【悦读】燃气与城市、建筑的关系思考

1、概述

燃气作为城市基础设施的重要组成部分，不仅关系到公众的生活质量，也关系到城市自然环境和社会环境质量。近十年来，国内燃气行业得到了快速发展，特别是天然气开采量、进口量和消费量持续保持较大的年增长率。燃气行业的发展，为完善城市基础设施、节约资源、改善空气质量、提高居民生活品质、优化经济发展环境等发挥着越来越重要的作用。

然而，由于我国处于快速城市化推进时期，加之国内天然气利用起步相对滞后，导致天然气在供应、输配、利用和管理等方面与日益变化的需求和城市可持续发展要求不相适应。笔者在此分析了燃气与城市、建筑之间存在的突出问题或矛盾，并提出优化和改进的建议。本文中的燃气包括天然气、液化石油气和人工煤气等，但主要按天然气来理解。

2、燃气与城市

天然气作为一种新兴的清洁能源受到前所未有的重视，但人们对天然气与城市之间的关系还处于比较模糊的认识阶段，天然气如何更好地服务于城市低碳发展的目标；天然气供应在短期内无法完全满足城市生产和生活需求，应处理好气源短缺与发展的矛盾；大规模的燃气投资建设给紧张的城市用地增加了一定的压力；进入城区的较高压力的燃气如何实现在“管道里安全地流动”，对国内城市燃气运营企业来说也是新的课题；天然气如何与煤炭、燃油、电力（主要的二次能源）等各种形式的能源之间形成高效、安全的综合城市能源供应体系，则需要当地（或更高层级的）政府层面统筹规划；等等，都需要我们重新审视。

2.1 燃气在城市能源规划中的作用与影响

中国经济仍然将处于快速发展状态，能源消费增长速度虽然逐步减缓，但总量仍将持续增长，2030年之后将达到高峰，以煤炭为主的能源格局不会发生根本性的变化，但以天然气为主的燃气消费比重逐渐上升。

因此在今后的城市能源规划中，应当重视和科学规划燃气的作用，特别是节能减排的目标和“低碳生态城市”概念的提出和实践；同时应关注和推进燃气高效利用技术和政策的研究和应用。而政府早在2011年10月就发布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》，其目的就是“为提高能源利用效率，促进结构调整和节能减排，推动天然气分布式能源有序发展”，主要措施有加强规划指导、健全财税扶持政策、完善并网及上网运行管理体系等。

2.2 燃气投资建设与城市发展的适应性

近几年，中国一直处于快速城市化阶段，城市规模膨胀，燃气投资建设较之则相对落后，不论是气源和长输管线还是城市燃气设施。为了满足城市对燃气的需求，短时间内燃气投资建设强度大，出现了不科学、不合理的现象，如通过LNG站实现气化，而LNG则依靠槽车远距离运输，存在安全风险大和运行成本高的问题。

由于燃气用户的不断增加，使得城市燃气调峰问题日益突出，而储气设施建设是调峰必不可少的方式之一。目前国内以LNG除少数地区可采取气源调峰或地下储气库调峰外，主要以高压储罐（或管道）储气、LNG调峰站，以及用户管理调峰，但后者要么占地面积大或投资大，要么调峰能力极其有限，特别是对季节调峰无能为力，严重影响当地的城市燃气供应安全和经济社会，2009年的“气荒”就是极好的例证，这也是违反行业发展规律而进行不科学地发展所导致的。

2.3 城市基础建设和更新改造与燃气管网保护和完善

由于近些年各地大兴建设，特别是道路、轨道交通、公用事业、更新改造等投资给燃气管网保护和完善带来了巨大压力，燃气管道第三方施工破坏事故频繁发生，给城市燃气供应、公共安全和人身财产等带了一定影响。虽然政府部门颁布了相关的法规，燃气运营企业也采取了多种措施，但此类事故仍然不可避免。

2010年12月13日，位于深圳市坪山新区丹梓大道与光祖路交界处（深汕高速公路坪山新区出入口约300米处）的广东大鹏液化天然气有限公司运营的高压燃气管道因第三方违规施工发生泄漏事故，幸未造成人员伤亡；采取了降压运行和不停气抢修，对稳定供气造成了极大的影响。

因此在进行城市规划时应特别强调发展地、动态地看待规划决策，减少后期建设对前期成果的影响和破坏，同时也降低前期成果成为后期建设行为阻碍因素的可能性；就燃气而言，（次）高压管道及门站、调压站等设施一旦建设并投产之后任何改动都将带来巨大的风险，在深圳市南坪快速二期建设过程中就曾对广东大鹏液化天然气高压管线进行改迁，而采取的保护和改迁工作的落实了也对南坪快速二期的工期造成了一定的影响。

2.4 燃气与其它主要城市能源的关系

维系城市发展的能源主要有煤、油、电、燃气等，而一直以来煤、电、燃气等能源价格关系尚未理顺，能源价格尚不能充分反映能源稀缺程度、供求关系和环境成本等，导致燃气与其它能源的关系存在不确定性的变化，如2008年金融危机发生后，笔者所在区域就曾有已改用燃气的用户（双燃料燃烧器）又重新使用燃油；也给燃气利用推广工作带了很大的困扰。

必须认识到燃气在城市能源体系中地位——补充和改善，而不是主导。煤、油、电在总量上仍然居于主要位置，而燃气就是最大程度地补充城市发展所带来的能源增长，进而改善城市能源结构。

在终端，我们应该注意到与电力的关系，从供应规模讲，燃气企业多为小规模的地方企业，即使是集团化跨区域企业，但由于没有独立的一体化供气系统，不具备与电力企业抗衡的能力；从价格上讲，电力作为二次能源其单位价格应该高于燃气才是合理的，而实际中终端用户的感受是电力比燃气便宜。同时我们也看到，电力与燃气在交通、终端用户等市场展开了针锋相对的争夺，如电动汽车一系列的产业政策，而燃气汽车的相关政策还不成体系；电力公司在用户宣传上采取了很多措施，如深圳供电局主办的2011寻找低碳达人之“美食电出来”全电器美食烹饪大赛。燃气和电力在今后的关系处理上应朝调峰互补的方向努力。

再者，对燃气和可再生能源的关系认识是，可再生能源在城市能源体系中的比例仍将远小于燃气，但应该重视燃气与可再生能源组成微型联合能源体系，提升燃气和可再生能源的“绿色价值”。

因此，在城市能源规划中应打破“条条分隔”，从系统规划的角度出发实现各种的能源之间有效集合；在具体执行中不宜“厚此薄彼”。

3、燃气与建筑

3.1 住宅建筑用气环境本质安全设计

由于城市用地紧张、人口密集，城市住宅以密度较大的公寓式建筑为主，住宅开发商为了增加房屋的实用价值来满足购房者的功能和心理需求，忽视了用气环境本质安全设计，如暗厨房、开放式厨房以及保留业主封闭入户花园的便利等。可以说，开发商的利益最大化行为在很大上牺牲了业主的安全利益。因此在建筑设计审查和验收过程中应按照最优的安全方案即本质安全进行审查，而不仅仅是符合最低要求，确保安全运行的要求，降低用户的使用成本和风险。对燃气有关规范的强制条文要严格执行，对存在解释余地的条文应按照最优安全方案来解释和执行。因为一旦发生安全事故，而设计人员没有采取有效的措施加以防范，都应当视为设计缺陷。

3.2 燃气设计与建筑

燃气设计应当为建筑功能服务，包括在建筑内活动的人的需求。主要应在以下几方面达成协调：

① 燃气设计应尽量减少对建筑功能的影响，包括利用空间和形式美观；而建筑应为燃气设计预留足够、合理的空间。

② 建筑应为燃气应用空间提供足够、有效的通风、排烟条件和设施，降低燃气使用的安全风险。

③ 燃气设计应便于维护和管理，如将燃气表设置在橱柜中，运行管理中如需要检修，可能需要拆装局部橱柜，这会给服务质量带来极大的考验。

④ 住宅建筑应符合燃气有关规范的强制标准，如前文所述的开放式厨房等。

4、燃气减灾设计

近两年来，城市燃气泄漏，乃至发生爆炸和燃烧的事故时有发生，应引起行业的重视并提出进一步改进的对策。

4.1 （次）高压燃气管道穿越城镇

我国正处于快速城市化阶段，两种情况下出现（次）高压燃气管道穿越城镇，且多出现在经济较为发达、城镇化水平较高的沿海城镇：

① （次）高压燃气管道建设时处于人口稀疏的郊区，由于城镇迅速扩大导致（次）高压燃气管道周围的人口逐渐密集，各种建（构）筑物、市政设施等增多，出现不符合有关规范的要求，如（次）高压燃气管道与建（构）筑物的安全间距不足。

② 为了满足特殊用户的需求，如电厂和气源之间全部为成熟的城镇，又必须采用次高压燃气管道供应，则势必要穿越该成熟的城镇。

上述情况的出现给运营管理单位带来极大的困扰，应采取以下减灾措施：

① 规划设计阶段尽量优化路由，适当增加控制阀门、事故放散设施、监控设备等的数量，以满足事故状况下最短时间能够实现有效控制。

② 施工阶段应严格执行设计文件要求和相关标准规程，确保工程质量优良。

③ 运行阶段提高风险管理级别，定期进行检测和评估。

④ 制定全面、有效的应急预案，特别要包括社区组织、周边常住人群等。

4.2 高层建筑

高层建筑在城市已经成为非常普遍土地集约利用方案，在减灾设计方面主要考虑：

① 沿立管选择合适的间距分段增设控制阀门，其一可以减少日常维护和检修作业中停气的范围；其二在紧急情况下可以更快速地实现燃气与事故区的隔离。

② 燃气管道应设置在建筑外部或即使发生燃气泄漏时也能够快速扩散至建筑外部的位置。

4.3 半密闭或密闭空间

在商业和工业应用领域会涉及燃气的使用环境为半密闭或密闭空间，紧急切断、燃气泄漏报警系统、防爆风机联动系统是必须的，而现实中后期的运行管理则存在困难，产权或使用单位不愿意投入相应的成本进行以确保减灾措施有效可靠，而燃气运营企业则出于责任考虑仅向产权或使用单位提出相应的措施建议，而不愿意承受高风险去承接防灾措施的维护工作。

5、结论与建议

5.1 正确理解燃气与城市、建筑的关系

与燃气有关的各方，建设、规划、设计、施工、运营、使用和监管等都不能固守“本位主义”，而应在现行的法规、标准和规程下以系统化的理念来理解燃气与城市、建筑的关系，实现协调的、有机的统一。

5.2 适当的、必不可少的成本

要实现燃气与城市、建筑之间协调的、有机的统一关系，则必须依靠适当的、必不可少的成本投入，这在当下具有现实意义，与燃气有关的各方处于“本位主义”的考虑大多只顾及到当前的便利或利益，如大规模的市政基础建设、城市更新改造带来燃气管道及设施频繁遭受第三方破坏、反复迁改、局部用气超输配能力等。

5.3 有效的精细化管理

燃气与城市、建筑之间的协调的、有机的统一关系有赖于与燃气相关的各方协同采取有效的精细化管理，规划设计要有前瞻性和预见性，运营管理要建立合理风险控制机制，监管方要以促进行业健康发展和服务城市、建筑功能为目标辅以相应的法规和政策。