淺析住宅建筑電氣豎井設置

顧 春 雷

(南京長江都市建筑設計股份有限公司, 江蘇 南京 210002)

0 引 言

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

1 住宅建筑電氣豎井的分類及作用

電氣豎井按敷設線纜用于電力線路(通常指強電線路)和非電力線路(通常指弱電線路),可以分為強電井和弱電井。對回路線數(shù)及種類較多的電力線路和非電力線路,應分別設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,但應確保強電和弱電線纜分別布置在電氣豎井的兩側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)強電及弱電線路的垂直敷設,常見采用線纜明敷、穿電氣導管敷設、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、各類弱電設備接線箱等電氣設備,起到對樓層公區(qū)、住戶供電及轉接的功能。

2 住宅建筑電氣豎井設置的基本規(guī)定

2.1 住宅建筑電氣豎井設置原則

國家及行業(yè)相關規(guī)范對電氣豎井的設置提出了明確規(guī)定,住宅設計應參照執(zhí)行,滿足規(guī)范要求。GB 50054—2011《低壓配電設計規(guī)范》第7.7.4條、GB 50352—2019《民用建筑設計統(tǒng)一標準》第8.3.5條、GB 51348—2019《民用建筑電氣設計標準》第8.11.2條規(guī)定:① 電氣豎井的面積、位置和數(shù)量應根據(jù)建筑物規(guī)模、使用性質、供電半徑和防火分區(qū)等因素確定,每層設置的檢修門應開向公共走道;② 不應和電梯井、管道井共用同一豎井;③ 不應貼鄰有煙道、熱力管道及其他散發(fā)熱量大的設施;④ 電氣豎井不宜與衛(wèi)生間等潮濕場所相貼鄰。JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設計規(guī)范》第7.4.7條及GB 51348—2019第8.11.9條提出:強電和弱電線纜宜分別設置豎井,當受條件限制必須合用時,強電和弱電線路應分別布置在豎井兩側,弱電線路應敷設于金屬槽盒之內(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符合安全和防火要求,GB 50016—2014《建筑設計防火規(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,載流量應留有裕量;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干線的影響;③ 垂直敷設的線纜、母線槽應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、低壓和應急電源的電氣線路之間應保持不小于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低于丙級;⑦ 豎井內(nèi)各層鋼筋混凝土樓板應做防火密封隔離,線纜穿過樓板或井壁應采用與樓板、井壁耐火等級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在不同電氣豎井內(nèi),當確有困難需要敷設在同一豎井內(nèi)時,應分別布置在電纜井的兩側,且消防配電線路應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:電氣豎井的面積應根據(jù)設備的數(shù)量、進出線的數(shù)量、設備安裝、檢修等因素確定。豎井大小除應滿足布線間隔及端子箱、配電箱、弱電箱、電纜橋架、母線槽等電氣設備布置所需尺寸外,進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,但豎井的進深不應小于0.6 m。開發(fā)商對電井面積及尺寸大小關注較多,因其關系到公攤面積,繼而會影響住宅的得房率。為了獲得更高的得房率,開發(fā)商希望設計人員能做到強弱電合用豎井,并盡量壓縮電井尺寸。而進人豎井所需空間較大,設計時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計

住宅建筑電氣豎井的設計,除應同時滿足國家、行業(yè)標準的相關條文外,還應滿足所在城市的住宅設計地方標準以及居住區(qū)供配電設施建設標準等。因各省市對居住區(qū)供電設計的要求各異,供電公司對不同層數(shù)住宅用電計量箱設置場所的要求不一致,以及樓層設置集中表箱最少位數(shù)的要求不同等,電氣管井內(nèi)設備布置情況多變,對電井尺寸影響較大。本文接下來以江蘇省住宅電氣設計舉例,分析電氣豎井的設置情況。

根據(jù)江蘇省DG 32/3920—2020《住宅設計標準》第2章術語解釋,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:低層住宅可設置弱電豎井,多層住宅宜設置弱電豎井,高層住宅應設弱電豎井,弱電豎井可與強電豎井合用,一類高層住宅強弱電豎井應分別設置[4]?？梢?江蘇省地標在編制過程中,考慮到一類高層住宅強弱電豎井內(nèi)設備較多,線纜種類及數(shù)量也較多,明確其應分開設置,在實際設計應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弱電豎井可合用,設計時宜首選。低層住宅強弱電管線數(shù)量少,敷設距離短,穿線方便,且無國家及地方標準強制要求設計電氣豎井。

3.1 多層住宅建筑電氣豎井設計

江蘇省DGJ 32-TJ11—2016《居住區(qū)供配電設施建設標準》第5.4.5條,對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置計量點: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量表計安裝視不同情況,按下列原則辦理:單層戶數(shù)在4戶及以上時,宜分層集中裝表;單層戶數(shù)在4戶以下時,采用多層集中裝表,每個表箱安裝點的表數(shù)不應低于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)域無需設置消防電梯、消防應急照明、火災自動報警系統(tǒng)等[5]。因此,多層住宅的強弱電系統(tǒng)相對簡單,設計宜考慮強弱電合井,并將居民集中表箱設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,基本做到強弱電橋架分設在電氣豎井兩側,且滿足規(guī)范對于設備安裝間距、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計

以一類高層住宅強弱電井分開設置為例,分析電井設計時應注意的問題。弱電井內(nèi)包含的設備主要有:弱電系統(tǒng)橋架、火災自動報警系統(tǒng)橋架、消防接線端子箱、有線電視分配箱、訪客對講模塊箱、局部等電位箱等。弱電系統(tǒng)主要包括電話及網(wǎng)絡系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、訪客對講及家居安防系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)及電梯多方對講系統(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圖集《封閉式母線及橋架安裝》D701-1～3,P6～8。強電井內(nèi)居民集中表箱外形尺寸較大,對電井大小起主導因素,設計時需根據(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,強電井設計分如下幾個步驟:

(1) 搭建單元低壓配電干線圖,核算居配進線電纜規(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化圖如圖3所示,由圖可知:全樓在電井內(nèi)共計垂直敷設四段母線槽用于居民供電干線,每根母線槽所帶用電負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備按應急照明、消防電梯、消防風機考慮,根據(jù)其供電線纜截面,經(jīng)計算可知選用200 mm×100 mm的消防用電橋架滿足線纜敷設要求。地面公共非消防用電設備為走道照明、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,需與應急照明配電箱(或集中電源)、正常照明配電箱、公共用電計量箱等分層設置。為滿足GB 50016—2014(2018年版)第10.1.10.3條,應將消防與非消防橋架分設在電井的兩側(注意橋架布置在相鄰墻體不應視為兩側布置)。一類高層住宅強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)標準Q/GDW-10-J 187—2012《用電計量箱技術標準》,其他省市若有不同可做相應修改。

圖4 一類高層住宅強電豎井典型圖例

(4) 設備布置完畢后,應核實表箱門、配電箱門是否能90°開啟。

4 結 語

住宅電氣豎井雖然面積小,但是承擔了為樓內(nèi)居民進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。設計人員應重視電氣豎井位置的選擇,一方面應使其滿足規(guī)范要求,另一方面還要判斷電井位置是否便于進出線等問題。在具體項目中,力求做到既能滿足設備最小安裝間距,又能給檢修人員操作帶來方便。