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調(diào)壓站(含調(diào)壓柜)與其他建筑物、構筑物水平凈距(m)表6 6.3
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設置形式 | 調(diào)壓裝置入口燃氣壓力級制 | 建筑物外墻面 | 重要公共建筑、一類高層民用建筑 | 鐵路(中心線) | 城鎮(zhèn)道路 | 公共電力變配電柜 |
地上單獨建筑 | 高壓(A) | 18.0 | 30.0 | 25.0 | 5.0 | 6.0 |
高壓(B) | 13.0 | 25.0 | 20.0 | 4.0 | 6.0 |
次高壓(A) | 9.0 | 18.0 | 15.0 | 3.0 | 4.0 |
次高壓(B) | 6.0 | 12.0 | 10.0 | 3.0 | 4.0 |
中壓(A) | 6.0 | 12.0 | 10.0 | 2.0 | 4.0 |
中壓(B) | 6.0 | 12.0 | 10.0 | 2.0 | 4.0 |
調(diào)壓柜 | 次高壓(A) | 7.0 | 14.0 | 12.0 | 2.0 | 4.0 |
次高壓(B) | 4.0 | 8.0 | 8.0 | 2.0 | 4.0 |
中壓(A) | 4.0 | 8.0 | 8.0 | 1.0 | 4.0 |
中壓(B) | 4.0 | 8.0 | 8.0 | 1.0 | 4.0 |
地下單獨建筑 | 中壓(A) | 3.0 | 6.0 | 6.0 | — | 3.0 |
中壓(B) | 3.0 | 6.0 | 6.0 | — | 3.0 |
地下調(diào)壓箱 | 中壓(A) | 3.0 | 6.0 | 6.0 | — | 3.0 |
中壓(B) | 3.0 | 6.0 | 6.0 | — | 3.0 |
表3 《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(GB50045-95)表4.2.7
廠房之間及其與乙、丙、丁、戊類倉庫、民用建筑等之間的防火間距(m)表4.2.7
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防火間距(m) | 一類 | 二類 |
高層建筑 | 裙房 | 高層建筑 | 裙房 |
丙類廠(庫)房 | 耐火等級 | 一、二級 | 20 | 15 | 15 | 13 |
三、四級 | 25 | 20 | 20 | 15 |
燃氣鍋爐房、戊類廠(庫)房 | 耐火等級 | 一、二級 | 15 | 10 | 13 | 10 |
三、四級 | 18 | 12 | 15 | 10 |
煤氣調(diào)壓站 | 進口壓力(MPa) | 0.005～＜O.15 | 20 | 15 | 15 | 13 |
0.15～≤0.30 | 25 | 20 | 20 | 15 |
煤氣調(diào)壓箱 | 進口壓力(MPa) | 0.005～＜0.15 | 15 | 13 | 13 | 6 |
0.15～≤0.30 | 20 | 15 | 15 | 13 |
液化石油氣氣化站、混氣站 | 總儲量(m3) | ＜30 | 45 | 40 | 40 | 35 |
30～50 | 50 | 45 | 45 | 40 |
城市液化石油氣供應站瓶庫 | ≤15 | 30 | 25 | 25 | 20 |
≤10 | 25 | 20 | 20 | 15 |
4 調(diào)壓站的建筑結構選型
在項目建設全過程中，各階段工作對工程造價的影響程度不盡相同，初步設計階段，影響工程造價的可能性為75%～95%；至技術設計結束.影響工程造價的可能性為35%～75%；而至施工開始，通過技術組織措施節(jié)約工程造價的可能性只有5%～10%。顯而易見，控制工程造價的關鍵在項目做出投資決策后的設計階段。通過對調(diào)壓站功能和價值的分析，可以將技術問題與經(jīng)濟問題緊密地結合起來，達到滿足功能，降低成本的目的。
建筑工程的一般概念性經(jīng)濟指標表明，一般工業(yè)廠房的土建工程造價(不包括工藝設備投資)占總造價的81%～85%。因此，合理的建筑結構體系應該是使用廣、建造快、消耗少、勞動生產(chǎn)率高和建筑造價低。建筑材料的質(zhì)量和選用，也直接影響建筑物的堅固性、實用性、耐久性和經(jīng)濟性要求。
調(diào)壓站設計的工程造價控制主要采取兩種方式。方式一：標準化設計，標準化設計的優(yōu)點很多，如：設計周期短、節(jié)約設計費、工藝定型、材料配料統(tǒng)一、使施工準備工作提前和加快施工速度、有利于工程質(zhì)量的保證。中壓調(diào)壓站的服務對象為住宅小區(qū)的民用用戶，北京市已建中壓調(diào)壓站549座，其規(guī)模、建筑結構形式屬于重復建造的建筑類型，自2003年開始。已經(jīng)采用企業(yè)內(nèi)部的標準化設計。方式二：結合實際工程，優(yōu)選建筑結構形式，綜合比較各類建筑結果形式的優(yōu)劣，確定最佳方案。同一調(diào)壓站設計時采用不同的建筑結構形式，可以有不同的造價。調(diào)壓站建筑形式因其入口燃氣壓力級制的不同、燃氣設備及流程的不同，對建筑面積大小、開間進深的要求各異，所采用的結構也就有所不同。調(diào)壓站的結構形式主要是以其承重結構所用的材料來劃分3種常用的結構形式：砌體結構、鋼筋混凝土框架(排架)結構和輕鋼結構。
4.1 砌體結構
砌體結構的優(yōu)點：①砌體是最小的標準化構件，對施工場地和施工技術要求低，可砌成各種形狀的墻體，材料來源方便，可就地取材。②具有很好的耐久性、化學穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性。③可節(jié)省水泥、鋼材和木材，不需模板，工期短。④施工技術與施工設備簡單。⑤具有很好的隔音和保溫隔熱性能。⑥工程造價較低廉。
砌體結構的缺點：①抗震性能較差。②由于砌體結構采用墻體承重，建筑內(nèi)不允許自由分隔，而且無法實現(xiàn)大空間建筑。③現(xiàn)場勞動量大，施工質(zhì)量不易保證。
4.2 鋼筋混凝土框架(排架)結構
鋼筋混凝土框架(排架)結構優(yōu)點：①抗震性能好、整體性強、經(jīng)久耐用。②房間的開間、進深相對較大，室內(nèi)空間分隔較自由。③建筑立面處理較靈活。④抗腐蝕、耐火能力強。
鋼筋混凝土框架(排架)結構缺點：①結構自重大。②現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構有支模、綁筋、澆筑和養(yǎng)護時間，施工工期較長。③現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁跨度不能太大，一般超過12m跨的現(xiàn)澆梁造價不經(jīng)濟，不適合采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構。
4.3 輕鋼結構
鋼結構是一種環(huán)保型綠色建筑，鋼結構建筑的優(yōu)點主要有：大大節(jié)約施工時間，施工不受季節(jié)影響：減少建筑垃圾和環(huán)境污染，建筑材料可重復利用；抗震性能好；使用中易于改造、靈活方便；鋼結構近幾年來得到廣泛的運用，尤其在發(fā)達國家占據(jù)非居住性建筑一半以上的市場。鋼材的“容重與強度比”一般小于木材、混凝土和磚石，因此鋼結構比較輕，與鋼筋混凝土結構相比要輕30%～50%；另外鋼結構斷面小，與鋼筋混凝土結構相比可增加建筑有效面積8%左右。綜上所述，鋼結構以其良好性能，在造價、施工周期和環(huán)保價值等方面占有明顯優(yōu)勢，特別是在天然氣應急工程中，能夠快速實現(xiàn)早投產(chǎn)，早受益。受到業(yè)主和施工單位的普遍贊譽，是今后高壓調(diào)壓站大力推廣的建筑結構形式。
5 調(diào)壓站的鋼結構防火
我們知道，鋼材具有較好的耐熱性，其本身并不燃燒，但具有受熱強度降低極易造成建筑物倒塌等特性，因此鋼結構建筑一旦發(fā)生火災往往造成重大事故。當鋼結構應用在調(diào)壓站設計中時，應克服防火方面的不足，必須進行防火處理，其目的就是將鋼結構的耐火極限提高到設計規(guī)范要求的標準，防止鋼結構在火災中迅速升溫發(fā)生形變塌落。鋼結構防火措施是多種多樣的，關鍵是要根據(jù)不同情況采取不同方法。
《建規(guī)》中，對建筑物的耐火等級及相應建筑構件的燃燒性能和耐火極限作出了具體的規(guī)定。鋼結構防火措施有：用金屬網(wǎng)抹M5砂漿做保護層、用加氣混凝土做保護層、用C20混凝土做保護層、用普通粘土磚做保護層、用陶?；炷磷霰Ｗo層、用防火鋼結構防火涂料做保護層。歸納起來常用的防火措施主要有構造防火和噴涂防火涂料兩種類型。其中防火構造可分為外包混凝土材料、外包鋼絲網(wǎng)水泥砂漿、外噴防火涂料等幾種構造形式。
外包混凝土防火，其施工方法和普通混凝土施工無任何區(qū)別，但應在混凝土內(nèi)配置構造鋼筋以防止剝落。由于混凝土材料具有經(jīng)濟性、耐久性、耐火性等優(yōu)點，一向被用作鋼結構的防火材料。但由于存在施工周期長的缺點，不用于調(diào)壓站鋼結構建筑的防火施工。
鋼絲網(wǎng)水泥沙漿防火施工，也是一種傳統(tǒng)的施工方法，當砂漿層較厚時容易在于后產(chǎn)生結硬，也不用于調(diào)壓站鋼結構建筑的防火施工。
鋼結構噴涂防火涂料與其它構造形式相比，具有施工方便、不過多增加結構自重、技術先進等優(yōu)點，是鋼結構調(diào)壓站首選的防火措施。
目前的大多數(shù)鋼結構調(diào)壓站是采用輕型H型鋼(焊接或軋制；變截面或等截面)做成門式剛架，C型、Z型冷彎薄壁型鋼做檁條和墻梁，彩色鋼板夾芯板做屋面、墻面圍護結構，采用高強螺栓和密封材料組裝起來的預制裝配式鋼結構房屋體系?！督ㄒ?guī)》中廠房(倉庫)的耐火等級與耐火極限(表3.2.1)中規(guī)定調(diào)壓站的柱的耐火極限為2.50h；屋頂承重構件的耐火等級為1.Oh；非承重外墻的耐火極限為0.50h。調(diào)壓站設計時對各個構件所采取的防火措施是：門式鋼架、墻梁采用厚涂型鋼結構防火涂料40mm厚做保護層，耐火極限達到2.5h；屋頂鋼檁條采用厚涂型鋼結構防火涂料15mm厚做保護層，耐火極限達到1.Oh；非承重外墻和屋面板采用彩色鋼板巖面夾芯板，耐火極限達到0.5h。
鋼結構噴涂防火涂料目前被廣泛應用，如果操作不當，會影響使用效果和消防安全。施工中應在鋼結構工程驗收完畢后進行，為了確保防火涂層和鋼結構表面有足夠的粘結力，在噴涂前應清除鋼結構表面的銹跡銹斑，必要時可再刷一層防銹底漆，用一定的壓力噴射以保證涂層粘結牢固。
6 調(diào)壓站的防爆設計
調(diào)壓站屬于有爆炸危險的廠房，由于天然氣比空氣輕，容易積聚在調(diào)壓站站房的上部，當空氣中含5%～15%濃度的天然氣時，遇明火易引起爆炸，因此調(diào)壓站應設置足夠的泄壓面積，可以很大程度地減輕爆炸時對主體結構的損壞，免除因主體結構的破壞而造成的重大人員傷害和經(jīng)濟損失。泄壓手段很多，泄壓設施可以是輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門窗。調(diào)壓站設計時，一般除盡可能增大調(diào)壓站的門窗面積之和，還需要設置一定面積的輕質(zhì)屋蓋，有利于快速泄壓。
2006年12月1日前的調(diào)壓站泄壓面積計算及其構造要求遵循的是1987年版《建規(guī)》，2006年版《建規(guī)》中關于泄壓面積計算及其構造要求做了很大地改動。1987年版的《建規(guī)》第3.4.3條：泄壓面積與廠房體積的比值(m2/m3)宜采用O.05～O.22。對于體積超過1000m3的建筑，降低了比值數(shù)值，但不宜小于O.03。作為泄壓面積的輕質(zhì)屋蓋和輕質(zhì)墻體的每平方米重量不宜超過120kg。2006年版《建規(guī)》中有關泄壓面積規(guī)定為：泄壓設施可為輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門窗，但優(yōu)先采用輕型屋蓋且輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過60kg/m2，泄壓面積的計算公式為：A=10CV2/3,A-泄壓面積(m2)、V-廠房的容積(m3)、C-廠房容積為1000m3時的泄壓比，按表3.6.3取值為0.110；
2006年版《建規(guī)》相對1987年版《建規(guī)》而言，有關泄壓面積計算方法和對輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量規(guī)定的變化是改動大、要求高，也是對目前建筑面積較大。特別是高壓調(diào)壓站的建筑結構選型采用輕鋼結構的某種程度上的推動，因為輕鋼結構的外墻和屋頂都是輕質(zhì)材料，是極好的泄壓設施。以下僅以砌體結構和現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構的調(diào)壓站的泄壓屋蓋的建筑構造為例對兩規(guī)范的區(qū)別進行比較分析：
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