葉柏萬
(中國市政工程西南設計研究總院有限公司,成都610081)
近年來,隨著國民生產(chǎn)與生活水平的提高,國家基礎(chǔ)設施建設的大力發(fā)展,大量市政給排水項目得以投資建設。變配電房作為市政給排水項目的重要組成部分,在項目建筑設計中不可避免地涉及變配電房設計,變配電房是給排水項目正常運轉(zhuǎn)的重要保障,其安全可靠運行直接關(guān)系到整個生產(chǎn)廠區(qū)的正常用電,影響相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。如何標準化、規(guī)范化地進行變配電房建筑設計,減少設計時可能出現(xiàn)的問題,保證變配電房的安全穩(wěn)定運行,準確掌握變配電房的設計要點,是現(xiàn)階段建筑設計從業(yè)人員急需解決的問題。
變配電房是市政給排水項目的變配電中心,總平面選址時,需要綜合考慮整個廠區(qū)的用電負荷中心,以方便進出電纜,減少電纜鋪設,充分考慮房間內(nèi)部變配電設備的吊裝與運輸便利。當變配電房與其他建筑合并建設時,應避免其與經(jīng)常積水的房間或場所貼鄰,還要避免將其布置在地勢低洼易積水地帶,避開周邊揚塵、腐蝕、潮濕、劇烈振動環(huán)境。如果周圍經(jīng)常有人員活動,還需要對變配電房進行屏蔽處理。在總圖設計時,要把握以上選址要點,結(jié)合現(xiàn)場實際,準確合理的為變配電房設計進行選址。
準確合理地確定火災危險類別,可以正確指導建筑防火設計,同時也可以準確確定各建筑物之間的防火間距。市政給排水工程通常為規(guī)模較小或附建的變配電房,根據(jù)其內(nèi)部放置設備的裝油量確定廠房火災危險性類別,以房間內(nèi)部每臺設備裝油量60 kg為界限,裝油量大于60 kg的房間的火災危險類別為丙類,裝油量小于或等于60 kg的房間的火災危險類別為丁類。市政給排水項目通常采用干式變壓器結(jié)合高低壓配電系統(tǒng)的變配電房,火災危險性類別宜按丁類設計。
正確合理地確定變配電房的耐火等級,有利于保證設計質(zhì)量,確保防火安全,節(jié)約建設成本。市政給排水項目變配電房內(nèi)通常選用干式變壓器室和無充油設備的高低壓配電設備,該條件下變配電房建筑耐火等級一般為二級。
市政給排水項目變配電房與廠區(qū)內(nèi)各建構(gòu)筑的防火間距,需要按確定的火災危險性類別、建筑耐火等級,并結(jié)合GB 50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》確定??紤]變配電房設備進出及規(guī)劃要求,建筑單體外墻通常應與廠區(qū)道路邊緣保持5 m距離,與廠區(qū)圍墻保持5 m距離。
市政給排水項目變配電房安全疏散可以參照生產(chǎn)廠房設計,單層丙類建筑,耐火等級為二級的生產(chǎn)廠房最大安全疏散距離為80 m,安全出口的最小凈寬度為1.2 m。需要特別注意的是,當變配電房長度超過7 m時,應設2個安全疏散出口,并最好布置在變配電房的兩端。當變配電房長度超過60 m時,需要增加1個安全疏散出口,當變電所涉及2個及以上疏散門時,疏散門之間的距離不應小于5.0 m,且不應大于40 m[1]。
進行變配電間建筑設計時,需要為變配電設備提供合理的安裝、運行、維護、檢修空間。合理確定建筑平面尺寸和高度,可有效保障變配電設備的順利安裝和正常運行,同時對建筑成本的控制很有幫助。配電裝置距頂板的距離宜不小于0.8 m,有梁時,距梁底宜不小于0.6 m[2]。市政給排水項目變配電房通常采用下出線的配電柜,在柜下宜預留電纜溝,設備基礎(chǔ)高度考慮0.1 m,配電柜一般高約2.0~2.5 m,通常取2.2 m進行計算。
建筑層高H=0.1 m(基礎(chǔ)高度)+2.2 m(設備高度)+0.6 m(梁底距離)+0.8 m(梁高)=3.7 m。
因此,單層變配電房的建筑層高宜不小于3.7 m,同時,在設計過程中需要建筑專業(yè)與電氣、結(jié)構(gòu)專業(yè)加強配合,結(jié)合工程實際和設備選型,合理確定變配電房平面尺寸和建筑高度。
市政給排水項目變配電房因為其內(nèi)部設備的特殊性和重要性,在變配電房建筑設計時,對建筑的門窗洞口設計提出了特殊的要求。
變配電房的門必須采用防火門。變電所位于單層建筑物內(nèi)或多層建筑物的1層時,通向其他相鄰房間或過道的門應為乙級防火門[3],實踐中,建議獨立建造的專用變電所、服務區(qū)域性的變電所可以按專業(yè)規(guī)范設置相應的防火門,而對于廠房、建筑附設的為廠房、建筑服務的變配電房則應按照建筑設計防火規(guī)范要求設置甲級防火門。實踐中,市政給排水項目變配電房設置寬1.8 m,高2.4 m的門洞作為變配電設備進出通道,可以滿足設備安裝運輸進出要求。
變配電房的窗戶主要從通風、采光、安全方面考慮設計。變配電房內(nèi)設備運行的過程中會釋放熱量,要求變配電房需要有良好的自然通風,實踐中通風窗通常采用非燃燒防雨通風鋁合金百葉窗。當自然通風不能滿足散熱要求或因其他客觀原因不能采用自然通風時,可采用機械通風。變配電房需開設自然采光窗,實踐中,高低壓變配電設備通常放在一起,建筑專業(yè)在進行采光戶設計時,首先考慮設置高窗。由于市政給排水廠區(qū)通常是封閉管理,安全有保障,所以,對變配電房窗臺高度的確定設計可以結(jié)合當?shù)匾箪`活掌握,建議窗臺距室外地坪高度不小于1.8 m。
此外,對于市政給排水項目中的城市供水項目,其變配電房納入生產(chǎn)安全防范的重點部位,門窗除了防火、安全疏散、運輸功能要求以外,還應采取物理安全防范措施,兼顧安全和防盜、防破壞功能。實踐中,變配電房直通室外的門應選用具有相應防火級別的鋼制防護門,窗戶則需設置安全防護網(wǎng)。
變配電房內(nèi)電纜溝等穿越防火墻、防火隔墻位置的洞口需要進行防火封堵。由于采光、通風及電纜管線的進出,變配電房通常還會有洞口連通室內(nèi)外,如果不加以防護,常會有小動物進入,嚴重影響變配電設備的安全運行。因此,與室外相通的門窗洞口必須設置防護網(wǎng)罩,實踐中,防護網(wǎng)罩的網(wǎng)孔尺寸通常采用10 mm×10 mm。同時變配電房的門、窗要求必須能夠關(guān)閉嚴密;門洞處需要設置擋鼠板,擋鼠板一般采用聚氨酯夾芯板,厚40 mm,高出室內(nèi)地坪500 mm。
變配電房因其內(nèi)部放置變配電設備,室內(nèi)裝飾設計不同于其他建筑單體??茖W合理地選擇裝飾裝修做法,可以有效保障變配電設備的正常運轉(zhuǎn),變配電房內(nèi)部所有裝修均應采用不易積灰、起塵的A級不燃性的裝修材料。
變配電房頂棚不應抹灰。如果采用抹灰,使用一段時間后容易脫落,一旦與配電裸露的帶電部位接觸,容易發(fā)生帶電體短路,造成配電系統(tǒng)損壞。因此,要求變配電房頂棚只刷白,不抹灰。變配電房地面鋪裝材料要求防滑、耐磨、耐壓、易清潔。對于市政給水工程項目的變配電房,實踐中通常采用高強度等級的水泥抹面壓光,有條件時可采用水磨石地面。為了防止外部少量的水進入變配電房,配電室的地面宜高出本層地面50 mm或設置防水門檻[4]。門檻一般高出樓地面100 mm。變配電房的內(nèi)墻表面需要進行抹灰刷白處理,如果房間內(nèi)部設置的是有充油的高壓配電設備,該房間內(nèi)墻表面只刷白,不抹灰。由于變配電房設備的運轉(zhuǎn)需要一個通風良好,溫度適宜的環(huán)境,因此,變配電建筑的屋面需要設施保溫隔熱層,同時采取良好的防水和排水設施。實踐中通常采用保溫不上人屋面。
對市政項目變配電房的建筑設計要點進行研究、總結(jié)、梳理,有利于從業(yè)人員快速掌握變配電房建筑設計要點。在具體的設計實踐中還應結(jié)合工程實際,了解熟悉規(guī)范條文,充分重視變配電間建筑設計原理及要點,合理準確理解掌握上述要點,一定程度上可有效提高變配電房單體建筑設計質(zhì)量,節(jié)約投資。