李 元 春

(南京長(zhǎng)江都市建筑設(shè)計(jì)股份有限公司, 江蘇 南京 210000)

0 引 言

在人防工程中,各類(lèi)明敷電纜穿越防護(hù)密閉墻等人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)人防墻)時(shí),需設(shè)置防護(hù)密閉套管或密閉套管(以下簡(jiǎn)稱(chēng)防密套管),才能保證人防工程的防護(hù)密閉性能。當(dāng)明敷的電纜穿過(guò)人防墻時(shí),電氣管在穿線后若不做防護(hù)密閉處理,則氣流將直接通過(guò)非防護(hù)區(qū)與防護(hù)區(qū)、染毒區(qū)與清潔區(qū),戰(zhàn)時(shí)工程外的沖擊波、染毒空氣會(huì)通過(guò)電氣管內(nèi)空腔滲入人防工程內(nèi)部,危害工程內(nèi)部掩蔽人員的安全。因此,我國(guó)人防規(guī)范規(guī)定,當(dāng)明敷電纜穿越人防墻時(shí),須設(shè)置防密套管,以保證人防工程的防護(hù)密閉性[1]。防密套管通常采用一種壁厚不小于2.5 mm的熱鍍鋅鋼管,明敷電纜穿管后,在套管內(nèi)填充油麻絲和密閉材料,以阻斷管內(nèi)空腔的連通,熱鍍鋅鋼管與密閉肋雙面焊接,并與結(jié)構(gòu)鋼筋焊接,防護(hù)密閉套管出墻兩端根據(jù)人防工程的等級(jí)要求,采用安裝抗力片或環(huán)氧樹(shù)脂包裹,密閉套管用塑料膠帶包裹,以保證人防工程防護(hù)和密閉的性能。由此可見(jiàn),防密套管的使用場(chǎng)合眾多,工藝要求特殊,其設(shè)置將影響到人防的防護(hù)密閉性能,甚至?xí)绊懭朔婪雷o(hù)結(jié)構(gòu)體的安全。

1 防密套管設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題

以平時(shí)功能為地下車(chē)庫(kù),戰(zhàn)時(shí)功能為人員掩蔽所的防空地下室工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)人防車(chē)庫(kù))為例,此類(lèi)工程有一個(gè)顯著特點(diǎn):預(yù)埋的防密套管數(shù)量很多,時(shí)常在一面人防墻上出現(xiàn)幾十根預(yù)埋的防密套管。造成防密套管數(shù)量多的原因如下:

(1) 面積較大的地下車(chē)庫(kù)越來(lái)越多,其供電設(shè)備數(shù)量多,導(dǎo)致供電電纜多,穿越人防墻所需的預(yù)埋防密套管數(shù)量也會(huì)增多。人防工程臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換要求規(guī)定,凡不符合1根電纜穿1根(防護(hù))密閉管的平時(shí)設(shè)備線纜須拆除。在平戰(zhàn)結(jié)合和減少平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換工作量的原則下,人防電氣設(shè)計(jì)一般1根電纜穿1根管,因此,穿越人防墻的電纜數(shù)量多,預(yù)埋防密套管數(shù)量越多。

(2) 在人防車(chē)庫(kù)電氣設(shè)計(jì)中,常見(jiàn)的電氣系統(tǒng)數(shù)量和種類(lèi)多,導(dǎo)致電纜橋架多,電纜多,預(yù)埋防密套管數(shù)量多。常見(jiàn)電纜橋架有:強(qiáng)電消防橋架、強(qiáng)電非消防橋架、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)橋架、弱電智能化系統(tǒng)橋架、充電樁橋架、單體用各類(lèi)橋架、高壓電纜橋架等。當(dāng)條件有限時(shí),各類(lèi)橋架聚于一處穿越人防墻,導(dǎo)致局部區(qū)域需要預(yù)埋的防密套管很多。

(3) 電氣系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致防密管數(shù)量增多。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)人防電氣時(shí),為使平戰(zhàn)電氣系統(tǒng)完全獨(dú)立清晰,人防區(qū)電源及非人防區(qū)電源各有單獨(dú)的進(jìn)線。當(dāng)數(shù)量較多的人防防護(hù)單元集中于一片區(qū)域或作為一個(gè)供電區(qū)域設(shè)立區(qū)域總配電柜時(shí),該區(qū)域總配電柜有可能是位于縱向或橫向排布的多個(gè)人防單元的首個(gè)單元。區(qū)域總配電柜供電范圍內(nèi)的人防防護(hù)單元數(shù)量越多,需要供電的設(shè)備就越多,穿越人防墻的防密套管自然也就越多。

電氣系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致防密管數(shù)量增多的另一個(gè)原因是,車(chē)庫(kù)充電樁配電系統(tǒng)線纜的設(shè)置。如某大型人防地下車(chē)庫(kù)工程,該車(chē)庫(kù)有停車(chē)位1 080個(gè),每車(chē)位需配備1個(gè)充電樁回路,根據(jù)供電方案要求,充電樁電源進(jìn)線分別由附近3個(gè)變配電所均分引接。每個(gè)充電樁配電箱按12個(gè)回路計(jì)算,若按100%預(yù)留充電樁后期安裝條件,該車(chē)庫(kù)總共需要的預(yù)埋套管總數(shù)為90根,每個(gè)變配電所進(jìn)線處需要預(yù)埋的防密套管數(shù)量為30根。因結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)要求,防密套管之間須有一定的間距,30根防密套管布置于一處,幾乎占據(jù)了整面墻,其安裝的高度和寬度都十分局促。但如果設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)初期就意識(shí)到該問(wèn)題的存在,與變配電設(shè)計(jì)人員提前溝通,將該車(chē)庫(kù)充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路改為:低壓電纜先供電至電纜分支箱,分支箱設(shè)置于車(chē)庫(kù)內(nèi)部,每個(gè)分支箱供電于3個(gè)充電樁電源配電箱(內(nèi)含12個(gè)充電樁回路),如此一來(lái),該人防地下車(chē)庫(kù)的充電樁進(jìn)線則等于變配電供至分接箱的線路,分支箱進(jìn)線總數(shù)為30根,每個(gè)變配電所供給的電纜分支箱為10根,人防墻處預(yù)埋的充電樁用防密套管數(shù)量也減少至10根。假如充電樁配電系統(tǒng)調(diào)整為每個(gè)分支箱供電5個(gè)充電樁電源配電箱,那么每個(gè)變配電最終穿越人防墻防密套管數(shù)量銳減為6根。

基于以上分析可知:人防車(chē)庫(kù)防密套管數(shù)量多,除了工程本身所“剛需”的數(shù)量外,設(shè)計(jì)不當(dāng)亦是導(dǎo)致防密套管數(shù)量多的重要原因之一。

2 防密套管設(shè)計(jì)改進(jìn)措施

如何在設(shè)計(jì)中減少穿越人防墻預(yù)埋防密套管中數(shù)量,減小防密套管的規(guī)格,優(yōu)化設(shè)計(jì)思路,是人防地下車(chē)庫(kù)電氣預(yù)埋套管設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的重點(diǎn)。

2.1 合理劃分區(qū)域總配電柜的供電范圍

人防車(chē)庫(kù)設(shè)置區(qū)域總配電柜的供電范圍時(shí),應(yīng)考慮配電方案對(duì)預(yù)埋防密套管的影響。一般而言,每組進(jìn)線電源供電的防火分區(qū)或防護(hù)單元數(shù)量越多,供電設(shè)備越多,穿越人防墻的預(yù)埋套管數(shù)量就越多。因此,人防車(chē)庫(kù)的配電區(qū)域劃分,不僅要考慮每組電源進(jìn)線容量的限制,還要考慮該供電區(qū)域內(nèi)的設(shè)備數(shù)量以及預(yù)埋套管的數(shù)量等。比如普通非人防車(chē)庫(kù)的電源由用戶變引接時(shí),區(qū)域總配電柜可供電于3～5個(gè)防火分區(qū),但當(dāng)車(chē)庫(kù)平時(shí)為4個(gè)防火分區(qū),戰(zhàn)時(shí)為8個(gè)人防防護(hù)單元的人防車(chē)庫(kù)時(shí),如果這8個(gè)人防防護(hù)單元作為一個(gè)區(qū)域總配電柜的供電區(qū)域,則區(qū)域總配電柜至各人防防護(hù)單元會(huì)有大量相互獨(dú)立的供電線路,大量的電纜穿越人防墻,需要預(yù)埋大量的防密套管,若每2個(gè)防火分區(qū)(4個(gè)防護(hù)單元)作為一組總配電柜的供電區(qū)域,則穿越人防墻的防密套管數(shù)量會(huì)減少很多。

2.2 合理設(shè)計(jì)區(qū)域總配電柜的位置

2.2.1 供電區(qū)域?yàn)榧內(nèi)朔绤^(qū)域時(shí)

區(qū)域總配電柜宜設(shè)置在區(qū)域負(fù)荷中心位置,其出線可朝4個(gè)方位的人防單元放射式供電,該方法不但能分散穿越人防墻處的防密套管,還能減少供電至末端防護(hù)單元的電氣線路穿越人防防護(hù)單元的個(gè)數(shù)。

舉例如下:某人防工程分A、B、C、D、E 5個(gè)單元,呈一字型排列,作為一組配電區(qū)域,當(dāng)區(qū)域總配電柜設(shè)置于A防護(hù)單元時(shí),至最遠(yuǎn)端E防護(hù)單元的電氣線路需要經(jīng)過(guò)A～E 5個(gè)防護(hù)單元,至D區(qū)時(shí)需要經(jīng)過(guò)4個(gè)防護(hù)單元,至C區(qū)時(shí)需經(jīng)過(guò)3個(gè)防護(hù)單元,至B區(qū)時(shí)需經(jīng)過(guò)2個(gè)防護(hù)單元,區(qū)域總配電柜設(shè)于A防護(hù)單元時(shí)防密套管示意圖如圖1所示。如將區(qū)域總配電柜設(shè)置于C時(shí),則至最遠(yuǎn)端A、E單元的線路只需經(jīng)過(guò)3個(gè)防護(hù)單元,至B、D單元的線路僅經(jīng)過(guò)2個(gè)防護(hù)單元,區(qū)域總配電柜設(shè)于C防護(hù)單元時(shí)防密套管示意圖如圖2所示。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn):當(dāng)區(qū)域總配電柜位于負(fù)荷中心(C防護(hù)單元)時(shí),至遠(yuǎn)端區(qū)域的電氣線路穿越人防墻的次數(shù)和防密套管數(shù)量均減少,對(duì)人防工程的防護(hù)密閉性能有益。

圖1 區(qū)域總配電柜設(shè)于A防護(hù)單元時(shí)防密套管示意圖

圖2 區(qū)域總配電柜設(shè)于C防護(hù)單元時(shí)防密套管示意圖

2.2.2 供電區(qū)域含非人防區(qū)和人防區(qū)時(shí)

區(qū)域總配電柜在配電合理的情況下,宜優(yōu)先設(shè)置于負(fù)荷中心的非人防區(qū)。區(qū)域總配電柜至各人防防護(hù)單元的配電線路相互獨(dú)立[2],各自穿越相應(yīng)的人防墻,盡量避免穿越與該線路供電無(wú)關(guān)的防護(hù)單元,減少穿越人防墻的防密套管,區(qū)域總配電柜設(shè)于非人防區(qū)時(shí)防密套管示意圖如圖3所示。

圖3 區(qū)域總配電柜設(shè)于非人防區(qū)時(shí)防密套管示意圖

2.3 合理預(yù)留專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容所需的防密套管數(shù)量和位置

車(chē)庫(kù)內(nèi)常見(jiàn)的專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容有:變配電設(shè)計(jì)(部分地區(qū)含充電樁相關(guān)設(shè)計(jì))及智能化設(shè)計(jì)等。這些專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)與人防地庫(kù)的常規(guī)電氣設(shè)計(jì)不一定同時(shí)設(shè)計(jì),人防電氣的施工圖設(shè)計(jì)期一般比專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)更早,施工方對(duì)于防密套管的預(yù)留更多依據(jù)人防電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容,因此,此類(lèi)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)的電纜線路或橋架需要在人防墻預(yù)留防密套管時(shí),現(xiàn)場(chǎng)人防墻有時(shí)已澆筑,需之后再補(bǔ)套管,施工難度頗大,且難以保證人防的防密性能,影響人防驗(yàn)收以及人防工程施工的質(zhì)量。因此,電氣設(shè)計(jì)師應(yīng)在設(shè)計(jì)初期考慮全面,積極與專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)單位溝通,在人防施工圖設(shè)計(jì)期內(nèi)合理預(yù)留好各專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)所需的防密套管的數(shù)量和位置。

2.4 合理設(shè)計(jì)與人防無(wú)關(guān)的管線

人防規(guī)范要求人防地下室在平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)均不使用的電纜及橋架等管道不宜穿過(guò)人防維護(hù)結(jié)構(gòu)[1]。也就是說(shuō),人防墻上預(yù)留的防密套管是為該人防工程平時(shí)或者戰(zhàn)時(shí)需要使用或可能用到的線路預(yù)留的。為保證人防墻的強(qiáng)度和密閉性,人防防護(hù)區(qū)以外的設(shè)備用的各類(lèi)線路不宜穿過(guò)人防[3]。很多小區(qū)的地下車(chē)庫(kù)包含單體非機(jī)動(dòng)車(chē)庫(kù),且互相連接。從經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā),常見(jiàn)的人防建筑方案中,單體下的非機(jī)動(dòng)車(chē)庫(kù)常設(shè)為人防區(qū)域。因此,與非人防區(qū)負(fù)荷相關(guān)的供電線路,若有極少量線路,在現(xiàn)有非人防區(qū)域內(nèi)通行條件不足時(shí),可借用人防車(chē)庫(kù)連通口處預(yù)埋的防密套管送至單體。若有大量的非人防區(qū)線路需專(zhuān)設(shè)大量的防密套管送至多個(gè)單體時(shí),有悖于人防設(shè)計(jì)的防護(hù)原則。

3 防密套管常見(jiàn)施工問(wèn)題

3.1 密閉穿墻套管施工方法

目前,防密套管的做法在多個(gè)人防國(guó)標(biāo)圖集中均有示意,電氣線路明管穿過(guò)防護(hù)密閉墻的做法在各個(gè)圖集中較為一致,當(dāng)電氣線路明管敷設(shè)經(jīng)過(guò)密閉墻時(shí),相關(guān)人防圖集有兩種做法:(1) 密閉管穿密閉墻不出墻做法[4],密閉管穿密閉墻不出墻做法示意圖如圖4所示;(2) 密閉管穿密閉墻出墻做法[5],密閉管穿密閉墻出墻做法示意圖如圖5所示。

圖4 密閉管穿密閉墻不出墻做法示意圖

圖5 密閉管穿密閉墻出墻做法示意圖

在目前的人防電氣設(shè)計(jì)和施工中,以上兩種做法并存,相比而言,密閉管穿密閉墻出墻的做法為宜,鋼管兩端搭在模板上。因?yàn)榛炷翝仓r(shí)需要振搗,如果鋼管不出墻,振搗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生變形,導(dǎo)致鋼管傾斜、混凝土?xí)庾」芸?凝固堵塞后難以清理。

3.2 預(yù)埋防密套管的高度與防火卷簾盒安裝高度的沖突

人防車(chē)庫(kù)在電氣施工中經(jīng)常遇到以下問(wèn)題:電纜橋架安裝在防火卷簾門(mén)之上,后期安裝防火卷簾時(shí),橋架和防密套管的高度與防火卷簾盒沖突,導(dǎo)致防火卷簾無(wú)法安裝。該問(wèn)題產(chǎn)生的緣由如下:人防車(chē)庫(kù)防護(hù)單元之間的封堵經(jīng)常采用雙扇人防防護(hù)密閉大門(mén),此類(lèi)人防密閉大門(mén)經(jīng)常位于行車(chē)道之間。當(dāng)2個(gè)防護(hù)單元平時(shí)屬于2個(gè)防火分區(qū)時(shí),防火卷簾常常與人防大門(mén)同位置安裝。電纜橋架在設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免曲折拐彎,因此橋架常經(jīng)過(guò)防密套管直通穿過(guò)人防大門(mén)處的防火龍卷簾上方,設(shè)計(jì)人員如果沒(méi)有特別注明此處預(yù)埋防密套管的高度,則施工常按貼梁安裝橋架的高度來(lái)預(yù)留防密套管,待到土建施工結(jié)束,安裝施工尾期臨近驗(yàn)收時(shí)才發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題,此時(shí)人防墻已澆筑,在已建成的人防墻上預(yù)埋防密套管,不僅施工難度極大,而且影響結(jié)構(gòu)荷載,影響人防防護(hù)密閉性能。

設(shè)計(jì)人防車(chē)庫(kù)的電氣時(shí),在層高有限的情況下,設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)初期應(yīng)預(yù)見(jiàn)管線與設(shè)備可能存在沖突,并及早明確可能發(fā)生沖突處防密套管、橋架等設(shè)備的安裝高度。

例如:某地下車(chē)庫(kù)層高H=3.6 m,頂板厚度C=0.3 m,梁高L=1 m,防火卷簾高度M=2.5 m,防火卷簾盒的高度N=0.5 m,人防門(mén)高度F=2.5 m。通常,電纜橋架貼梁底敷設(shè);當(dāng)電纜橋架直線經(jīng)過(guò)防火卷簾時(shí),設(shè)計(jì)圖紙如不明確人防預(yù)埋防密套管的高度,施工極易按照預(yù)埋防密套管高度與橋架平齊的方式施工,此時(shí)預(yù)埋套管的高度≈橋架安裝高度=H-L=3.6-1=2.6 m,而防護(hù)卷簾盒頂部的高度為M+N=2.5+0.5=3.0 m,橋架及預(yù)埋防密套管的高度介于防火卷簾盒高度之間,二者沖突。預(yù)埋套管的高度理論上不應(yīng)低于防火卷簾盒的安裝高度,此時(shí)預(yù)埋的防密套管穿結(jié)構(gòu)梁,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段時(shí)應(yīng)提前與結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)溝通,做好預(yù)埋防密套管的設(shè)計(jì)。

通過(guò)上例可知,在設(shè)計(jì)中應(yīng)做到以下幾點(diǎn):

(1) 在與建筑專(zhuān)業(yè)提資時(shí)應(yīng)在方案階段預(yù)留出供橋架通過(guò)人防墻的合理地方。

(2) 當(dāng)條件受限,無(wú)法提供專(zhuān)供橋架通過(guò)的墻體時(shí),電纜橋架應(yīng)盡量繞行防火卷簾。

(3) 當(dāng)電纜橋架受防火卷簾周邊設(shè)施影響,無(wú)法繞行防火卷簾,橋架須在卷簾上方通過(guò)時(shí),應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確預(yù)埋防密套管的安裝高度。

3.3 預(yù)埋防密套管的高度與人防門(mén)閉合開(kāi)啟范圍內(nèi)的沖突

電纜橋架不直接通過(guò)防火卷簾處人防防護(hù)密閉大門(mén)的上方,可避免設(shè)備與管線可能存在的高度沖突問(wèn)題,但當(dāng)電纜橋架改由防護(hù)密閉大門(mén)側(cè)面通過(guò)人防墻時(shí),施工單位前期只是在側(cè)面的人防墻上預(yù)留了防密套管,并未安裝電纜橋架和人防防護(hù)密閉大門(mén),待后期人防防護(hù)密閉大門(mén)安裝后,再安裝電纜橋架時(shí),經(jīng)常發(fā)現(xiàn)人防防護(hù)密閉大門(mén)因?yàn)闃蚣艿母叨茸钃?無(wú)法正常打開(kāi)。

該問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因如下:

(1) 防密套管預(yù)留了在人防大門(mén)正常開(kāi)啟的范圍內(nèi),且預(yù)埋套管的高度在設(shè)計(jì)圖紙沒(méi)有明確表示,施工人員預(yù)見(jiàn)不到后期安裝可能存在的沖突,按部就班地按橋架直線經(jīng)過(guò)人防墻的情況預(yù)留防密套管,導(dǎo)致套管高度低于人防防護(hù)密閉大門(mén)的頂部。

(2) 電纜橋架內(nèi)穿過(guò)該人防墻的電纜數(shù)量多,預(yù)埋防密套管數(shù)量多,預(yù)埋防密套管按結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)規(guī)定的做法有序排布時(shí),其長(zhǎng)度、寬度在設(shè)計(jì)圖紙上沒(méi)有明確規(guī)定,導(dǎo)致部分套管高度低于人防防護(hù)密閉大門(mén)的頂部。

為解決此類(lèi)問(wèn)題,當(dāng)電纜橋架經(jīng)過(guò)防火卷簾上方或人防防護(hù)密閉大門(mén)的側(cè)面時(shí),應(yīng)意識(shí)到以后可能造成的安裝沖突。設(shè)計(jì)橋架的排布時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮避開(kāi)人防大門(mén)開(kāi)啟的范圍,如不能避開(kāi),則應(yīng)對(duì)實(shí)際工程中的各類(lèi)管線的安裝高度明確標(biāo)識(shí),以避免安裝高度的沖突。

4 結(jié) 語(yǔ)

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初期應(yīng)把人防電氣中的防密套管的設(shè)置作為重點(diǎn)考慮的內(nèi)容,盡可能減少防密套管的數(shù)量。在施工階段,施工單位應(yīng)做好防密套管的預(yù)埋與澆筑,當(dāng)發(fā)現(xiàn)預(yù)埋套管數(shù)量較多并可能影響人防墻安全時(shí),采用分散布置或及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位。如若設(shè)計(jì)不妥或施工錯(cuò)誤,后期補(bǔ)救措施差強(qiáng)人意,難以滿足人防防護(hù)密閉防護(hù)的相關(guān)要求,從而影響整個(gè)人防工程的質(zhì)量。