顧 春 雷

(南京長(zhǎng)江都市建筑設(shè)計(jì)股份有限公司, 江蘇 南京 210002)

0 引 言

一直以來,住宅建筑內(nèi)電氣豎井設(shè)置的位置、數(shù)量及大小是否合理合規(guī),是開發(fā)商和設(shè)計(jì)人員極為關(guān)注的問題。本文分析了國家及行業(yè)規(guī)范對(duì)電氣豎井的設(shè)置原則、布線要求、防火措施等,并結(jié)合江蘇省住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),剖析多層和高層住宅電氣豎井的設(shè)置情況,供行業(yè)人員參考。

1 住宅建筑電氣豎井的分類及作用

電氣豎井按敷設(shè)線纜用于電力線路(通常指強(qiáng)電線路)和非電力線路(通常指弱電線路),可以分為強(qiáng)電井和弱電井。對(duì)回路線數(shù)及種類較多的電力線路和非電力線路,應(yīng)分別設(shè)置在不同電氣豎井內(nèi)[1];線路數(shù)量較少,可在同一電氣豎井內(nèi)敷設(shè),但應(yīng)確保強(qiáng)電和弱電線纜分別布置在電氣豎井的兩側(cè)或采取防止干擾的措施。

電氣豎井適用于多層和高層住宅建筑內(nèi)強(qiáng)電及弱電線路的垂直敷設(shè),常見采用線纜明敷、穿電氣導(dǎo)管敷設(shè)、沿電纜橋架明敷、以及使用封閉式母線槽等布線方式[2]。電氣豎井不僅用于敷設(shè)垂直線路,還需布置樓層公共照明配電箱、居民集中表箱、各類弱電設(shè)備接線箱等電氣設(shè)備,起到對(duì)樓層公區(qū)、住戶供電及轉(zhuǎn)接的功能。

2 住宅建筑電氣豎井設(shè)置的基本規(guī)定

2.1 住宅建筑電氣豎井設(shè)置原則

國家及行業(yè)相關(guān)規(guī)范對(duì)電氣豎井的設(shè)置提出了明確規(guī)定,住宅設(shè)計(jì)應(yīng)參照?qǐng)?zhí)行,滿足規(guī)范要求。GB 50054—2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第7.7.4條、GB 50352—2019《民用建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》第8.3.5條、GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第8.11.2條規(guī)定:① 電氣豎井的面積、位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑物規(guī)模、使用性質(zhì)、供電半徑和防火分區(qū)等因素確定,每層設(shè)置的檢修門應(yīng)開向公共走道;② 不應(yīng)和電梯井、管道井共用同一豎井;③ 不應(yīng)貼鄰有煙道、熱力管道及其他散發(fā)熱量大的設(shè)施;④ 電氣豎井不宜與衛(wèi)生間等潮濕場(chǎng)所相貼鄰。JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》第7.4.7條及GB 51348—2019第8.11.9條提出:強(qiáng)電和弱電線纜宜分別設(shè)置豎井,當(dāng)受條件限制必須合用時(shí),強(qiáng)電和弱電線路應(yīng)分別布置在豎井兩側(cè),弱電線路應(yīng)敷設(shè)于金屬槽盒之內(nèi),做好隔離措施[3]。

2.2 住宅建筑電氣豎井布線要求

住宅建筑電氣豎井的布線應(yīng)符合安全和防火要求,GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第10.1.10條、GB 50054—2011第7.7節(jié)、GB 51348—2019第8.11節(jié)的有關(guān)條文做了具體規(guī)定:① 電氣豎井內(nèi)垂直布線采用電纜和母線做干線時(shí),載流量應(yīng)留有裕量;② 電氣豎井宜上下垂直貫通,需考慮頂部最大變位和層間變位對(duì)干線的影響;③ 垂直敷設(shè)的線纜、母線槽應(yīng)采用合適的固定連接方式,需考慮其自重帶來的荷重影響;④ 豎井內(nèi)高壓、低壓和應(yīng)急電源的電氣線路之間應(yīng)保持不小于0.3 m的距離或采取隔離措施;⑤ 豎井的井壁應(yīng)為耐火極限不低于1 h的非燃燒體;⑥ 電氣豎井檢修門的耐火極限不應(yīng)低于丙級(jí);⑦ 豎井內(nèi)各層鋼筋混凝土樓板應(yīng)做防火密封隔離,線纜穿過樓板或井壁應(yīng)采用與樓板、井壁耐火等級(jí)相同的防火堵料封堵;⑧ 消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設(shè)在不同電氣豎井內(nèi),當(dāng)確有困難需要敷設(shè)在同一豎井內(nèi)時(shí),應(yīng)分別布置在電纜井的兩側(cè),且消防配電線路應(yīng)采用礦物絕緣類不燃性電纜。

2.3 住宅建筑電氣豎井土建要求

JGJ 242—2011第7.4.4條及GB 51348—2019第8.11.4條規(guī)定:電氣豎井的面積應(yīng)根據(jù)設(shè)備的數(shù)量、進(jìn)出線的數(shù)量、設(shè)備安裝、檢修等因素確定。豎井大小除應(yīng)滿足布線間隔及端子箱、配電箱、弱電箱、電纜橋架、母線槽等電氣設(shè)備布置所需尺寸外,進(jìn)人豎井宜在箱體前留有不小于0.8 m的操作距離。也可利用公共走道滿足操作距離的要求,但豎井的進(jìn)深不應(yīng)小于0.6 m。開發(fā)商對(duì)電井面積及尺寸大小關(guān)注較多,因其關(guān)系到公攤面積,繼而會(huì)影響住宅的得房率。為了獲得更高的得房率,開發(fā)商希望設(shè)計(jì)人員能做到強(qiáng)弱電合用豎井,并盡量壓縮電井尺寸。而進(jìn)人豎井所需空間較大,設(shè)計(jì)時(shí)宜首選利用公共走道作為檢修通道的電井布置方式。

3 住宅建筑電氣豎井設(shè)計(jì)

住宅建筑電氣豎井的設(shè)計(jì),除應(yīng)同時(shí)滿足國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條文外,還應(yīng)滿足所在城市的住宅設(shè)計(jì)地方標(biāo)準(zhǔn)以及居住區(qū)供配電設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等。因各省市對(duì)居住區(qū)供電設(shè)計(jì)的要求各異,供電公司對(duì)不同層數(shù)住宅用電計(jì)量箱設(shè)置場(chǎng)所的要求不一致,以及樓層設(shè)置集中表箱最少位數(shù)的要求不同等,電氣管井內(nèi)設(shè)備布置情況多變,對(duì)電井尺寸影響較大。本文接下來以江蘇省住宅電氣設(shè)計(jì)舉例,分析電氣豎井的設(shè)置情況。

根據(jù)江蘇省DG 32/3920—2020《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第2章術(shù)語解釋,住宅建筑可分為低層住宅:地上層數(shù)不大于三層的住宅;多層住宅:地上建筑層數(shù)大于三層且建筑高度不大于27 m的住宅;高層住宅:地上建筑高度大于27 m的住宅。DG 32/3920—2020第10.1.9.3條規(guī)定:低層住宅可設(shè)置弱電豎井,多層住宅宜設(shè)置弱電豎井,高層住宅應(yīng)設(shè)弱電豎井,弱電豎井可與強(qiáng)電豎井合用,一類高層住宅強(qiáng)弱電豎井應(yīng)分別設(shè)置[4]?？梢?江蘇省地標(biāo)在編制過程中,考慮到一類高層住宅強(qiáng)弱電豎井內(nèi)設(shè)備較多,線纜種類及數(shù)量也較多,明確其應(yīng)分開設(shè)置,在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中具備一定的可操作性。而多層住宅及二類高層住宅的強(qiáng)弱電豎井可合用,設(shè)計(jì)時(shí)宜首選。低層住宅強(qiáng)弱電管線數(shù)量少,敷設(shè)距離短,穿線方便,且無國家及地方標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求設(shè)計(jì)電氣豎井。

3.1 多層住宅建筑電氣豎井設(shè)計(jì)

江蘇省DGJ 32-TJ11—2016《居住區(qū)供配電設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》第5.4.5條,對(duì)多層住宅視不同情況,可按單元集中、同樓層集中或多樓層集中方式設(shè)置計(jì)量點(diǎn):① 9層及以下住宅采用以單元為單位的集中安裝方式。表箱安裝位置統(tǒng)一在地面一層的電氣間、樓道墻體或戶外地面。② 10層及以上住宅用電計(jì)量表計(jì)安裝視不同情況,按下列原則辦理:單層戶數(shù)在4戶及以上時(shí),宜分層集中裝表;單層戶數(shù)在4戶以下時(shí),采用多層集中裝表,每個(gè)表箱安裝點(diǎn)的表數(shù)不應(yīng)低于6只。

根據(jù)GB 50016—2014(2018年版)第7.3.1、8.4.2、10.3.1條可知,多層住宅地面公共區(qū)域無需設(shè)置消防電梯、消防應(yīng)急照明、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等[5]。因此,多層住宅的強(qiáng)弱電系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)宜考慮強(qiáng)弱電合井,并將居民集中表箱設(shè)置在一層電氣間或樓道墻體,盡量縮小電氣豎井尺寸。多層住宅電氣豎井典型圖例如圖1所示,基本做到強(qiáng)弱電橋架分設(shè)在電氣豎井兩側(cè),且滿足規(guī)范對(duì)于設(shè)備安裝間距、維修空間的要求。

圖1 多層住宅電氣豎井典型圖例

3.2 高層住宅建筑電氣豎井設(shè)計(jì)

以一類高層住宅強(qiáng)弱電井分開設(shè)置為例,分析電井設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題。弱電井內(nèi)包含的設(shè)備主要有:弱電系統(tǒng)橋架、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)橋架、消防接線端子箱、有線電視分配箱、訪客對(duì)講模塊箱、局部等電位箱等。弱電系統(tǒng)主要包括電話及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、訪客對(duì)講及家居安防系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)及電梯多方對(duì)講系統(tǒng)等,通常共用弱電橋架,中間加隔板隔開。由此可見,各類高層住宅弱電井內(nèi)設(shè)置的系統(tǒng)基本一致,管井最小尺寸基本可以確定下來,一類高層住宅弱電豎井典型圖例如圖2所示。

圖2 一類高層住宅弱電豎井典型圖例

一類高層住宅通常采用封閉式母線作為居民供電干線,其在豎井內(nèi)垂直安裝的做法可參見國標(biāo)圖集《封閉式母線及橋架安裝》D701-1～3,P6～8。強(qiáng)電井內(nèi)居民集中表箱外形尺寸較大,對(duì)電井大小起主導(dǎo)因素,設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)每層住戶數(shù)量及用電容量的不同,采取合適的分層集中設(shè)表箱方式。以常見的33層住宅,一梯四戶,8 kW/戶(單相供電)為例,強(qiáng)電井設(shè)計(jì)分如下幾個(gè)步驟:

(1) 搭建單元低壓配電干線圖,核算居配進(jìn)線電纜規(guī)格與數(shù)量,確定居配橋架尺寸。一類高層住宅居配供電干線簡(jiǎn)化圖如圖3所示,由圖可知:全樓在電井內(nèi)共計(jì)垂直敷設(shè)四段母線槽用于居民供電干線,每根母線槽所帶用電負(fù)荷的安裝功率控制在288 kW及以下,單根母線的額定電流為400 A。居配進(jìn)線選用4根YJV-4×240的電纜,居配供電干線橋架選擇400 mm×150 mm的規(guī)格。

圖3 一類高層住宅居配供電干線簡(jiǎn)化圖

(2) 確定電井內(nèi)公共消防橋架及非消防橋架的尺寸。地面公共消防用電設(shè)備按應(yīng)急照明、消防電梯、消防風(fēng)機(jī)考慮,根據(jù)其供電線纜截面,經(jīng)計(jì)算可知選用200 mm×100 mm的消防用電橋架滿足線纜敷設(shè)要求。地面公共非消防用電設(shè)備為走道照明、泛光照明、航空障礙燈、普通客梯,選用150 mm×100 mm的非消防用電橋架即可。

(3) 在電井內(nèi)依次布置居配橋架、公共非消防橋架、母線槽、居民表箱、公共消防橋架等。各用電設(shè)備間宜留50 mm～100 mm的水平安裝間距。注意居民表箱尺寸較大,需與應(yīng)急照明配電箱(或集中電源)、正常照明配電箱、公共用電計(jì)量箱等分層設(shè)置。為滿足GB 50016—2014(2018年版)第10.1.10.3條,應(yīng)將消防與非消防橋架分設(shè)在電井的兩側(cè)(注意橋架布置在相鄰墻體不應(yīng)視為兩側(cè)布置)。一類高層住宅強(qiáng)電豎井典型圖例如圖4所示。其中電表箱規(guī)格參照江蘇省電力公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW-10-J 187—2012《用電計(jì)量箱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,其他省市若有不同可做相應(yīng)修改。

圖4 一類高層住宅強(qiáng)電豎井典型圖例

(4) 設(shè)備布置完畢后,應(yīng)核實(shí)表箱門、配電箱門是否能90°開啟。

4 結(jié) 語

住宅電氣豎井雖然面積小,但是承擔(dān)了為樓內(nèi)居民進(jìn)行電能輸送及信息傳遞的作用,是住宅建筑中不可或缺的重要組成部分。設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視電氣豎井位置的選擇,一方面應(yīng)使其滿足規(guī)范要求,另一方面還要判斷電井位置是否便于進(jìn)出線等問題。在具體項(xiàng)目中,力求做到既能滿足設(shè)備最小安裝間距,又能給檢修人員操作帶來方便。