民用建筑中人防工程電氣設(shè)計(jì)探討

白雄杰， 張 超

(中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100029)

0 引言

隨著人們對(duì)城市防空、抗災(zāi)、防空襲的認(rèn)識(shí)不斷增強(qiáng)，人民防空設(shè)施的建設(shè)也越來(lái)越受到重視。目前各省市人防辦均出臺(tái)相關(guān)文件，對(duì)新建設(shè)的建筑，均需要建設(shè)人防工程(部分省市條件允許可利用就近人防工程)的要求。

1 人防工程分類

按照使用功能可以分為：指揮工程、醫(yī)療救護(hù)工程、防空專業(yè)隊(duì)工程、人員掩蔽工程、配套工程。民用建筑建設(shè)的防空地下室主要以二等人員掩蔽工程和配套工程中的人防物資庫(kù)為主，也會(huì)出現(xiàn)防空專業(yè)隊(duì)工程和一等人員掩蔽工程。醫(yī)療建筑中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)醫(yī)療救護(hù)工程。平時(shí)一般為汽車庫(kù)，臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換為防空地下室。

2 人防工程電氣設(shè)計(jì)與民用建筑電氣主要區(qū)別

與民用建筑電氣設(shè)計(jì)相比，人防工程的電氣設(shè)計(jì)需要特別關(guān)注的方面包括：(1)由于戰(zhàn)時(shí)市政電源不再可靠，隨時(shí)可能中斷，因此需要設(shè)置人防電源(區(qū)域電源或者人防內(nèi)部電源等)；(2)各類人防工程根據(jù)建筑面積要求又劃分為多個(gè)防護(hù)單元，每個(gè)防護(hù)單元的防護(hù)設(shè)施和內(nèi)部設(shè)備均能自成體系；(3)平時(shí)市政電源和人防電源之間需要在適當(dāng)位置設(shè)置切換裝置；(4)在管線敷設(shè)方面，各個(gè)防護(hù)單元之間的分隔有防護(hù)要求，不能直接開(kāi)洞穿越，需要在分隔處的防護(hù)密閉墻或密閉隔墻增加密閉套管。

其余設(shè)計(jì)大致與一般的民用建筑相同。下文將結(jié)合一個(gè)具體人防工程介紹人防電氣設(shè)計(jì)。

3 具體人防電氣設(shè)計(jì)

本人防工程建筑面積約為2.65萬(wàn)m2，含有10個(gè)防護(hù)單元(4個(gè)物資庫(kù)、5個(gè)二等人員掩蔽部和1個(gè)防空專業(yè)隊(duì))，平時(shí)為地下汽車庫(kù)。

戰(zhàn)時(shí)專業(yè)隊(duì)、二等人員掩蔽部、人防物資庫(kù)的特點(diǎn)與區(qū)別可參見(jiàn)表1。

戰(zhàn)時(shí)專業(yè)隊(duì)、二等人員掩蔽部、人防物資庫(kù)的特點(diǎn)與區(qū)別 表1

3.1 負(fù)荷分級(jí)

人防工程負(fù)荷分級(jí)與民用建筑略有不同，例如一般人防工程在平時(shí)為汽車庫(kù)，所以普通照明、送/排風(fēng)機(jī)為三級(jí)負(fù)荷，但人防工程為二級(jí)負(fù)荷，戰(zhàn)時(shí)專業(yè)隊(duì)的洗消用電加熱淋浴器同樣也為二級(jí)負(fù)荷等。設(shè)計(jì)時(shí)需注意區(qū)分。具體負(fù)荷分級(jí)，見(jiàn)GB 50038—2005《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定要求。

3.2 負(fù)荷計(jì)算

負(fù)荷計(jì)算可以采取利用系數(shù)法或需要系數(shù)法。各種負(fù)荷的計(jì)算系數(shù)與平時(shí)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)大致相同?？梢詤⒖肌豆I(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第四版)中相關(guān)負(fù)荷計(jì)算的系數(shù)取值。

3.3 確定人防電源類型

由于戰(zhàn)時(shí)外部(市政)電源不再可靠，所以需要設(shè)置人防內(nèi)部電源。依據(jù)GB 50038—2005《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》第7.2.11條：各類人防防護(hù)單元建筑面積之和大于5 000m2，需要在工程內(nèi)部設(shè)置柴油電站。因此本工程選用柴油發(fā)電機(jī)組作為人防內(nèi)部電源。

3.4 確定柴油電站類型

本人防工程具有橫向跨度大、建設(shè)面積大、防護(hù)單元多、二等人員掩蔽部和人防物資庫(kù)用電量均較小等特點(diǎn)，因此為了保障供電半徑、合理分配柴油發(fā)電機(jī)組容量，需要設(shè)置多個(gè)柴油電站。

(1)柴油電站的選擇

柴油電站分為固定電站與移動(dòng)電站。其中，移動(dòng)電站，指可以設(shè)置1臺(tái)120kW的柴油發(fā)電機(jī)組或設(shè)置2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組，但總?cè)萘俊?20kW，由于機(jī)組的容量小，要求進(jìn)、排風(fēng)的面積小，可以不設(shè)置值班室，因此占地面積小。但由于單臺(tái)容量≤120kW，所以不適用于承擔(dān)多個(gè)含有大負(fù)荷用電設(shè)備的防護(hù)單元(一等人員掩蔽部、戰(zhàn)時(shí)專業(yè)隊(duì)等)供電。

固定電站內(nèi)，單臺(tái)機(jī)組≤300kW，每個(gè)固定電站設(shè)置2臺(tái)及以上柴油發(fā)電機(jī)組，但不能超過(guò)4臺(tái)。雖然機(jī)組容量大，因此要求的進(jìn)、排風(fēng)的面積也大，需要設(shè)置值班室，占地面積大，不利于建筑整體布局。但是，固定電站機(jī)組的容量單臺(tái)可以為300kW，所以當(dāng)人防中含有較多用電設(shè)備大的防護(hù)單元時(shí)，設(shè)置固定電站比較合理。

根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)，除一個(gè)戰(zhàn)時(shí)專業(yè)隊(duì)，其余均為二等人員掩蔽部和人防物資庫(kù)，用電量較小的防護(hù)單元，所以最終選擇移動(dòng)電站。

(2)柴油電站選址

柴油電站需要設(shè)置在負(fù)責(zé)供電的幾個(gè)防護(hù)單元中間位置，避免設(shè)置在端頭的防護(hù)單元內(nèi)，以減少穿越防護(hù)單元進(jìn)行配電。由于柴油電站均為機(jī)械送、排風(fēng)，因此需要暖通與建筑專業(yè)相互協(xié)作，選取比較合適的區(qū)域，防止影響地下室和出地面區(qū)域的建筑布局。為了方便人員操作，需要與人員掩蔽工程或防空專業(yè)隊(duì)工程相結(jié)合設(shè)置。

(3)移動(dòng)電站的設(shè)置

通過(guò)負(fù)荷計(jì)算本工程共設(shè)置3個(gè)移動(dòng)電站。其中，移動(dòng)電站1供電范圍：防空專業(yè)隊(duì)、2個(gè)人防物資庫(kù)；移動(dòng)電站2供電范圍：2個(gè)二等人員掩蔽工程、2個(gè)人防物資庫(kù)；移動(dòng)電站3供電范圍：3個(gè)人防物資庫(kù)。

3.5 外部電源與人防電源的轉(zhuǎn)換

人防內(nèi)的用電設(shè)備有外部電源和內(nèi)部電源2種電源供電。戰(zhàn)時(shí)當(dāng)外部電源切斷后需要轉(zhuǎn)換為內(nèi)部電源，因此需要設(shè)置電源轉(zhuǎn)換裝置。由于規(guī)范要求每個(gè)防護(hù)單元自成配電系統(tǒng)，所以要確保防護(hù)單元之間的配電不能相互影響，每個(gè)防護(hù)單元內(nèi)需要設(shè)置總配電箱，為防護(hù)單元內(nèi)的設(shè)備配電。故電源轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在人防總配電箱內(nèi)。具體系統(tǒng)圖參見(jiàn)圖1。

圖1 外電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)圖

3.6 管線敷設(shè)

一般民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，穿越結(jié)構(gòu)剪力墻體時(shí)，只需提前預(yù)留洞口即可，但人防的防護(hù)密閉墻、密閉門等都有相應(yīng)的強(qiáng)度和防護(hù)要求，所以需要減少穿越防護(hù)單元管線的數(shù)量及位置。必須穿越時(shí)，線槽在防護(hù)密閉墻兩端需斷開(kāi)，電纜穿越防護(hù)密閉墻需要在墻上設(shè)置密閉套管，電纜穿越后需要對(duì)密閉套管進(jìn)行封堵。電纜穿越密閉套管做法可以參考國(guó)標(biāo)圖集《防空地下室電氣設(shè)計(jì)》FD01～02。

為了防止平時(shí)或戰(zhàn)時(shí)人防工程內(nèi)會(huì)增加用電設(shè)備，規(guī)范要求在各人員出入口和連通口的防護(hù)密閉門門框、密閉門門框墻上均預(yù)留4～6根，管徑為50～80mm的鍍鋅鋼管。由于民用建筑的人防工程基本平時(shí)使用功能為車庫(kù)，增加大量用電設(shè)備的幾率較小，為了施工方便及造價(jià)方面的考慮，本工程預(yù)留4根50mm鍍鋅鋼管。

4 各階段注意事項(xiàng)

4.1 設(shè)計(jì)階段注意事項(xiàng)

(1) 由于各專業(yè)與人防無(wú)關(guān)的管線不許穿越防護(hù)單元，所以非人防地下室的集水坑會(huì)設(shè)置在人防上一層的底板下，導(dǎo)致集水坑下方的層高較低，并且有時(shí)集水坑的外壁會(huì)與人防密閉隔墻重合。在繪制線槽和穿墻套管的時(shí)候需要注意避開(kāi)。

(2) 車庫(kù)照度為50lx，而人員掩蔽工程的照度為75lx，可以按照戰(zhàn)時(shí)照度設(shè)計(jì)燈具數(shù)量，一些非通道及人員不經(jīng)常到達(dá)的場(chǎng)所燈具用圖例區(qū)分，說(shuō)明為戰(zhàn)時(shí)安裝。也可以按照平時(shí)照度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在戰(zhàn)時(shí)轉(zhuǎn)換為高功率燈具。

(3) 當(dāng)照明配電回路由防護(hù)區(qū)穿越到非防護(hù)區(qū)時(shí)，配電回路需要在防護(hù)密閉門內(nèi)側(cè)或臨戰(zhàn)封堵處內(nèi)側(cè)設(shè)置熔斷器或斷路器。

(4) 設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)輸，防止審圖或驗(yàn)收時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。可以利用汽車坡道，反之，需要在非防護(hù)區(qū)設(shè)置吊裝孔。

(5) 由于戰(zhàn)時(shí)柴油電站涉及所有專業(yè)，位置的選擇需要在初步設(shè)計(jì)時(shí)確定，避免施工圖后期調(diào)整影響設(shè)計(jì)周期。

(6) 在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需要將平時(shí)用電負(fù)荷與戰(zhàn)時(shí)用電負(fù)荷分開(kāi)計(jì)算，平時(shí)負(fù)荷計(jì)算總?cè)萘考由蠎?zhàn)時(shí)負(fù)荷計(jì)算總?cè)萘?，確定市政電源進(jìn)線容量。戰(zhàn)時(shí)負(fù)荷計(jì)算確定人防電源容量，防止進(jìn)線電纜選擇錯(cuò)誤。

(7) 負(fù)荷計(jì)算需要精準(zhǔn)核對(duì)，防空專業(yè)隊(duì)等會(huì)出現(xiàn)洗消用的電熱水器，其容量較大，需要注意不要遺漏。保證后續(xù)確定內(nèi)部電站類型、電站數(shù)量及發(fā)電機(jī)組、蓄電池的容量等的準(zhǔn)確性。

(8) 設(shè)計(jì)前期需要與人防辦或者審圖單位溝通是否需要設(shè)置防爆波電纜井，并且需要結(jié)合柴油發(fā)電機(jī)房確定位置。

(9) 當(dāng)人防用電設(shè)備設(shè)置蓄電池時(shí)，蓄電池的連續(xù)供電時(shí)間需要大于人防的防護(hù)隔絕時(shí)間。

4.2 報(bào)審階段注意事項(xiàng)

(1) 需要完整描述人防概況，包括人防面積、防護(hù)單元數(shù)量及類型等，作為設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇的依據(jù)。

(2) 列出詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算，作為選用電站類型及容量、數(shù)量的依據(jù)。

(3) 對(duì)于電氣專業(yè)，人防內(nèi)的用電設(shè)備多為平戰(zhàn)結(jié)合，如將圖紙分為人防和非人防表示，一旦建筑輪廓或?qū)I(yè)條件進(jìn)行修改，極易產(chǎn)生漏畫(huà)、漏改，圖紙之間相互對(duì)應(yīng)不上，給審圖人員或施工人員增加讀圖的難度。故建議將平、戰(zhàn)時(shí)電氣圖紙放到一張圖紙表達(dá)，采用不同圖例及線型區(qū)分平、戰(zhàn)設(shè)備。

(4) 由于戰(zhàn)時(shí)電氣平面中相對(duì)于平時(shí)平面增加了戰(zhàn)時(shí)水箱、干廁、防爆墻等人防要素，再加上建筑軸線、車位、墻體和電氣自身設(shè)計(jì)交互在一起，造成平面顯示雜亂，給審圖和看圖人員增加了難度。故建議通過(guò)不同線型、不同顯示灰度區(qū)分需要表達(dá)內(nèi)容的主次關(guān)系。

4.3 施工階段注意事項(xiàng)

(1) 需要特別注意的是，為了保障人防墻體的防護(hù)密閉功能，人防內(nèi)安裝的配電箱不得在外墻、臨空墻、防護(hù)密閉隔墻、密閉隔墻上嵌墻暗裝。

(2) 在結(jié)構(gòu)主體施工階段，電氣施工人員需要與結(jié)構(gòu)專業(yè)施工人員核對(duì)圖紙，確保穿越人防墻體之間的套管數(shù)量及位置準(zhǔn)確無(wú)誤，防止后期整改，破壞人防墻體強(qiáng)度影響驗(yàn)收。

(3) 各地人防對(duì)戰(zhàn)時(shí)人防用電設(shè)備的安裝均有不同的要求，具體哪些設(shè)備需要平時(shí)安裝到位，需要與各地人防辦提前確認(rèn)，避免影響驗(yàn)收周期。

(4) 防護(hù)單元內(nèi)的用電設(shè)備需要在施工前與各專業(yè)核對(duì)準(zhǔn)確，防止在施工后期增加用電設(shè)備、增加進(jìn)線電纜、在防護(hù)密閉墻等開(kāi)洞等。

(5) 人防內(nèi)插座箱、通風(fēng)方式信號(hào)箱等設(shè)備，設(shè)計(jì)圖紙一般選用標(biāo)準(zhǔn)圖集做法，因此施工時(shí)需要核對(duì)不同類型防護(hù)單元對(duì)應(yīng)的圖集做法，防止選型錯(cuò)誤或者選用線纜錯(cuò)誤等，導(dǎo)致不能正常驗(yàn)收。

5 結(jié)束語(yǔ)