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高层建筑烟囱设计

点击数:发布:2019-04-17 13:56:54 来源: 江苏鑫中创高空工程有限公司

改革开放以来,各地的高层建筑象雨后春笋般地矗立起来,根据中国国情,现在绝大部分高层建筑的热源还是考虑使 用燃油或燃煤锅炉或溴化锂机组,其机房的烟囱尤其是燃煤锅炉房的烟囱的设置,往往是设计者十分头痛的问题,若建独立烟囱,因其均在闹市区,寸土寸金,不可 能单独设立,且造价昂贵,若做附壁烟囱,在设计或施工中出现错误,将会造成不可挽救的经济损失,如武汉某单位28层住宅楼的附壁砖烟囱,就是因为设计与施 工均存在一定问题而使烟囱和住宅墙面开裂,烟气向各个房间渗透,烟囱无法修理和使用,而重新再做了一个钢制烟囱附墙.造成经济损失几十万元.
在设计实践中,我们吸取他人的经验教训,根据现场情况,千方百计,大胆创新,采用新技术,并且严格要求施工单位按图施工,解决了高层建筑烟囱设计的一 些问题,几个工程经各有关部门竣工验收合格,运行几年,没有问题,有的还获得了省优秀设计二等奖(湖北省建设银行办公楼,国际金融贸易大厦),取得了很好 的经济效益和环境效益.
一.内筒设置烟囱
中国建设银行湖北省分行办公大楼(也称湖北国际金融大厦)是武汉地区首批高层建筑之一,该大厦主楼廿六层,高近百米,由于当时的能源政策限制,只能采 用煤作燃料,然而,由于该大厦地处武汉市繁华的闹市中心--中南路口,环境保护要求特别高,而燃煤锅炉又不适于布置在楼顶,只能考虑布置在裙房一层,根据 《锅炉尘排放标准》本工程锅炉房烟囱可按30M设计(总容量5t/h),但由于本大厦高近100M,且周围也有中南商业大楼(高约50M)和规划中的物贸 大厦,中商广场(后来均已建成),上述排放标准也同时规定"在烟囱周围半径200M的距离内有建筑物时,烟囱高度一般应高出最高建筑物三米以上".有人希 望我们按30M设计,这样建设单位可以节省不少投资,我们设计起来也方便得多,如果我们在"一般"和"应"上做文章,请求环保部门降低要求也不是没有可能 的,但我们认为,以环境保护的高度出发,从城市发展的长远观点着想,从锅炉房烟气对本大厦的影响考虑--因为锅炉房位于本大厦之西北,而锅炉运行时间又多 在冬季,烟气对大厦的损害是不言而喻的--将锅炉烟囱建得更高一点有百利而无一害的,因此,我们决定还是将锅炉房烟囱设计为高出本大厦3米.然而,真正设 计起来就困难重重了,首先,本大厦是武汉市首批标志性建筑之一,是湖北省建设银行的办公大楼,城市规划要求外装修豪华壮观,因而在方案设计是,由于种种原 因,没有考虑设置高出屋面3米烟囱的位置,
施工图若考虑附壁砖烟囱或钢烟囱不仅破坏建筑形象,而且结构上也无法处理.其次,若建独立砖烟囱,造价将高达百万元,且受地方限制,做起来与整幢建筑也不 协调,有煞风景,若考虑附在裙房上,连起码的30M也达不到,怎么办 经我们多次与土建工程师磋商,终于在主楼内筒靠电梯井的地方挤出一块面积约2.5M2的三角形位置决定将烟囱设置在此.
内筒设置烟囱,在中国以至于亚州也还是个新问题,首先,烟气对内筒产生的热应力影响就很大,其次,锅炉房并非在主楼楼层内,而是在裙房里,距内筒尚有 几十米水平距离,烟道必须通过标准层的几个房间,将对这些房间产生影响.特别是锅炉一般冬天运行较多,烟囱内外温差更大,为避免其影响,将烟囱作如下处 理:
1,参照普通烟囱的建造方法,将空气隔热层扩大为100MM,普通砖烟囱的空气隔热层为50MM,它是为保护烟囱外壁而设置的,而我们要保护的对象是大楼的整个内筒以至整个大厦,为此,我们特将空气隔热层增加一倍,防止烟气热量向内筒传导而产生热应力破坏.
2,砌筑与烟囱等高的耐火砖内壁,普通烟囱内壁,烟气湿度在500℃以下时采用红砖,显然不能保证烟囱外壁湿度与室温相当,耐火砖的密实程度和隔热性能比普通红砖好多了,能有效地阻止烟气湿度影响内筒.
3,烟囱与烟道连接处设置伸缩缝,烟道(钢制)采取了严格的保温措施.
4,烟囱外壁(即内筒墙壁用耐火砼浇筑,更进一步消除烟气的影响.
采取上述措施,完全避免了烟囱内外温差对主楼内筒的影响,如果不说明,谁也不知道,本大楼的烟囱就设置在主楼的内筒靠过道的地方.几年的运行证明,此 法不仅解决了高层建筑设置烟囱的难题,为建设单位节省了大量投资(与独立烟囱相比,节省3/4,约70万元,与附壁烟囱相比,节省的1/3,达30万左 右.)产生了巨大的经济效益,而且,更重要的是,由于烟囱很高,消除烟气对周围的污染,产生了更明显的环境效益.
二,外墙设置附壁烟囱
湖北省邮电管理局所建华美达大酒店,是一座二十八层,高一百多米的大型建筑,锅炉房设置在四层裙房,三台油锅炉总烟道正好位于大楼外墙一角,我们同样 在墙角切了一个面积约2M2的三角形,因其在外墙,热应力影响比内筒小,故空气隔热层仅70MM,其余办法均与湖北国际金融大厦相同,但锅炉运行后,发现 临烟囱的房间较高,后经分析勘察,发现施工单位在砌烟囱内壁耐火砖时,根本没按烟囱砌筑工艺施工,甚至连内壁上的脚手架孔都没堵上,还有 250×200MM的大洞几个宽20MM的缝隙达几十米,后经堵洞补孔,并采限了一些别的措施,房间湿度才降下来,达到正常使用要求.
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