6.1 泄压面积计算值比较
某高压调压站站房体积V=2402.40m3。
1987年版《建规》计算结果:
按照比值为0.03计算,A=2402.4×0.03=72.07m2
2006年版《建规》计算结果:
A=IOCV2/3=10×0.11×2402.402/3=197.31m2
结果表明:2006年版《建规》对泄压面积的要求是1987年版《建规》对泄压面积要求的2.74倍。规范条款地变更趋于更加严格化,表明这是顺应时代的要求,也是对技术水平提高的促进。高压调压站的设计所采用的建筑结构形式皆为轻钢结构,从结构本身就实现了以轻质屋盖、轻质墙体作为泄压面积的防爆要求。
6.2 屋顶泄压面积的建筑节点构造做法比较
(1) 执行1987年版《建规》的泄压屋面构造做法(由上至下):
① 防水层(SBS改性沥青防水卷材与SBS改性沥青防水涂料结合)40kg/m2
② 20厚水泥砂浆找平层40kg/m2
③ 150厚硅酸聚苯颗粒保温层37.5kg/m2
④ 小波水泥石绵瓦
⑤ L75×6角钢连接架
泄压屋面每平方米重量:117.5kg/m2<120kg/m2,刚刚满足1987年版《建规》要求,但却大大超过了2006年版《建规》中轻型屋盖、轻质墙体的单位质量不宜超过60kg/m2的要求。
(2) 执行2006年版《建规》的泄压屋面做法是局部屋盖开孔洞,孔洞上盖75mm厚彩色钢板夹芯板。泄压屋面每平方米重量:18.1kg/m2<60kg/m2,满足现行规范要求。
显然,泄压屋面的建筑构造做法的改进不仅符合现行规范要求,同时简化了施工程序,大大缩短了施工工期。
6.3 防爆构造设计
执行1987年版《建规》的泄压屋面构造做法,见图1。
彩色钢板夹芯板作为泄压屋面的构造做法,见图2。
7 其它措施
7.1 调压站通风设计
由于天然气比空气轻,容易积聚在调压站的上部,为防止积聚在死角处的天然气排不出去,导致天然气达到爆炸浓度,调压站应通风良好。调压站的通风措施分为两类:自然通风和强制通风。
7.1.1 自然通风
自然通风时,调压站内部和外部的空气的交换是通过外墙窗下通风百页(250mm×400mm)和屋盖上的通风孔(300mm)来实现的,空气交换原理是依赖于调压站内、外空气的密度不同。因为自然通风很大程度上依赖于天气条件,所以,自然通风系统无法确保全年都有连续和足够的换气。因此自然通风不能作为一种可靠的解决办法,调压站的通风还需要强制通风。
7.1.2 强制通风
强制通风不仅能调整和控制换气量,而且能够很精确地根据调压站的空间要求,通过计算,选用适当的通风设备。调压站强制通风的手段是在窗上墙或山墙上3.0m左右的高度设置防爆轴流风机,每小时换气次数为2次。
7.2 调压站室内防火设计
调压站室内防火设计的目的是为了保障调压站内部装修的消防安全,防止和减少调压站内部的火灾危害。
调压站室内装修材料按其使用部位和功能,可划分为顶棚装修材料、墙面装修材料、地面装修材料、踢脚装修材料。《建筑内部装修设计防火规范》(GB 50222-95)将装修材料按其燃烧性能划分为四级,即A级(不燃烧),B1级(难燃烧),B2级(可燃性),B3(易燃性)。
调压站为甲类厂房,调压站室内各部位装修材料的燃烧性能等级应符合《建筑内部装修设计防火规范》(GB 50222-95)表4.0.1中对工业厂房内部各部位装修材料的燃烧性能等级的有关规定。即调压站的顶棚、墙面、地面、踢脚的装修材料的燃烧性能等级都应为A缴。
表4 《建筑内部装修设计防火规范》(GB 50222-95) 4.0.1
工业厂房内部各部位装修材料的燃烧性能等级 表4.0.1
工业厂房分类 | 建筑规模 | 装修材料燃烧性能等级 |
顶棚 | 墙面 | 地面 | 隔断 |
甲、乙类厂房有明火的丁类厂房 | | A | A | A | A |
丙类厂房 | 地下厂房 | A | A | A | B1 |
高层厂房 | A | B1 | B1 | B2 |
高度>24m的单层厂房
高度≤24m的单层、多层厂房 | B1 | B1 | B2 | B2 |
无明火的丁类厂房 | 地下厂房 | A | A | B1 | B2 |
戊类厂房 | 高层厂房 | B1 | B1 | B2 | B2 |
高度>24m的单层厂房
高度≤24m的单层、多层厂房 | B1 | B2 | B2 | B2 |
7.3 调压站室外绿化设计
高压调压站因其供气范围大、调压流程复杂,调压站的场站内还建有地上阀室和室外设备基础及通讯塔等设施,高压调压站的场站占地面积较大(3500m2~600Om2),高压调压站的室外绿化设计也应符合防火要求。
调压站场的绿化,可以美化环境,改善小气候,又可以减少环境污染,但绿化设计必须结合调压站生产的特点。具体做法是:
(1) 不应种植含油脂多的树木,宜选择含水分较多的树种。
(2) 不宜种植绿篱或灌木丛,以免引起天然气的积聚和影响消防。
(3) 宜种植常绿草皮,可减少地面热辐射,有利于防火。
8 结束语
调压站是重要市政基础设施之一,在城市燃气事业中发挥的作用毋庸置疑。调压站使用易燃、易爆气体的生产特性决定了其不同于一般工业建筑设计的特殊性,调压站的设计需要注意以下几个方面:
第一、准确确定安全防火间距。
第二、合理选择建筑结构形式。
第三、周密考虑防火、防爆设计。
第四、实施有效的通风措施,兼顾室内装修材料的防火性能和注重室外环境。
以上是笔者从事多年调压站设计工作中的心得体会,并将调压站的设计要点进行系统地归纳和总结,对调压站的安全设计具有一定的指导意义,对同类工程设计也具有一定的参考价值,希望能给予从事燃气配套设施设计工作的同行一些帮助。
参考文献
1 建筑设计防火规范(GB50016-2006)
2 城镇燃气设计规范(GB50028-2006)
3 高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)
4 石油天然气工程设计防火规范(GB50183-2004)
5 建筑内部装修设计防火规范))(GB50222-95)
6 北京市六环路高压A天然气.中国土木工程学会城市燃气分会第九届理事会第一次会议.2006年
7 远郊城镇燃气供应方式事例分析.中国土木工程学会城市燃气分会输配专业委员会.2005年会议论文集
8 建筑师技术经济与管理读本.中国建筑工业出版社.1995