結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目案例探討室外電纜敷設(shè)方式

李東晉, 周興悅, 陳 剛, 蔡長(zhǎng)雨

(1.重慶杰地建筑設(shè)計(jì)有限公司, 重慶 401121;2.浙江綠城建筑設(shè)計(jì)有限公司 重慶分公司, 重慶 401121)

0 引 言

如果把建筑物比作人體,電纜就相當(dāng)于“血管”和“神經(jīng)“,通過橋架、電氣豎井、電線管等路徑遍布于建筑物內(nèi)部的每個(gè)角落,起能量輸送和信號(hào)傳遞的作用。由于室內(nèi)敷設(shè)電纜工作環(huán)境較好,安裝檢修方便,施工技術(shù)成熟,在有條件時(shí)盡可能采用室內(nèi)敷設(shè)。實(shí)際項(xiàng)目中往往不盡如人意,存在著各種情況迫使電纜不得不在室外敷設(shè)。例如有些項(xiàng)目沒有包含所有單體的大底盤車庫,電纜敷設(shè)不能像常規(guī)項(xiàng)目一樣在室內(nèi)經(jīng)橋架進(jìn)入各單體建筑,而是需要繞行室外電氣管網(wǎng)[1-3]。電纜在室外敷設(shè)要面臨諸如高差大、環(huán)境差、路徑復(fù)雜等各種非常規(guī)情況?；诖?本文結(jié)合筆者所作實(shí)際項(xiàng)目案例對(duì)室外電纜敷設(shè)方式進(jìn)行探討分析,以供電氣技術(shù)人員參考借鑒。

1 室外電纜敷設(shè)方式技術(shù)特點(diǎn)及適用

1.1 室外電纜敷設(shè)方式

工程上根據(jù)實(shí)際地形及電纜類型數(shù)量等不同情況,室外電纜敷設(shè)方式有很多種。室外電纜敷設(shè)方式分類如圖1所示。

圖1 室外電纜敷設(shè)方式分類

1.2 直埋敷設(shè)

直埋敷設(shè)指電纜直接埋設(shè)于土壤中的敷設(shè)方式。這種敷設(shè)方式適用于同一路徑電纜數(shù)量不超過6根且不頻繁開挖的地段,或是人行道下、道路邊緣等易開挖地段。當(dāng)土壤條件差,如廠區(qū)內(nèi)可能有熔化金屬、高溫液體溢出的場(chǎng)所,化學(xué)腐蝕或雜散電流腐蝕的土壤范圍內(nèi)則不宜采用直埋。城市新區(qū)等新開發(fā)地區(qū)頻繁開挖的地方也不宜采用直埋。直埋敷設(shè)最大優(yōu)點(diǎn)是投資少,電纜工作時(shí)散熱好,在電纜根數(shù)較少且電纜路徑環(huán)境條件允許的情況下可優(yōu)先采用;缺點(diǎn)是對(duì)埋地電纜維護(hù)檢修不便,更換和增加新的電纜困難,需要二次開挖,增加額外的維護(hù)成本。由于初投資省,直埋敷設(shè)在以前的工程項(xiàng)目中應(yīng)用較多,近些年由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和用電設(shè)備的增多,需經(jīng)常進(jìn)行電纜的增加和更換,直埋敷設(shè)的弊端就顯現(xiàn)了出來,應(yīng)用較少[4-5]。

1.3 排管敷設(shè)

排管敷設(shè)是指在地下埋設(shè)排管,然后在管內(nèi)穿電纜進(jìn)行敷設(shè)的做法。排管材質(zhì)可以是混凝土管、硬聚氯乙烯雙壁波紋管(UPVC)、氯化聚氯乙烯管(CPVC)、玻璃鋼管(RPM)、鋼管(SC)、海泡石纖維水泥管等。弱電智能化排管材質(zhì)可以是七孔蜂窩管(PVC)、七孔梅花管(HDPE)等。這種敷設(shè)方式適用于同一路徑電纜數(shù)量不超過12根且不宜采用直埋和電纜溝敷設(shè)的情況。在地下管網(wǎng)較密、城市道路狹窄開挖困難的地段優(yōu)先采用排管敷設(shè)。排管敷設(shè)投資較多,施工量較直埋敷設(shè)大。排管敷設(shè)優(yōu)勢(shì)在于可以通過預(yù)留備用管的方式為遠(yuǎn)期增加電纜預(yù)留空間,電纜更換和檢修方便。相對(duì)于電纜直埋,排管敷設(shè)對(duì)載流量有一定影響,散熱較直埋略差;比起電纜溝敷設(shè),排管敷設(shè)占地面積小,路徑靈活,投資節(jié)省,施工難度小。鑒于以上優(yōu)點(diǎn),排管敷設(shè)在民用建筑室外電氣管網(wǎng)中應(yīng)用最為廣泛。

1.4 電纜溝敷設(shè)

電纜溝敷設(shè)深度0.5～1.3 m不等,溝上面有蓋板,蓋板上面可以有不超過0.3 m的覆蓋層,也可以沒有;溝內(nèi)不回填,單側(cè)或者兩側(cè)設(shè)置電纜支架,供放置電纜使用。電纜溝敷設(shè)適用于電纜根數(shù)不大于21根,室外管網(wǎng)較少交叉,電纜路徑開挖不便,路徑上土壤條件差(化學(xué)腐蝕或熔化金屬、高溫液體溢流場(chǎng)所)的情況。這種敷設(shè)方式一次性投資較前兩種多,占地面積和工程量大,對(duì)室外景觀有一定的影響,好處是電纜溝容納電纜數(shù)量多,維護(hù)檢修更換電纜方便,無需對(duì)路徑進(jìn)行二次開挖。電纜溝自身具有良好的結(jié)構(gòu)構(gòu)造,減少了外力對(duì)敷設(shè)其中的電纜二次傷害的可能。

1.5 電纜隧道敷設(shè)

電纜隧道敷設(shè)指專門建設(shè)隧道用于各種電纜的敷設(shè)。電纜隧道規(guī)范要求凈高不低于1.9 m,與其他管溝交叉局部位置可低至1.4 m。相比于電纜溝,電纜隧道不僅可以方便地通過電纜,安裝檢修人員可以不彎腰進(jìn)行電纜安裝與更換。電纜隧道分為專供電纜敷設(shè)的專用隧道和與其他市政管線共用的綜合管溝。電纜隧道作為構(gòu)筑物需要配套設(shè)計(jì)照明、通風(fēng)、排水、消防的措施。因此,電纜隧道的一次性投資更大,需要的土建條件也很高,附屬配套設(shè)施較多,電纜可以在良好的敷設(shè)環(huán)境里工作,維護(hù)檢修便利。受成本和用地條件的限制,民用建筑中很少使用電纜隧道,這種敷設(shè)方式更適合于電力企業(yè)、工廠或者政府統(tǒng)一修建的市政公共設(shè)施。

1.6 其他敷設(shè)方式

淺槽敷設(shè)是在地下敷設(shè)混凝土預(yù)制淺槽,淺槽內(nèi)敷設(shè)電纜,淺槽混凝土蓋板上邊沿離地面大于0.5 m。此方式適用于地下水位較高的地方,電纜數(shù)量少且不經(jīng)常有載重車輛通過的地段。

架空敷設(shè)多用于城市邊緣、無居住建筑的地區(qū)和工業(yè)廠區(qū),優(yōu)點(diǎn)是電纜不受地下水的浸蝕,延長(zhǎng)了電纜使用壽命。架空敷設(shè)適用于地下水位高、年降雨量大、地下土質(zhì)為濕陷性黃土或腐蝕性土壤,沿管線現(xiàn)有地下設(shè)施密度大以及地下敷設(shè)時(shí)土石方工程量太大的地區(qū)。常見的電力輸電線路就屬于架空敷設(shè),另外在農(nóng)村地區(qū)架空敷設(shè)也較為常見。

水下電纜敷設(shè)一般適用于通過河流、水庫且無條件利用橋梁、堤壩敷設(shè)的情況。水下電纜需敷設(shè)在河床穩(wěn)定、流速較緩、岸邊不易被沖刷、海底無石山或沉船等障礙、少有沉錨和拖網(wǎng)漁船活動(dòng)的水域。水下電纜不得懸空于水中,應(yīng)埋置于水底。在通航水道等需防范外部機(jī)械力損傷的水域,電纜應(yīng)埋置于水底適當(dāng)深度的溝槽中,并應(yīng)加以穩(wěn)固覆蓋保護(hù);淺水區(qū)埋深不宜小于0.5 m,深水航道的埋深不宜小于2 m。

2 室外電纜敷設(shè)實(shí)際項(xiàng)目

在實(shí)際項(xiàng)目中,難免會(huì)遇到室外高差較大的地段電纜敷設(shè)問題,通常情況下能繞開則繞開,在繞開路徑過遠(yuǎn)或技術(shù)上不合理的情況下,需要確定電纜穿越高差較大區(qū)域的實(shí)施方案。下面以某個(gè)山地酒店項(xiàng)目為例討論此種情況。

某山地酒店項(xiàng)目總圖如圖2所示,總建筑面積約為3.4萬m2,其中地上建筑面積約1.9萬m2,地下建筑面積約為1.5萬m2,地上均為2層的公共建筑,用作辦公和酒店客房使用;地下由數(shù)個(gè)小型車庫組成。該地塊位于山坡上,北高南低,最大高差接近40 m。市政電源引自地塊南側(cè)道路,預(yù)計(jì)引入2路非獨(dú)立10 kV電源供項(xiàng)目使用。變電所設(shè)在地下車庫一層,位于地塊中心,安裝容量為2×1 250 kVA,為整個(gè)地塊全部負(fù)荷供電。

圖2 某山地酒店項(xiàng)目總圖

某山地酒店項(xiàng)目電氣總圖(局部)如圖3所示。

圖3 某山地酒店項(xiàng)目電氣總圖(局部)

該項(xiàng)目10 kV市政電纜需要從標(biāo)高為49.50的南側(cè)道路穿越到標(biāo)高為63.00的小區(qū)內(nèi)道路上,高差達(dá)13.5 m;電纜排管所經(jīng)過邊坡中間有一道結(jié)構(gòu)擋土墻。電纜進(jìn)線如果避開此高差大路段,需要沿小區(qū)內(nèi)道路敷設(shè),從市政道路至線路進(jìn)地下車庫處長(zhǎng)度約290 m;如果直接穿越此高差大路段進(jìn)線,長(zhǎng)度僅為35 m。因此,選擇直接進(jìn)線可以節(jié)約大約250 m的電纜、排管及十?dāng)?shù)個(gè)手孔井的建造成本。

對(duì)于10 kV電纜直接進(jìn)線,考慮了兩種方案。市政進(jìn)線方案如圖4所示。

圖4 市政進(jìn)線方案

方案一在擋土墻內(nèi)側(cè)做跌落井,電纜經(jīng)兩個(gè)跌落井上升至小區(qū)內(nèi)部道路。此方案跌落井深度為8.0～8.5 m,如此深的井做在邊坡上,對(duì)結(jié)構(gòu)安全不利,且井道造價(jià)成本較高,管井施工、設(shè)備安裝與日常檢修維護(hù)均不方便。因此,對(duì)方案一進(jìn)行優(yōu)化,最終形成方案二。方案二將兩個(gè)跌落井改為兩個(gè)手孔井和兩個(gè)電井,電井1和電井2較為特殊,凹進(jìn)去結(jié)構(gòu)擋墻來做,在擋墻上開檢修門,類似建筑物內(nèi)電氣豎井。該方案得到結(jié)構(gòu)專業(yè)的認(rèn)可同意,最終采用。

3 結(jié) 語

電纜在室外敷設(shè)面臨各種各樣復(fù)雜的環(huán)境,電氣設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的敷設(shè)方式,結(jié)合建筑地形和結(jié)構(gòu)擋墻等對(duì)室外敷設(shè)的特殊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深入剖析,兼顧技術(shù)要求和節(jié)約投資,制定合理的實(shí)施方案。