淺談建筑電氣工程中的抗震設(shè)計(jì)

劉金鳳

（中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院有限公司，重慶 400010）

1 抗震支撐技術(shù)的起源及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 抗震支撐技術(shù)的起源及發(fā)展

1947年美國NFPA 13首次在建筑自動(dòng)噴淋消防系統(tǒng)提出抗震設(shè)計(jì)，20世紀(jì)60、70年代，美國較全面的定義了建筑機(jī)電抗震支撐系統(tǒng)。進(jìn)入21世紀(jì)后，抗震支撐技術(shù)發(fā)展相對較快。

1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

2008年5月12日汶川地震后，建設(shè)部對GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》兩次修訂后并頒布GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。2014年10月9日，國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50981-2014，從2015年8月1日起執(zhí)行。2015年3月4日，國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布《建筑機(jī)電設(shè)備抗震支吊架通用技術(shù)條件》CJ/T476-2015，從2015年9月1日起正式實(shí)施。

2 建筑機(jī)電工程的抗震設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)依據(jù)及要求

為減少地震中生命及財(cái)產(chǎn)的損失，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010 第 1．0．2 條、第 3．7．1 條及《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50981-2014第1．0．4 及 7．4．6 條，抗震設(shè)防烈度為 6 度及 6 度以上地區(qū)的建筑機(jī)電工程設(shè)施必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。建筑中重力超過1．8kN的設(shè)備；內(nèi)徑大于等于DN60mm的電氣配管；重力大于等于150N／m的、電纜橋（梯）架、電纜線盒、母線槽都應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

2.1 電氣設(shè)備抗震設(shè)計(jì)的目的

（1）地震時(shí)應(yīng)保證正常人流疏散所需的應(yīng)急照明及相關(guān)設(shè)備的供電。（2）地震時(shí)需要堅(jiān)持工作場所的照明設(shè)備就近設(shè)置應(yīng)急電源裝置。（3）地震時(shí)應(yīng)保證火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)正常工作。（4）應(yīng)急廣播系統(tǒng)宜預(yù)置地震廣播模式。（5）地震時(shí)應(yīng)保證通信設(shè)備電源的供給、通信設(shè)備正常工作。

2.2 建筑電氣抗震支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

（1）建筑電氣抗震支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要根據(jù)建筑的具體情況，如設(shè)防烈度、使用功能、建筑高度、結(jié)構(gòu)類型、設(shè)備的位置及運(yùn)行要求等具體分析。（2）建筑電氣抗震系統(tǒng)的配電管道在穿越結(jié)構(gòu)墻體時(shí)應(yīng)盡量減少對主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響。（3）建筑電氣抗震支撐系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的支、吊架應(yīng)具有足夠的剛度和承載力，使設(shè)備在遭遇設(shè)防烈度地震影響時(shí)能夠迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。（4）重要的設(shè)備機(jī)房應(yīng)設(shè)置在不會(huì)對其使用功能發(fā)生障礙等二次災(zāi)害的部位。（5）建筑電氣抗震支撐系統(tǒng)的基座或連接件應(yīng)具有將設(shè)備承受的地震作用力全部傳遞到建筑構(gòu)件上的功能。（6）當(dāng)線路采用電纜梯（橋）架或電纜槽盒、剛性塑料導(dǎo)管、金屬導(dǎo)管敷設(shè)時(shí)，應(yīng)采用剛性托架或支架固定，而不宜采用吊架。當(dāng)不得不采用吊架時(shí)，應(yīng)選擇橫向防晃吊架；在跨越防火分區(qū)時(shí)，其縫隙應(yīng)使用柔性防火封堵材料封堵，并應(yīng)在貫穿部位附近設(shè)置抗震支撐。

3 抗震支撐系統(tǒng)的原理及在電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

地震會(huì)向建筑物及其內(nèi)部設(shè)施施加地震力，而地震力會(huì)水平方向作用于建筑本身，同時(shí)也會(huì)作用于配電管線、電纜橋架、電纜槽盒等內(nèi)部建筑系統(tǒng)。在電氣設(shè)計(jì)過程中，通過對配電管線及設(shè)備的地震力進(jìn)行計(jì)算后，對配電管線及設(shè)備與機(jī)構(gòu)體的連接進(jìn)行抗震加固并對其進(jìn)行抗震驗(yàn)算，使配電管線及設(shè)備與建筑結(jié)構(gòu)體建立可靠連接，可將配電管線及設(shè)備承受的地震作用全部傳遞到結(jié)構(gòu)體上，使其遭遇到設(shè)防烈度的地震影響后能迅速恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而把地震所造成的生命財(cái)產(chǎn)損失減小到最低程度。

通常情況下配電管道、電纜橋架等設(shè)施所設(shè)計(jì)的支撐物都只是針對重力作用或垂直方向的荷載，并未考慮地震產(chǎn)生的水平荷載?？拐鹬伟惭b示意圖見圖1～6。

3.1 電纜橋架側(cè)向支撐（如圖1）

圖1

3.2 電纜橋架側(cè)向及縱向支撐（如圖2）

圖2

3.3 鋼結(jié)構(gòu)建筑的電纜橋架側(cè)向支撐（如圖3）

圖3

3.4 鋼結(jié)構(gòu)建筑的電纜橋架側(cè)向及縱向支撐（如圖4）

圖4

3.5 桿件加固（如圖5）

圖5

3.6 電氣管道側(cè)向及縱向加固（如圖6）

圖6

4 結(jié)語

由于抗震支撐技術(shù)在我國發(fā)展的時(shí)間較短，所以存在很多的不足，比如沒有相應(yīng)的抗震施工驗(yàn)收規(guī)范，對生產(chǎn)企業(yè)、施工企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程也還有待完善。對建筑物及其附屬結(jié)構(gòu)的防震抗震已經(jīng)刻不容緩，應(yīng)提高對建筑機(jī)電抗震的認(rèn)識?？拐鹬蜗到y(tǒng)將震害可控制在局部范圍內(nèi)，避免造成次生災(zāi)害，最大限度的保障生命及財(cái)產(chǎn)安全，在建筑設(shè)計(jì)中有著重要的減災(zāi)作用和意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑機(jī)電抗震方案解決商》樣本．深圳市國立科技有限公司．

[2]GB50011-2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．

[3]GB50981-2014，建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．