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《燃气输配课程设计》指导书

前 言
建筑环境与设备工程专业的学生在通过三年半的基础课程学习及专业课程学习后，已具有了一定的理论知识体系及独立解决问题的能力。通过课程设计，可以进一步消化和巩固城市燃气课程的理论知识，培养运用所学知识进行工程设计的初步能力；同时，了解工程设计的内容、方法和环节，初步培养拟定设计方案、设计计算、绘制图纸、使用技术资料及编写设计说明书的能力。为了使学生尽快地掌握课程设计的工艺设计内容，了解相关的知识，特编写此指导书。
由于编者水平有限，局限性之处在所难免，敬请广大师生提出宝贵意见。
目 录
第1部分 民用住宅室内燃气管道设计…………………………………………....1
1.1 民用住宅室内燃气管道系统概述…………………………………………...1
1.1.1室内燃气管道附设的相关规定………………………………………….2
1.1.2管材……………………………………………………………………….5
1.1.3连接方式………………………………………………………………….5
1.1.4附件……………………………………………………………………….5
1.2民用住宅室内燃气工程示例…………………………………………………8
1.2.1民用住宅室内燃气管道引入口作法…………………………………….8
1.2.2民用住宅燃气供应设计示例…………………………………………...11
1.2.3民用住宅燃气表间示例………………………………………………...14
1.3室内燃气系统的设计计算…………………………………………………..15
1.3.1设计环节………………………………………………………………...16
1.3.2方案比较………………………………………………………………...18
第2部分 室外低压燃气管网设计………………………………………………..20
2.1低压燃气管网的平面布置…………………………………………………..20
2.2低压燃气管网的附设原则…………………………………………………..20
2.3低压燃气管网的设计环节…………………………………………………..21
2.3.1途泄流量的计算环节…………………………………………………...21
2.3.2环状管网水力计算环节………………………………………………...23
第3部分 课程设计任务…………………………………………………………..27
3.1民用住宅室内燃气管道设计………………………………………………..27
3.1.1设计目的………………………………………………………………...27
3.1.2设计任务………………………………………………………………...27
3.1.3原始资料………………………………………………………………...27
3.1.4设计计算内容及环节…………………………………………………...27
3.1.5设计成果………………………………………………………………...28
3.2输配管网设计………………………………………………………………..28
3.2.1设计目的………………………………………………………………...28
3.2.2设计任务………………………………………………………………...28
3.2.3原始资料………………………………………………………………...28
3.2.4 设计计算内容及环节…………………………………………………..30
3.2.5设计成果………………………………………………………………...30
3.2.6设计规定………………………………………………………………...30
第4部分 设计参考资料…………………………………………………………..31
附录1 民用建筑室内平面图……………………………………………………...32
附录2 计算说明书样式……………………………………………………...........33

第1部分 民用住宅室内燃气管道设计
1.1民用住宅室内燃气管道系统概述
室内燃气管道系统是指民用住宅、公共建筑（商业用户）、锅炉房和车间等各类用户内部的管线设备。系统范围一般从引入管距建筑物2米处开始，至灶具或燃烧器。《城市燃气设计规范》GB 50028-2023中规定：地下燃气管道与建筑物的水平净距不应小于表1-1的规定。
表1-1 地下燃气管道与建筑物之间的水平净距（m）
项目
低压
中压B
中压A
次高压B
次高压A
建筑物基础
0.7
1.0
1.5

建筑物外墙面（出地面处）

4.5
6.5
为了施工的方便（堆土等），水平净距一般最小都在2米左右。即使小于2米，水力计算时仍取2米。

图1-1 民用住宅燃气管网系统图
1-进户总阀门 2-用户阀门 3-燃气表 4-双头旋塞
民用住宅的室内燃气管网（图1-1），一般由引入管（AB）、总立管（BC）、水平干管（CD）、用户立管（DE）、用户支管（EF，涉及表前管、表后管）、灶具支管（FG，亦称下垂管）所组成，此外还涉及水平盘管、灶具连接管（一般为胶管）、燃气表和灶具、热水器等用气设备。
引入管是庭院管道与室内管网的连接点。当引入管与立管不正对时，可在一层设立总立管和水平干管，若直接对接则不需设总立管和水平干管。立管是穿过楼板贯通各厨房的垂直管，立管上装有水平干管或水平支管，将燃气输送至各厨房；布置时立管应靠近灶具以减小用户支管长度；立管垂直安装，上下设清扫口，上清扫口设在带丝堵的三通处，下清扫口应设10~20cm的存污管。对于一梯几户（通常为2~4户）的户型，当采用单元引入即引入管少于立管时，需设水平盘管将几根立管连接起来；水平盘管一般设在二楼，水平穿过盘管层的厨房、门厅、楼梯间等处；可以从入户门处靠墙一侧和靠楼梯一侧（楼梯梁下）穿过，或设在楼梯休息平台下方；高度设在用户支管上方20cm 左右，距天花板大于30cm。 通过用户支管，立管中的燃气分流至各厨房；其管径一般为15~20mm，用三通与立管相连；用户支管距厨房地面的高度不低于1.8m，上面装有燃气表及表前阀门。用户支管与灶具之间的一段垂直管线称为下垂管，管径一般为15mm。
1.1.1室内燃气管道附设的相关规定
在《城市燃气设计规范》GB 50028-2023中，对室内燃气管道的附设作了具体的规定，重要规定如下：
（1）燃气引入管附设位置应符合下列规定：
①燃气引入管不得附设在卧室、卫生间、易燃或易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间、发电间、配电间、变电室、不使用燃气的空调机房、通风机房、计算机房、电缆沟、暖气构、烟道和进风道、垃圾道等地方。
②住宅燃气引入管宜设在厨房、外走廊、与厨房相连的阳台内等便于检修的非居住房间内。当确有困难时，可从楼梯间引入（高层建筑除外），但应采用金属管道且引入管阀门宜设在室外。
③燃气引入管宜沿外墙地面上穿墙引入。但室外露明管段的上端弯曲处应加不小于DN15清扫用三通和丝堵，并作防腐解决。寒冷地区输送湿燃气时还应做保温。
④引入管也可埋地穿过建筑物外墙或基础引入室内，当引入管穿过墙或基础进入建筑物后应在短距离内出室内地面，不得在室内地面下水平附设。
（2）建筑物设计沉降量大于50mm时，可对燃气引入管采用如下保护措施：
①加大引入管穿墙处的预留洞尺寸；
②引入管穿墙前水平或垂直弯曲2次以上；
③引入管穿墙前设立金属柔性管或波纹补偿器。
（3）燃气引入管的最小公称直径应满足以下规定：
①输送人工燃气和矿井气不应小于25mm；
②输送天然气不应小于20mm；
③输送气态液化石油气不应小于15mm。
（4）燃气引入管阀门应设在室内，对重要用户还应在室外另设阀门。
（5）输送湿燃气的引入管，埋设深度应在土壤冰冻线以下，并宜有不小于0.01坡向室外管道的坡度。
（6）燃气水平干管和立管不得穿过易燃易爆品仓库、配电间、变电室、电缆沟、烟道、进风道和电梯井等。
（7）室内水平干管宜明设，当建筑设计有特殊美观规定期可附设在能安全操作，通风良好和检修方便的吊顶内，并应符合规范中相关的规定。
（8）燃气立管不得附设在卧室或卫生间内。立管穿过通风不良的吊顶时应设在套管内。
（9）室内立管应明设，也可设在便于安装和检修的管道竖井内时，此时应符合规范中相应的规定。
（10）高层建筑的燃气立管应有承受自重和热伸缩推力的固定支架和活动支架。
（11）燃气支管宜明设。燃气支管不宜穿过起居室（厅）。附设在起居室（厅）走到内的燃气管道不宜有接头。
当穿过卫生间、阁楼或壁柜时，燃气管道应采用焊接连接（金属软管不得有接头），并设在钢套管内。
（12）输送干燃气的室内燃气管道可不设坡度。输送湿燃气（涉及气相液化石油气）的管道，其附设坡度不宜小于0.003。燃气表前后的湿燃气水平支管分别坡向立管和燃具。
（13）室内燃气管道不应敷设在潮湿或有腐蚀性介质的房间内。当必须敷设时，必须采用防腐蚀措施。输送湿燃气的燃气管道附设在室温低于0℃或输送气相液化石油气管道处的环境温度低于其露点温度时，其管道应采用保温措施。
（14）室内明设燃气管道与墙面的净距，当管径小于DN25时，不宜小于30mm；管径在DN25~ DN40时，不宜小于50 mm；管径等于DN50时，不宜小于60mm；管径大于DN50时，不宜小于90mm。
（15）室内管道和电器设备、相邻管道之间的净距应符合表1-2的规定： 表1-2 燃气管道和电器设备、相邻管道之间的净距
管道和设备
与燃气管道的净距（cm）
平行敷设
交叉敷设
电器设备
明装的绝缘电线或电缆
25
10(注)
暗装的或放在管子中的绝缘电线
5（从所作的槽或管子的边沿算起）
1
电压小于1000V的裸露管线的导电部分
100
100
配电盘或配电箱
30
不允许
相邻管道

应保证燃气管道和相邻管道的安装、安全维护和修理
2
注：当明装电线与燃气管道交叉净距小于10cm时，电线应加绝缘套管。绝缘套管的两端应各伸出燃气管道10cm。
（16）液化石油气管道不应敷设在地下室，半地下室或设备层内。
1.1.2管材
室内燃气管道宜选用钢管，普通镀锌钢管尺寸见表1-3。也可选用铜管、不锈钢管、铝塑复合管和连接用软管，并应符合规范中相关的规定。
表1-3 普通镀锌钢管尺寸
公称直径(mm)
15
20
25
32
40
50
70
80
外径(mm)
21.25
26.75
33.5
42.25
48
60
75.5
88.5
壁厚(mm)
2.75
2.75
3.25
3.25
3.5
3.5
3.75
4
1.1.3连接方式
《城乡燃气室内工程施工及验收规范》中规定：燃气管道的连接方式应符合设计文献的规定。当设计文献无规定期，管径小于或等于DN50的燃气管道宜采用螺纹连接；管径大于DN50或使用压力超过10kPa的燃气管道宜采用焊接连接。
1.1.4附件
（1）阀门设立
室内燃气管道上应设立必要的阀门，以方便使用，保证安全。《城乡燃气设计规范》GB 50028-2023中规定：室内燃气管道的下列部位应设立阀门。
①燃气引入管
进户总阀门是引入管的终点，地上、地下燃气管道的分界点。一般设在总立管上，距地面1.5~1.7m。当引入管进入室内与总立管之间需采用水平管连接时，总阀门亦可安装在水平管上。
②调压器前和燃气表前
额定流量的燃气表，表前应设一个旋塞阀，以便于燃气表的拆卸，俗称表前阀。的燃气表，若靠近总立管，进户总阀门可兼做燃气表控制阀。或不能中断供气的用户，燃气表前后都应设阀门，并加设旁通阀。燃气表控制阀装在距离地面2m左右的水平支管上。
③燃气用品前
每台灶具前均应安装控制阀门。灶具控制阀安装在下垂管末端距地面1.4~1.5m处，可设单头或双头煤气旋塞阀，室内燃气专用旋塞阀的形式见图1-2。

图1-2 燃气旋塞阀示意图
④测压计前
⑤放散管起点
此外，为了在较长的燃气管道上，可以分段检修，可在适当位置设隔断阀。在高层建筑的立管上，每隔六层应设立一个隔断阀，该阀还可在一定限度上消除附加压头的影响。室内燃气管道的阀门可选用球阀和旋塞阀，燃气引入管上的进户总阀门也可选用快速式切断阀。
（2）活接头位置
由于活接头具有在两端连接的管道、管件固定不动的情况下，自身可以打开和旋紧的特性，因此为了安装和维修方便，必须在室内燃气管道的适当位置上设立活接头。此外，活接头虽然安装和拆卸方便，但漏气也许性大，所以应在适当的位置进行安装。
①一般情况下，所有阀门后（按气流方向）均应设立活接头，表前阀处因管道短、大部分是管件且燃气表拆卸方便，所以一般不设。
②的用户立管上，每隔一层楼安装活接头一个，安装高度应便于安装拆卸，一般距本层地面1.50m左右。
③水平直管段长度在3m左右时，应设立活接头，以便安装和检修。
设立活接头的场合应具有良好的通风条件。
（3）套管

图1-3 室内燃气管道穿墙及楼板作法
管道与建筑物交叉穿越处，管道必须设在套管内。如：引入管穿越墙基础、承重墙；立管穿越墙板；盘管穿墙；水平管道穿越浴室、卧室、地下室等。立管中的套管应比立管大两号，且其内不应有管接头，套管外部用水泥砂浆固定在楼板上，套管两端的密封材料采用柔性的防水防腐材料。室内燃气管道穿墙及楼板作法如图1-3所示，各部分尺寸见表1-4。
表1-4 重要尺寸表 单位：mm
DN
25
32
40
50
65
80
100
D1
33.7
42.4
48.3
60.3
76.1
88.9
114.3
D2
48.3
60.3
76.1
88.9
114.3
168.3
219.1
D3
75
87
106
119
138
189
249
D4
50
62
81
94
113
164
224
（4）托卡、托架、吊架等支撑固定件。
管子安装后应牢固地固定于墙体上。对于水平管道采用托勾或固定托卡，对于立管可以采用立管卡或固定卡。水平管每间隔4 m左右应装一个托钩或固定管卡，托卡间距应保证最大绕度时不产生倒坡；立管卡一般每层楼设立一个；灶前下垂管上至少设一个管卡。托卡、吊卡和固定件的安装不应防碍固定件管道的自由膨胀和收缩。
1.2民用住宅室内燃气工程示例
1.2.1民用住宅室内燃气管道引入口作法
对于室内引入管的引入，除要遵循规范中的相关规定以外，根据建筑物的结构特点及本地的气候特点，可采用不同的引入方式，其中地下引入式和地上引入式是最常用的引入方式。
（1）地下引入式
图1-4为由室外地下直接引入室内的燃气管道引入口作法，管材可采用无缝钢管煨弯。燃气管道在地下穿过墙基础（直接穿或到墙基础外后向上爬升一段再穿过）后沿墙垂直升起，从室内地面伸出（或直接引至立管下方垂直升起与立管对接），伸出高度不小于0.15m。地下引入方式合用于墙内侧无暖气沟或密闭地下室的建筑物。构造简朴，运营管理安全可靠，但凿穿基础墙洞的操作较困难，对室内地面的破坏较大。

图1-4 地下引入式
②地上引入式
燃气管道在墙外伸出地面，从距室内地面0.5m的高度穿过外墙进入室内。合用于墙内侧有暖气沟或密闭地下室的建筑物，以及旧楼改造等。该引入方式构造复杂，运营管理困难，对建筑物外观有破坏作用，北方冰冻地区对墙外管段需采用保温措施。但凿墙洞容易，施工时对室内地面无破坏。图1-5为常见的地上引入形式，引入管可采用无缝钢管煨弯，也可采用镀锌钢管管件连接。在北方冰冻地区，对引入管的室外部分可以砌砖台保温，也可采用由生产厂家供应的定形产品（如保护罩）。

(b)
图1-5 常见的地上引入形式 (a) 无缝钢管煨弯 (b) 镀锌钢管管件连接
除以上介绍的几种常见引入形式外，根据建筑物的结构特点，也可以采用从阳台上引入燃气管道或者设立室外燃气立管，分别见图1-6、图1-7。

图1-6 从阳台上引入燃气管道 图1-7 室外燃气立管
1.2.2民用住宅燃气供应设计示例
室内燃气管道按压力可分为中压供气和低压供气，用户住宅又有单户住宅、多层住宅楼及高层住宅楼之分，因此民用住宅燃气供应的形式也不尽相同，各种情况下的示例可参见图1-8、图1-9、图1-10。

平面图

系统图
图1-8 单户住宅燃气供应设计示例（低压供气）

图1-9 单户住宅燃气供应设计示例（中压供气）

图1-10 多层住宅楼燃气供应设计示例
1.2.3民用住宅燃气表间示例
燃气表可安装在用户厨房内，也可以如图1-10所示的那样，设在管道竖井内，以便于安装和检修。当燃气表安装在厨房内时，应满足以下规定：
（1）燃气表的安装高度应在距地面1.8m左右处；
（2）燃气表不宜安装在炉灶上面，其水平距离应大于0.3m，假如有特殊情况必须安装时，则表底与灶台垂直距离应不小于1.2m；
（3）表背与墙应保持25～50mm的净距；
（4）燃气表距低压电器设备不小于0.6m；
（5）燃气表不能装在电表下面。
竖井内燃气表的安装示例见图1-11。

图1-11 居民用户燃气表间
1.3室内燃气系统的设计计算
室内燃气系统的设计计算即根据给定的建筑平立面图、燃气成分以及用户额定流量来选择管径，并通过水力计算鉴定所选管径是否合适。若室内燃气管道的总压力降不超过允许的计算压力降，说明所选管径合适，能保证燃具的正常工作；反之，若超过计算压力降，说明所选管径不合适，必须重新选择管径，重新进行水力计算，直至符合规定为止。此外，应当尽量使室内燃气管道的总压力降小于且接近于允许的计算压力降，这样既能保证灶具的正常工作，又能使允许压力降得到充足运用。低压燃气管道允许总压降分派见下表：

表1-5 低压燃气管道允许总压降分派
燃气种类及灶
具额定压力
允许总压降
街区
单层建筑
多层建筑
庭院
室内
庭院
室内
人工煤气
800
750
400
200
150
100
250
1000
900
550
200
150
100
250
天然气
2023
1650
1050
350
250
250
350
1.3.1设计环节
（1）读建筑平面图，拟定厨房、卧室、客厅、卫生间以及厨房内烟道的位置，燃气灶具应设在烟道附近。
（2）拟定引入管的引入方式，室内管线的走向，立管位置等；
（3）绘制室内燃气管道平面图，涉及一层平面图及标准层平面图；
（4）绘制室内燃气管道系统图；
（5）选择管径，进行水力计算，水力计算过程如下：
①将各管段按顺序编号，凡是管径变化或流量变化处均应编号。
②求出各管段的额定流量，根据各管段供气的用品数得同时工作系数值，可求得各管段的计算流量。
用同时工作系数法求管道计算流量的公式如下：
（1-1）
式中 —庭院及室内燃气管道的计算流量；
—不同类型用户的同时工作系数，当缺少资料时，可取；
—相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数（参照表1-6选取同时工作系数）；
—相同燃具或相同组合燃具数；
—相同燃具或相同组合燃具的额定流量；
表1-6 居民生活用双眼灶或烤箱灶和热水器同时工作系数
设备类型
户数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
一个烤箱灶和一个热水器
0.7
0.51
0.44
0.38
0.36
0.33
0.3
0.28
0.26
0.25
一个双眼灶和一个热水器
0.8
0.55
0.47
0.42
0.39
0.36
0.33
0.31
0.29
0.27
设备类型
户数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
一个烤箱灶和一个热水器
0.7
0.51
0.44
0.38
0.36
0.33
0.3
0.28
0.26
0.25
一个双眼灶和一个热水器
0.8
0.55
0.47
0.42
0.39
0.36
0.33
0.31
0.29
0.27
③由系统图求得各管段的长度，并根据计算流量预选各管段的管径。
④算出各管段的局部阻力系数（局部阻力系数值见表1-7），求出其当量长度，可得管段的计算长度。
表1-7 局部阻力系数值
局部阻力名称

局部阻力名称
不同直径（mm）的值
15
20
25
32
40
≥50
管径相差一级的骤缩变径管
0.35①
旋塞
4
2
2
2
2
2
三通直流
1.0②
三通分流
1.5②
截止塞
11
7
6
6
6
5
四通直流
2.0②
四通分流
3.0②
闸板阀
d=50~100
d=175~200
d≥300
900光滑弯头
0.3
0.5
0.25
0.15
①对于管径较小的管段；②对于燃气流量较小的管段。
⑤使用水力计算图表（注意密度修正），查得各管段的单位长度压降值，然后乘以管段计算长度，即得到该管段的阻力损失。
⑥计算各管段的附加压头。
⑦求各管段的实际压力损失，计算公式为：

⑧求室内燃气管道的总压力降。
⑨以总压力降与允许的计算压力降相比较，如不合适，则可改变个别管段的管径，反复以上计算过程。
1.3.2方案比较
对于一梯几户（通常为2~4户）的户型，可以选用单元引入和单户引入两种方案。两种方案各有优越点，具体选择哪种方案，应从技术和经济两方面进行综合考虑拟定。
（1）从经济上来考虑，室内燃气管道的费用重要涉及材料费和施工费两大部分，其中材料费重要是钢管的费用。通过对两种方案耗钢量的计算，虽不能精确地反映每种方案的费用，但已能基本上反映出两种方案经济性的相对大小。采用单户引入时引入管多，穿建筑基础的次数多，但单户引入不用单独设盘管；单元引入时只有一条引入管，穿基础的次数只有一次，但需在二楼设盘管，且盘管的设立会增长燃气管道穿越室内墙面的次数。因此，需综合考虑两种方案的耗钢量，涉及管道的耗钢量以及套管的耗钢量。
（2）从技术方面来考虑，涉及用气安全性、水力可靠性、施工管理方便性以及对建筑的破坏限度等。
①从用气可靠性方面来讲，燃气为易燃易爆品，必须保证用气安全。采用单户引入时，增长了丝接的数量，从而使漏气的也许性增长；此外，单户引入时引入管多，穿外墙次数多，对外墙面的破坏性以及漏气的也许性都增大。当然，采用单元引入时虽然可以减少引入管的数量，但盘管的设立也会增长对室内墙面的破坏以及增长漏气的也许性。
②从水力可靠性方面来考虑，单户引入的水力工况比较单一可靠，且由于附加压头的影响，整个室内管路的压力降较小，甚至出现负值。这种情况下还可以考虑减少室内管道的管径或者减少庭院管道的管径，即可进一步减少钢材的耗量。单元引入的水力工况较差，由于附加压头的影响，设盘管的最高层用户处的压力也许超过燃具的最高使用压力，而最低层用户处的压力也许低于燃具的最低使用压力。
③从施工管理方面来讲。单户引入时需要开挖的工作坑数量多，工程量增长。且对于一梯3~4户的户型来讲，还需要考虑楼栋前后是否都敷设有庭院燃气管道以及多敷设一条燃气管道的费用。在管理上，单户引入时有三个进户总阀门，管理不便，单元引入管理较为方便。
④从对建筑物的破坏限度上来讲。单户引入穿建筑基础次数多，对基础破坏较大，但单元引入也会对室内墙壁以及外观导致破坏。

第2部分 室外低压燃气管网设计
2.1低压燃气管网的平面布置
按照最新的《城市燃气设计规范》中的规定，低压燃气管网指压力不超过0.01MPa的燃气管道，其重要功能是直接向各类用户配气。据此特点，低压管网的布置一般应考虑以下各点：
（1）低压管网尽量成环布置，且由于低压管道的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，故低压管网的每环边长不宜过长。对于人工气，环边长一般控制在300~600m；对于天然气，一般控制在500~800m。
（2）低压管道直接与用户相连，而用户数量随着城市建设发展而逐步增长，故低压管道除以环状管网为主体布置以外，也允许存在枝状管道。
（3）向大用户、调压站以及社区居民用户供气时，都应双侧供气，以提高输配管网的水力可靠性。
（4）为了保证和提高低压管网的供气稳定性，相邻调压站的出口应用同径管道以最短的线路互相连接，以保证当一个调压站关断时由另一个调压站供应必要数量的燃气，且连通管管径应大于相邻管网的低压管道管径。
（5）低压环网可按单位长度压力降常数进行计算，且相邻管段直径不能相差很大，否则在事故工况下就不能保证供应一定的燃气量。
（6）有条件时，低压管尽也许布置在街坊内，兼做庭院管道。
（7）条件所限，不允许穿越街道次数过多时，管道可沿街道两侧敷设。
（8）低压管道应按规划道路布线，并应与道路轴线或建筑物的前沿平行，尽也许避免在高级公路面下敷设，所有管道的敷设，都应符合《城市燃气设计规范》的规定。
2.2低压燃气管网的附设原则
在《城市燃气设计规范》GB 50028-2023中，对室外低压燃气管道的附设作了具体的规定，重要规定如下：
（1）低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管，并应符合相应的规范规定。
（2）地下燃气管道不得从建筑物和大型结构物的下面穿过（不涉及架空的建筑物和大型构筑物）。地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距，应符合规范中的相关规定。
（3）地下燃气管道埋设的最小覆土厚度（路面至管顶）应符合下列规定：
①埋设在车行道下时，不得小于0.9m。
②埋设在非车行道（含人行道）下时，不得小于0.6 m。
③埋设在庭院（指绿化地及载货汽车不能进入之地）内时，不得小于0.3 m。
④埋设在水田下时，不得小于0.8 m。
（4）输送湿燃气的燃气管道，应埋设在土壤冰冻线以下。燃气管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0.003。
（5）地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿过，并不宜与其它管道或电缆同沟附设。当需要同沟附设时，必须采用防护措施。
（6）燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道、城市重要干道、河流及河底时，应符合规范中的相关规定。
2.3低压燃气管网的设计环节
2.3.1途泄流量的计算环节
在低压环网的用气量计算中，途泄流量只涉及大量的居民用户和小型公共建筑用户，用气量较大的公共建筑或工业用户应作为集中负荷来进行计算。
（1）将供气范围划分为若干社区（见图2-1）
根据该区域内道路、建筑物布局及居民人口密度等划分为A、B、C、D、E、F社区，并布置配气管道①-②、②-③┄┄。

图2-1 低压环网布置简图
（2）分别计算各社区的燃气用量
分别计算各社区占地面积，根据人口密度值，计算各社区居民人口数、居民用气量、小型公共建筑用气量及小型工业用气量。
（3）计算各管段单位长度途泄流量
在城市燃气管网计算中可以认为，途泄流量沿管段均匀输出，管段单位长度的途泄流量为
（2-1）
式中 q——单位长度的途泄流量（Nm3/(m.h)）；
Q——涂泄流量（Nm3/m）；
L——管段长度（m）；
图中A、B、C┄┄各社区管道的单位长度途泄流量为：

其余依此类推。
式中 QA、QB、QC┄┄——A、B、C┄┄各社区的燃气用量（Nm3/m）；
┄┄——A、B、C┄┄各社区有关管道的单位长度途泄流量（Nm3/(m.h)）；
L1-2、L2-3┄┄——各管段长度（m）。
（4）求各管段的途泄流量
管段的途泄流量等于单位长度途泄流量乘以各管段长度。若管段是两个社区的公共管道，需同时向两侧供气时，其途泄流量应为两侧的单位长度途泄流量之和乘以管长，图中各管段的途泄流量为：

其余依此类推。
2.3.2环状管网水力计算环节
（1）绘制管网平面示意图，对节点、管段、环网编号，并标注管道长度、集中负荷、气源或调压站位置等（见图2-2）。

图2-2 环状管网计算简图
（2）计算管网各管段的途泄流量。
（3）在距供气点（调压站）最远处，假定零点的位置，按气流沿最短途径从供气点流向零点的原则，拟定环网各管段中的燃气流向。气流方向总是流离供气点，而不应逆向流动。
（4）计算转输流量，计算由零点开始，与气流相反方向推算到供气点。如节点的集中负荷由两侧管段供气，则转输流量以各分担一半为宜。
（5）求管网各管段的计算流量，并校验转输流量之总和。
（6）根据管网允许压力降和供气点至零点的管道计算长度（局部阻力损失通常取沿程阻力损失5%~10%），求得单位长度允许压力降，再根据初步流量分派预选管径。
（7）初步计算管网各管段的总压力降及每环的压力降闭合差。
（8）管网平差计算，求每环的校正流量，使所有封闭环网压力降代数和等于或接近于零，达成工程允许的误差范围。
校正流量的计算方法：
（2-2）
（2-3）
=+ （2-4）
式中 ——邻环校正流量的第一个近似值；
——与该邻环共用管段的值。
校正流量的计算顺序如下：一方面求出各环的，然后再求出各环的。令，以此校正每环各管段的计算流量。若校正后闭合差仍未达成精度规定，则需再一次计算校正流量、及，使闭合差达成允许的精度规定为止。
压力降闭合差的精度规定：
高、中压管网：
（2-5）
低压管网：
（2-6）
式中 或——环网内各管段的压力降或压力平方差；
或——环网内各管段的压力降或压力平方差的绝对值；
——工程计算的精度规定，一般取。
（9）拟定流量校正后集中负荷的重新分派以及零点漂移问题。
（10）校核从供气点至零点的压力降。

第3部分 课程设计任务
课程设计任务涉及两部分，民用住宅室内燃气管道设计及室外低压燃气管网设计。
3.1民用住宅室内燃气管道设计
3.1.1设计目的
消化和巩固城市燃气课程的理论知识，培养运用所学知识进行工程设计的初步能力。通过课程设计了解工程设计的内容、方法和环节，初步培养拟定设计方案、设计计算、绘制图纸、使用技术资料及编写设计说明书的能力。
3.1.2设计任务
根据给定的民用建筑室内平面布置图，采用低压燃气管道进户，进行民用建筑室内燃气管道设计，并作方案比较。
3.1.3原始资料
（1）某民用建筑室内平面图（见附录）；
（2）燃气成份（见表3-1）；
表3-1 燃气各组分的体积百分数

CH4
C2H4
C3H8
C4H10（正）
CO2
N2
第一组
87.30
6.90
2.75
0.87
1.62
0.56
第二组
84.30
5.90
2.95
1.87
1.52
3.46
第三组
90.30
4.90
1.75
0.57
1.22
1.26
第四组
82.30
8.90
2.95
1.17
1.82
2.86
第五组
80.30
10.90
2.75
0.99
1.82
3.24
第六组
77.40
4.90
2.75
3.90
1.05
10.00
（3）每一居民用户内装设一台燃气双眼灶和一台燃气热水器，双眼灶额定热负荷为6.39kW，热水器额定热负荷为11.63 kW。
3.1.4设计计算内容及环节
（1）燃气基本参数计算；
（2）室内燃气管道的布线：各楼层燃气管线的平、立面布置；
（3）室内燃气管道的水力计算；
（4）室内燃气管道平面图，系统图绘制；
（5）设计说明书编制。
3.1.5设计成果
（1）图纸：室内燃气管道平面图，系统图；（图中标注尺寸、管长、标高以米为单位，其余以毫米为单位；图中标高以室内地坪为±0.00。）
（2）设计说明书（涉及步线依据、设计原则、水力计算、方案比较等）。
3.1.6设计规定
（1）每人设计一个单元，做两个方案（单元引入二层盘管和单户引入），分别绘出单元的平面图、系统图，做水力计算。材料表不做统一规定。
（2）平面图和系统图手工绘制。建筑使用0.3mm线条，工艺主管道使用1.0mm线条，用户支管使用0.6mm线条。系统图引入管、立管和水平干管使用1.0mm线条，管件和其余管线使用0.3mm线条。在平面图上用小圆圈表达立管的位置。管道地下部分用虚线表达。
（3）层高按3m计算。
（4）层数取5层。
（5）引入方式自定。
3.2输配管网设计
3.2.1设计目的
同3.1部分。
3.2.2设计任务
根据城市规划图，进行低压燃气输配管网设计。
3.2.3原始资料
（1）城市规划图（1：10000）；
（2）数据
①燃气成份：同3.1部分；
管材：自定；
②城市：假定为家庭所在省大城市，居民耗热指标可参照教材选取；
　 ③人口密度：550人／公顷；
　 ④气化率：85%；
⑤各类公共建筑的规划及耗热指标（见表3-2）；
表3-2 各类公共建筑的规划及耗热指标 （注：旅馆为无餐厅旅馆）
项 目
设施的规划指标
耗 热 指 标
饮食业
8座位/千人
190万千卡/床位.年
托儿所
9人/千人
25万千卡/人.年
幼儿园
13人/千人
25万千卡/床.年
医 院
3床位/千人
75万千卡/床.年
旅 馆
10床位/千人
18万千卡/床.年
理发馆
30次/千人.日
0.09万千卡/次
招待所
7床/千人
107.25万千卡/床.年
表3-3 各类工厂耗热指标及班制
厂 名
耗热指标(千卡/月)
班制
厂 名
耗热指标(千卡/月)
班制
玻璃仪器厂
144×106
一
搪瓷厂
48×106
一
暖水瓶厂
384×106
二
医疗机械厂
216×106
二
糕点厂
82×106
二
机械修配厂
192×106
一
面包厂
72×106
二
农机厂
164×106
一
食品厂
120×106
三
重型机械厂
1840×106
三
糖果厂
80×106
二
电子仪表厂
96×106
一
制药厂
60×106
一
无线电电器厂
48×106
一
（注：流量大于50Nm3/h时，按中压供气，低压管网不予考虑。）
⑥各类工厂耗热指标及班制（见表3-3）；
⑦居民及公共建筑月用气量占全年用气量比例：(有集中采暖，自一至十二月)
9.5 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.75 7.75 7.5 8.0 8.0 9.0