?xì)怏w檢漏報(bào)警器，當(dāng)廚房空氣中的液化石油氣濃度超過(guò)爆炸下限1/5時(shí)，設(shè)在廚房?jī)?nèi)的氣體檢測(cè)報(bào)警器自動(dòng)報(bào)警。同時(shí)，遠(yuǎn)傳聲光報(bào)警信號(hào)到防災(zāi)中心，持續(xù)40～60s后，廚房液化石油氣進(jìn)戶管上的緊急切斷閥（電磁閥）自動(dòng)關(guān)閉。電磁閥采用自動(dòng)關(guān)閉，現(xiàn)場(chǎng)人工手動(dòng)復(fù)位方式，電磁閥應(yīng)設(shè)有應(yīng)急電源?？扇?xì)怏w檢漏報(bào)警器安裝高度距廚房地面0.3m以下。具體設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。

2）每戶廚房?jī)?nèi)的液化石油氣管道均為明管敷設(shè)，管道穿過(guò)廚柜時(shí)，廚柜內(nèi)設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢漏報(bào)警器。

3 液化石油氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)優(yōu)化

3.1 液化石油氣管道敷設(shè)于室外管槽

液化石油氣管道在通過(guò)地下室頂板上無(wú)覆土層時(shí)，應(yīng)在地下室頂板上構(gòu)筑管槽，槽內(nèi)管道四周以細(xì)土或黃砂填實(shí)（圖3）。

圖3 埋地燃?xì)夤懿墼攬D

3.2 液化石油氣管道敷設(shè)于室外吊頂

因一部分液化石油氣管道需敷設(shè)于室外吊頂而建筑設(shè)計(jì)有特殊美觀要求，所以將液化石油氣管道敷設(shè)于吊頂上，為了不影響其他管道，將液化石油氣管道敷設(shè)于下面帶格柵的獨(dú)立通風(fēng)槽內(nèi)（圖4）。

圖4 帶格柵的通風(fēng)槽詳圖

3.3 液化石油氣管道敷設(shè)于燃?xì)夤芘?/p>

管弄井頂部設(shè)置百葉窗與大氣相通，管弄井內(nèi)每隔2～3層應(yīng)用不燃材料作防火分隔，在立管穿過(guò)分隔層的四周應(yīng)留有適當(dāng)空隙以便通風(fēng)，每4～5層設(shè)一個(gè)可燃?xì)怏w報(bào)警器[2]；因液化石油氣密度大于空氣，套管與樓板上齊平且每層檢修門(mén)做100高門(mén)檻，有利于氣體不積聚。見(jiàn)圖5。

圖5 燃?xì)夤芘攬D

3.4 液化石油氣管道敷設(shè)于燃?xì)鈾M管弄

液化石油氣管道經(jīng)過(guò)的局部區(qū)域因不能滿足自然通風(fēng)，故敷設(shè)于防火通風(fēng)橫管弄內(nèi)，再通過(guò)機(jī)械通風(fēng)維持管內(nèi)負(fù)壓，進(jìn)一步保證燃?xì)庑孤┑狡渌臻g。見(jiàn)圖6。

圖6 防火通風(fēng)橫管弄詳圖

4 結(jié)語(yǔ)

1）液化石油氣系統(tǒng)的液化站和管道系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上與其他燃?xì)庥幸欢ú町?，本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外規(guī)范總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，希望對(duì)國(guó)內(nèi)液化石油氣系統(tǒng)有借鑒意義。

2）液化石油氣是甲級(jí)危險(xiǎn)品，易燃、易爆。為安全使用液化石油氣，確保本建筑物天然氣管道系統(tǒng)的正常運(yùn)行，設(shè)計(jì)采取了一系列安全措施，希望為類(lèi)似設(shè)計(jì)提供參考。

3）本工程中廚房鋪開(kāi)的面廣、廚房與廚房相距甚遠(yuǎn)、用氣點(diǎn)多、系統(tǒng)復(fù)雜。液化石油氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅滿足了各用氣點(diǎn)的需求，要求滿足通風(fēng)的同時(shí)又與建筑協(xié)調(diào)，所以本文提供了一些細(xì)節(jié)優(yōu)化建議。

[1]城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范(DGJ08-10-2004)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004

[2]城市煤氣、天然氣管道工程技術(shù)規(guī)程(GB50028-2006)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006

Lique fie d Pe trole um Ga s Sys te m De s ign of Sri La nka High-ris e Com m e rc ia l Building

YANG Zi-xue
East China Architectural Design Research Institute co.,LTD

In this paper,the Liquefied Petroleum Gas(LPG)system of Sri Lanka high-rise commercial building design has carried on the simple introduction,including domestic and foreign design differences,system selection,supply process,safety measures and optimization details of liquefied petroleum gas system.

liquefied petroleum gas,system selection,safety measures

1003-0344（2015）03-093-3

2014-2-10

楊子學(xué)（1981～），男，碩士，工程師；華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司（200002）；021-61133000；E-mail:yzx6066@qq.com