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規范面積防“偷減”
停用“住宅標準層使用面積系數”是本次修編的一大重點。新規范中停用了與標準層面積相關的各種計算和指標,不再以標準層為計算參數,改為統一以住宅整棟樓建筑面積為計算參數。這樣一來,避免了面積按標準層計算出的結果與房管局數據相差大等問題。
新《規范》還規定,所有的陽臺都計一半的建筑面積,明確了陽臺的使用功能,并指出,開發商對陽臺面積不得任意擴大化,杜絕了開發商所謂封閉陽臺按全面積收費的約定俗成做法,杜絕偷容積率的行為。另外還新增了凸窗概念:“凸窗既作為窗,在設計和使用時就應有別于地板(樓板)的延伸,也就是說不能把地板延伸出去而仍稱之為凸窗。凸窗的窗臺應只是墻面的一部分且距地面應有一定高度。”
除了對計算容積率、偷面積等方面要有所了解之外,對一些小戶型購房者來說,新規還修訂了各個空間在面積、高度上的規定。比如一居室(臥室+起居室+廚房+衛生間)使用面積從不小于34平方米,調整為30平方米。零居室(兼起居的臥室+廚房+衛生間)使用面積從不低于30平方米,調整為22平方米。
采光通風應合理
對于日常家居生活的各個方面,新規也有了更進一步的細化和完善,趨于更強的適用性和人性化,明確提出了電梯不應緊鄰臥室、每套住宅應配信報箱等強制性要求。
根據《規范》要求,衛生間不應直接布置在下層住戶的臥室、起居室、廚房和餐廳的上層;每套住宅應至少有一個居住空間能獲得冬季日照;臥室、起居室、廚房應有直接天然采光、自然通風;無外窗的暗衛生間,應設置防止回流的機械通風設施或預留機械通風設置條件。如此一來,也是提醒購房者在挑選時不但要關注各個空間的面積大小,還包括采光、通風、日照以及保暖、隔音等方面是否規范及合理。
安全措施齊上陣
關鍵詞:一類高層;負荷分級;電源;供配電
本文作者通過近期設計的一個工程案例――清香嶺居住宅小區,結合當前國家法律法規、規程規范和圖集,來闡述帶商業服務網點的一類高層住宅建筑的供配電設計要點,特別是負荷分級、電源的設置等方面的問題,并提出一些設計人員應注意的建議。
清香嶺居住宅小區分為A、B、C三個地塊,B區為別墅和多層住宅,B區總建筑面積約為4萬m2,C區為一類高層住宅單體建筑,地下兩層,地上27層,C區總建筑面積約為2萬m2,本文均不做闡述;A區總建筑面積約為10萬m2,建筑主體高度為85.2米,結構高度為108米;地下一層為人防工程和車庫,地下二層為人防工程(本工程因現場地形,局部出現地下二層);地上共有6個塔樓(順序依次為F1棟、G棟、F2棟、F3棟、F4棟、F5棟),一層、二層裙房均為商業服務網點,三至二十七層均為住宅;地下室建筑面積約為1.6萬m2,人防工程共分為3個防護單元,人防類別為常6級乙類二等人員掩蔽所,人防總建筑面積為4543.2 m2。
1 負荷分級
1.1 地下車庫負荷分級的確定
本工程地下車庫停車數量為346輛,根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》(GB 50067-97)3.0.1條和9.0.1.1條,地下車庫的防火分類為Ⅰ類,本工程地下車庫消防水泵、火災自動報警、自動滅火、排煙設備、火災應急照明、疏散指示標志等消防用電應按一級負荷供電;若設計有機械停車設備和升降梯的車庫,機械停車設備以及采用升降梯作車輛疏散出口的升降梯用電應按一級負荷供電。
根據《建筑設計防火規范》(GB 50016-2014)10.1.1條,一類高層民用建筑的消防用電應按一級負荷要求供電,故在地下車庫中一類高層民用建筑所用的消防設備用電負荷均為一級負荷。
地下車庫中排污泵和生活水泵等非消防負荷等級均為一級負荷;地下車庫人防區走道照明為一級負荷,普通照明為二級負荷;地下車庫非人防區走道照明為一級負荷,其他普通照明為三級負荷。
1.2 地下人防工程負荷分級的確定
根據《人民防空地下室設計規范》(GB 50038-2005)7.2.4條 續表7.2.4(戰時常用設備電力負荷分級)的要求:基本通信設備、音響警報接收設備、應急通信設備、柴油電站配套的附屬設備、應急照明用電負荷等級為一級,重要的風機、水泵、三種通風方式裝置系統、正常照明、洗消用的電加熱淋浴器、區域電源的用電設備、電動防護密閉門、電動密閉門和電動密閉閥門用電負荷等級為二級,不屬于一級和二級負荷的其它負荷為三級負荷。
1.3 一、二層商業負荷分級的確定
本工程一、二層各商業服務網點面積均小于200 m2,根據《商店建筑設計規范》(JGJ 48-2014)7.3.1條第3款的要求:“小型商店建筑的用電應為三級負荷”,故一、二層各商業服務網點按三級負荷供電。JGJ 48-88版規范要求“高層民用建筑附設商店的電氣負荷等級應與其相應的最高負荷等級相同”,設計人員應注意新版規范對負荷分級的變化。
1.4 住宅負荷分級的確定
根據《住宅建筑電氣設計規范》(JGJ 242-2011)3.2.1條,本工程為一類高層住宅建筑,消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、走道照明、值班照明、安防系統、客梯、排污泵和生活水泵為一級負荷;住宅建筑內其他用電負荷為三級負荷。
2 配變電所及柴油發電機容量及位置選擇
2.1 配變電所位置的確定
根據本工程實際情況,6棟塔樓一字排開,端到端水平距離約為400米,塔樓建筑主體高度為85.2米,根據《住宅建筑電氣設計規范》(JGJ 242-2011)4.3.3條的條文說明:“供電半徑一般為200m~250m ”,方案確定為設置1個10kV開關室和3個配變電所;F1棟、G棟和F2棟住宅樓由#1配變電所供電,設置于三棟塔樓地下室中間位置;F3棟、F4棟和F5棟住宅樓設置#3配變電所,設置于F4棟塔樓地下室;地下室、一層、二層裙房由#2配變電所供電,設置于地下室中間位置,均滿足供電半徑要求。
關于配變電所所址的選擇,《民用建筑電氣設計規范》(JGJ 16-2008)4.2.1條第7款規定:“不應設在廁所、浴室、廚房或其他經常積水場所的正下方,且不宜與上述場所貼鄰。如果貼鄰,相鄰隔墻應做無滲漏、無結露等防水處理”,配變電所設置在地下一層時,應注意上方是否為一層商業服務網點的衛生間。
同時還應注意,《住宅建筑電氣設計規范》(JGJ 242-2011)4.2.2條有規定:“當配變電所設在住宅建筑內時,配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側,不宜設在住宅建筑地下的最底層。”故在做純住宅樓時應注意配變電所正上方是否為住戶。
本工程局部出現地下二層,配變電所不宜設置在地下二層,《民用建筑電氣設計規范》(JGJ 16-2008)4.2.2條有規定:“配變電所可設置在建筑物的地下層,但不宜設置在最底層”。
配變電所設置在地下室時應有相應的防水、排水措施,《低壓配電設計規范》(GB 50054-2011)4.3.4條有規定“配電室內的電纜溝,應采取防水和排水措施。配電室的地面宜高出本層地面50mm或設置防水門檻”。
2.2 配變電所內變壓器容量的確定
《住宅建筑電氣設計規范》(JGJ 242-2011)4.3.1 條規定:“住宅建筑應選用節能型變壓器。變壓器的結線宜采用D,yn11,變壓器的負載率不宜大于85%”,同時根據供電部門要求,功率因數補償應達到0.9及以上。本工程通過負荷計算:#1配變電所設置兩臺SCB11型1000kVA的住宅用電干式變壓器,#3配變電所設置兩臺SCB11型1000kVA的住宅用電干式變壓器,#2配變電所設置一臺SCB11型630kVA商業用電干式變壓器和一臺SCB11型630kVA公共用電干式變壓器;各配變電所的兩臺變壓器低壓側均采用母聯柜連接,保證變壓器不同時停電檢修時一級負荷和二級負荷的供電。各變壓器負載率均在75%~85%之間,符合規范要求。
2.3 柴油發電機容量的確定
關于柴油發電機作為應急電源的容量確定,《民用建筑電氣設計規范》(JGJ 16-2008)中3.5.4條有規定,現摘錄如下:
“3.5.4 應急發電機的負荷計算應滿足下列要求:
1 當應急發電機僅為一級負荷別重要負荷供電時,應以一級負荷別重要負荷的計算容量,作為選用應急發電機容量的依據;
2 當應急發電機為消防用電設備及一級負荷供電時,應將兩者計算負荷之和作為選用應急發電機容量的依據;
3 當自備發電機作為第二電源,且尚有第三電源為一級負荷別重要負荷供電時,以及當向消防負荷、非消防一級負荷及一級負荷別重要負荷供電時,應以三者的計算負荷之和作為選用自備發電機容量的依據。”
本工程將消防用電設備及一級負荷之和作為應急柴油發電機容量的依據。
同時根據《消防給水及消火栓系統技術規范》(GB 50974-2014)11.0.12條規定“消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能,并應保證在控制柜內的控制線路發生故障時由有管理權限的人員在緊急時啟動消防水泵”。當緊急時啟動消防水泵,柴油發電機的母線電壓將會下降,影響發電系統的穩定;設計中為消防水泵提供備用電源的柴油發電機組容量選擇應考慮當最大一臺消防水泵全壓直接啟動時的電壓降,需滿足規范要求值(發電機母線電壓不應低于額定電壓的80%)。
2.4 柴油發電機組安裝位置的確定
《民用建筑電氣設計規范》(JGJ 16-2008)中6.1.1條第6款有規定:“發電機間、控制室及配電室不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼鄰”。
《建筑設計防火規范》(GB 50016-2014)5.4.13條第2款摘錄如下:
“5.4.13 布置在民用建筑內的柴油發電機房應符合下列規定:
2 不應布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰。”
本工程柴油發電機房設置于車庫內,上方為草坪。GB 50016-2014版防火規范出來以前,設計人員往往考慮少占用或盡量不占用車位,柴油發電機房經常布置于一層商業的下方(此位置多剪力墻,不能設置停車位),現在此條列為強制性條文,設計人員應注意規范的變化。
3 人防電站的確定
《人民防空地下室設計規范》(GB 50038-2005)7.2.13條第1款條文說明:“建筑面積大于5000m2的防空地下室應設置內部電站,除供本工程供電還需兼作區域電站向鄰近防空地下室一級、二級負荷供電,柴油發電機組總功率大于120kW時應設置固定電站,柴油發電機組的臺數不應少于2臺。對于大型人防工程也可按防護單元組合,設置若干個移動電站,分別給防護單元供電。”
本工程人防總建筑面積為4543.2 m2,同時根據其他各專業提供的電氣條件,一級和二級負荷總功率小于120kW,故該人防工程未在內部設置固定電站,在人防工程中間位置設置人防配電室,戰時電源由防空地下室地面附近的拖車電站、汽車電站引來。
4 低壓側供配電系統及線纜選擇
4.1 低壓側供配電系統
《住宅建筑電氣設計規范》(JGJ 242-2011)6.2.4條規定:“ 每棟住宅建筑的照明、電力、消防及其他防災用電負荷,應分別配電”。在低壓配電柜系統圖中,按非消防照明、非消防動力、消防照明、消防動力、人防等分類設置配電柜。住宅采用樹干式配電,每三層設置一個電能表箱,同一層四個家居配電箱均接于同一相;動力負荷均采用放射式供電;單相用電設備均勻地分配在三相回路中。
關于應急照明電源箱的設置,《民用建筑電氣設計規范》(JGJ 16-2008)13. 9.12條有規定,本工程消防用電負荷為一級,應急照明由主電源和應急電源提供雙電源,均采用專用回路,由配變電所低壓柜引來;各塔樓采用樹干式供電,樓梯間根據工程具體情況按多個樓層設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱;地下層各防火分區采用放射式供電,按防火分區設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱,提供該分區內的備用照明和疏散照明電源。
根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ 16-2008)13. 9.8條的規定:“ 消防用電設備配電系統的分支線路,不應跨越防火分區,分支干線不宜跨越防火分區”。在地下室各防火分區設置消防總箱單獨配電,由低壓柜放射式供電至各分區消防總箱。
《人民防空地下室設計規范》(GB 50038-2005)7.2.14條第1款規定:“ 供電系統設計應符合下列要求:每個防護單元應設置人防電源配電柜(箱),自成配電系統”;故在各個人防防護單元設置人防總箱,由電力系統電源柜和外部電源柜引來,各人防總箱均設置進線總開關和內、外電源轉換開關。
4.2 線纜的選擇
《住宅建筑電氣設計規范》(JGJ 242-2011)6.4.3條和6.4.4條,消防設施供電干線均采用無鹵低煙阻燃耐火線纜,明敷的非消防供電干線采用無鹵低煙阻燃線纜。
根據《建筑設計防火規范》(GB 50016-2014)10.1.10條第3款“消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設在不同的電纜井、溝內;確有困難敷設在同一電纜井、溝內時,應分別布置在電纜井、溝的兩側,且消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜。”我們在設計帶商業服務網點的高層住宅建筑時,非消防配電線路和消防配電線路均共電纜井敷設,應注意電纜井內的消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜。
火災自動報警系統的供電線路、消防聯動控制線路應采用耐火銅芯電線電纜,報警總線、消防應急廣播和消防專用電話等傳輸線路應采用阻燃或阻燃耐火電線電纜,《火災自動報警系統設計規范》(GB 50116-2013)11.2.2條有規定。
4.3 線纜敷設
根據《火災自動報警系統設計規范》(GB 50116-2013)11.2.1條,火災自動報警系統的傳輸線路應采用金屬管、可撓(金屬)電氣導管、B1級以上的鋼性塑料管或封閉式線槽保護。
《建筑設計防火規范》(GB 50016-2014)10.1.10 條規定:消防配電線路明敷時(包括敷設在吊頂內),應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護,金屬導管或封閉式金屬槽盒應采取防火保護措施;當采用阻燃或耐火電纜并敷設在電纜井、溝內時,可不穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護;當采用礦物絕緣類不燃性電纜時,可直接明敷;暗敷時,應穿管并應敷設在不燃性結構內且保護層厚度不應小于30mm。
5 接地系統
本工程低壓配電接地系統采用TN-S系統,各電氣系統的接地采用共用接地網,接地網的接地電阻
根據《住宅建筑電氣設計規范》(JGJ 242-2011)10.2.1條和10.3.4條,在配變電所做總等電位聯結,裝有淋浴或浴盆的衛生間做局部等電位聯結,電氣豎井內的接地干線,每隔3層與相近樓板鋼筋做等電位聯結。
6 結語
以上是筆者設計帶商業服務網點的一類高層住宅建筑供配電的一些思路和做法,如有不足之處,請設計同行批評指正。
【1】 中國建筑東北設計研究院 JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規范【S】 北京:中國建筑工業出版社,2008
【2】 公安部天津消防研究所,公安部四川消防研究所 GB 50016-2014 建筑設計防火規范【S】 北京:中國計劃出版社,2014
【3】 中國建筑標準設計研究院 JGJ 242-2011 住宅建筑電氣設計規范【S】 北京:中國建筑工業出版社,2011
【4】 上海市公安消防總隊,公安部天津消防研究所 GB 50067-97 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范【S】 北京:中國計劃出版社,1997
【5】 中國建筑設計研究院 GB 50038-2005 人民防空地下室設計規范【S】 北京:中國建筑標準設計研究院,2005
1 配電系統問題
《住宅設計規范》(以下簡稱《住規》)第6.5.2條第1點規定住宅供電應采用TT、TN-C-S、TN-S三種接地方式。在設計時由城市公用低壓線路供電的住宅樓一般采用TT系統:住宅小區的每幢住宅樓采用由小區變配電站配電時采用TN-C-S系統;對附設有配電所的高層電梯住宅采用TN-S系統。
2 每戶電源進線問題
大多數住宅每戶一般都為單相電源進線。隨著社會的發展和生活水平的提高,住宅電源應采用三相電源進線,出線回路亦設一路三相斷路器作空調主機電源。《住規》第6.5.2條第5點還規定每套住宅進線斷路器應采用同時斷開相線和中性線的開關電器,所以對于單相電源進線采用雙極開關;對于三相電源進線采用四極開關。在配線過程中各出線斷路器的相線與零線要分別從電源取電,禁止各出線間跳線連接。
3 每戶配電箱出線回路的設計問題
一般出線回路按照明、普通插座、空調插座、廚房插座、電熱水器插座等回路設計。另一種方式,除了廚房和電熱水器插座回路外,其余插座完全可以按房間分片區設置回路,且線路敷設方便,交叉少。
4 每戶的電源進線不應小于10mm2
住宅一方面向大戶型大面積方向發展,另一方面也有向小戶型發展的情況。對于類似小戶型應允許將每戶電源進線減至6mm2,但為了避免施工方偷工減料的情況,以及作為配電預留,還是有必要統一,用不小于10mm2的電源進線。
5 電能表的選型及表箱的設置
住宅照明計量表箱的設置方式在《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92第8.2.2.2條中做了詳細規定,對單相電源進線的用戶采用單相電表,對三相電源進線的用戶采用三相電表。另外,在城市電網直供用戶可享受波峰波谷電價的地區應采用分時段計量電表。本地區應用較常見的是6只、9只、12只電能表,結構尺寸也基本固定為980×720×160、1310×720×160和1310×850×160。
6 漏電斷路器極數及漏電動作電流的選擇
《住規》第6.5.2條第7點要求每棟樓進線斷路器設漏電保護,常遇到的問題是斷路器的極數與漏電動作電流的選擇。根據《低壓配電設計規范》GB50054-95第4.5.6條規定“當裝設漏電電流動作的保護電氣時,應能將其所保護的回路所有帶電導線斷開。”在住宅設計中多為單相負荷或單相負荷與三相負荷同時存在,N線不可能保持地電位,所以應選用三相四極漏電斷路器(末端插座回路選用兩極漏電斷路器或可斷開N線的1P+N型漏電斷路器)。設漏電保護的目的根據條文說明是為防電氣為災,根據《低壓配電設計規范》GB50054-95第4.4.21條“其額定動作電流不應超過0.5A”以此為依據進行設計。防電氣火災的安全意識的提高首先就是選擇漏電斷路器作為進線斷路器進行漏電保護。
7 進線電源中性線規格問題
對于一棟住宅樓而言,其進戶電源一般設計采用三相五線制電源。設計人員進行配電設計時,對三相的負荷進行平衡后,從經濟角度考慮,其中性線截面往往按規定的下限選取。認為三相負荷平衡時中性線上電流接近零,但在實際工程中筆者曾發現住宅三相電源的中性線電流接近甚至大于相線電流。筆者分析認為其原因在于:一方面住戶在用電時,實際三相負荷是不平衡的,因此,設計人員在進行配電系統設計時,應充分考慮到住宅用電設備的多樣性和住戶用電的不平衡性,慎重選擇中性線的截面,以確保用電安全。
8 工程安裝施工方面
應配備專業人員,做到知識化、專業化,應從過去的目測檢查深化到科學檢查,在保留過去對操作工藝檢查的同時,還應要求施工人員對圖紙的質量進行檢查,檢查圖紙的設計數據有無錯誤和隱患,同時檢查電氣設備的產品質量,并制定設備進場的保管條例,杜絕電氣事故的發生。管內穿線符合要求,不同電壓的導線不能穿在同一穿線管內,不同一個回路導線(除規范有規定者外)不應穿在同一個穿線管內;導線穿線時要注意穿線管的空閑面積,一般導線截面積(邊外皮計算在內)不應超過穿線管孔內面積的40%。
9 相關規范的相關條文
在住宅電氣設計過程中往往會用到其它規范的有關條文,其中較重要的條文應注意。
《供配電系統設計規范》GB50052-95、《通用用電設備配電設計規范》GB50055-93、《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92、《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303-2002。
【關鍵詞】 雷電災害風險評估 建筑物防雷設計 計算結果差異性
1 材料與方法
1.1 建筑物基本情況
該住宅樓位于鹽城市區,地形平坦,交通便利,建筑物長:54.4米、寬:16.7米、高89.0米,共28層,距其約28米處有更矮的建筑物。建筑物的尺寸即:L=54.4m,W=16.7m,H=89.0m。
1.2 雷電災害風險評估計算
參照規范:GB/T 21714.2/IEC 62305-2 雷電防護 第二部分:風險管理。
火災風險:低 rf=0.001 滅火設施:滅火器、消防栓 rP=0.5 特殊危險:中等驚慌 hz=5 內部系統:P+S 雷擊密度:Ng=3.89[次/(km2.a)];位置因子:Cd=0.5;環境因子:Ce=0.1 Lc=1000m 土壤電阻率:ρ=27.66Ω?m。
該住宅樓及入戶線路的截收面積計算:
Ad=LW+6H(L+W)+9π(H)2=262723.34m2
A1(P)=[LC-3(Ha+Hb)]=3855.34m2
Ai(P)=25LC=131491.88m2
A1(S)=[LC-3(Ha+Hb)]=3855.34m2
Ai(S)=25LC=131491.88m2
該住宅樓及入戶線路年預計雷電閃擊次數計算:
ND=NgAdCd10-6=0.5110次/年
NL(p)=NgAlCdCt10-6=0.0007次/年
NI(p)=NgAiCeCt10-6=0.0512次/年
NL(s)=NgAlCd10-6=0.0037次/年
NI(s)=NgAiCe10-6=0.2558次/年
該住宅樓雷電災害風險分量計算:
根據RA=ND×PA×ra×Lt
RB=ND×PB×h×rP×rf×Lf
RU=(NL+ND/a)×PU×ra×Lt
RV=(NL+ND/a)×Pv×h×rP×rf×Lf
R1=RA+RB+RU+RV
得出R1=17.9974×10-5
對于該住宅樓風險R1=17.9974×10-5比可接收風險值RT=10-5 的值高,所以需要對建筑物進行防雷保護。
為達到技術與經濟的最佳方案先采用三類防護措施:
則PB=0.1 PSPD=0.03 PA=0。
根據三類防護措施所得的風險值:
R1=1.2809×10-5
如上所述,采取三類防護措施后,該住宅樓風險R1仍比可接收RT=10-5的值高。
為了更有效的保護該住宅樓,采用二類防護措施:
PB=0.05 PSPD=0.02 PA=0。
根據二類防護措施所得的風險值:
R1=0.6410×10-5
如上所述,采取二類防護措施后,該住宅樓風險降至可承受風險值之下,即:R1<10-5。
綜上所述,根據GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷電防護 第二部分:風險管理得出該住宅樓應按照第二類防雷要求設計。
1.3 建筑物防雷分類計算
參照規范:《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)
校正系數k:根據該住宅樓的實際情況,k取1;
雷擊大地的年平均密度:
鹽城市區近40年(1971年-2010年)的年平均雷暴日(Td)為28.7天,則
Ng=0.1Td=2.87次/(km2.a);
由于該住宅樓H=89.0m,小于100m,則每邊擴大寬度
D==99.39m
在其2D范圍內有比它更矮的建筑物,則等效面積:
Ae=[LW+(L+W)+πH(200-H)/4]?10-6
=0.01573km2
建筑物年預計雷擊次數:N=kNgAe=0.05次/a
可知,該住宅樓年預計雷擊次數0.05次/a≤N≤0.25次/a
綜上所述,根據《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)得出該住宅樓應劃為第三類防雷建筑物。
2 淺析計算結果的差異性
由于采取的規范不同,所以計算的方式也不同,但對于建筑物防雷而言,某些因子是必然要采用的。例如:年預計雷擊次數、截收面積等。
(1)年預計雷擊次數:雷電災害風險評估過程中,年預計雷擊次數Ng是采集該項目地理位置參數,根據其中心經緯度,通過雷電監測系統,統計分析該住宅樓3.5km范圍內5年(2006~2010)地閃資料得出的(見圖1)。
閃電定位儀:是一種監測雷電發生的氣象探測儀器,是指利用閃電輻射的聲、光、電磁場特性來遙測閃電放電參數的一種自動化探測設備,并把經過預處理的閃電數據實時地通過通訊系統送到中心數據處理站實時進行交匯處理,可全天候、長期、連續運行并記錄雷電發生的時間、位置、強度和極性等指標。
《建筑物防雷設計規范》中,年預計雷擊次數Ng是根據當地氣象臺、站資料確定年平均雷暴日后計算得出。
雷暴日:在指定區域內一年四季所有發生雷電放電的天數,用Td表示,一天內只要聽到一次或一次以上的雷聲就算是一個雷電日。通常情況下,距離觀測點15km以內的雷電可以聽到其雷聲,超出此范圍的雷電不能夠被聽到,也就是說,該指定區域的范圍是以觀測點為圓心,以15km為半徑的圓形區域。
這里的雷聲既包括云地閃發出的,也包括云內閃和云際閃發出的,所以雷暴日并不能準確表征地面落雷的頻繁程度。而上述的雷電監測數據是利用閃電定位儀對閃電放電參數得出的,其不僅可以接收地閃,還能接受到云閃,我們可以通過程序選擇利用它所接受的地閃,從而更加準確地計算出某一地區某一時段雷擊大地次數,所以對建筑物防雷而言,雷電監測數據Ng更準確且更具實際意義。
(2)截收面積:雷電災害風險評估中,對于平坦大地上的孤立建筑物,截收面積Ad是從建筑物上各點,特別是上部各點(見GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷電防護 第二部分:風險管理 圖A.1)以斜率為1/3的直線全方位地面投射,在地面上由所有投射點構成的面積。可以通過作圖法或計算法求出Ad。
由GB/T 21714.2/IEC 62305-2雷電防護 第二部分:風險管理圖A.1可知,在雷電災害風險評估計算時,建筑物截收面積的計算中其每邊擴大寬度約3H。
《建筑物防雷設計規范》規定,當建筑物的高H小于100m時,其每邊的擴大寬度按公式D=計算確定(見GB50057-2010圖A.0.3)。
如上所述,兩規范截收面積的計算方法也有所不同。
在《建筑物防雷設計規范》中,k──校正系數,在一般情況下取1,在下列情況下取相應數值:位于曠野孤立的建筑物取2;金屬屋面的磚木結構建筑物取1.7;位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風口等處的建筑物,以及特別潮濕的建筑物取1.5。不難發現校正系數k反映的是建筑物所處的位置和環境,而這些在《雷電災害風險評估規范》表A.2、A.5表述更為詳細。
除以上因子外,雷電災害風險評估針對特定的項目還考慮了其它種種因子,在此就不一一例舉了。
綜上所述,運用不同的規范進行防雷類別計算,對于某些建筑物計算結果存在差異具有一定的必然性。因為《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)是一種基本規范,而《雷電災害風險評估規范》(GB/T 21714.2/IEC 62305)對項目更具有針對性,考慮甚至更為全面。
3 結語
本文根據《雷電災害風險評估規范》(GB/T 21714.2/IEC 62305)及《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)計算得出,鹽城市某住宅樓防雷類別的計算結果不一致,通過簡單的分析可知雷電災害風險評估結論因更符合項目特點、更經濟有效、更科學實用。所以說,大型建設工程、重點工程、爆炸危險環境等項目進行雷電災害風險評估是非常必要的。
參考文獻:
關鍵詞:普通住宅;電氣設計;問題;對策
隨著住宅電氣設計的不斷完善和發展,為人們提供了一個更加安全、舒適的使用環境,但是住宅電氣設計中的一些細節問題仍然存在,給居民的生活帶來不便。電氣設計的合理是實現住宅電氣有序、安全使用、合理布置的方式。合理的住宅電氣設計是確保投資以及減少后期維修、確保經濟性的重要手段,一下先從住宅電氣的設計問題先進行分析。
1 普通住宅電氣設計主要問題
(1)《住宅設計規范》第6.5.2 條第1點規定住宅供電應采用TT、TN-C-S、TN-S 三種接地方式。設計普通住宅樓在城市公用低壓線路供電中,通常采用TT系統:住宅小區使用小區變配電站配電,采用的是TN-C-S 系統;高層住宅配有配電所,采用TN-S系統。
(2)當前住宅設計大都是型號PZ30的模數化配電箱。其實PZ30是使用在工業場所中的,不應該使用在住宅設計中,作為同時開發的兩個系列的PZ30和PZ20,開發時根據不同場設計。PZ20使用在家庭或是類似場所,一般非熟練人員可以設計。而 PZ30是用于工業場所,熟練的人員進行的操作設計。在英國,PZ20應符合BS5486-13,PZ30應符合BS5486-12。在BS5486-13非熟練人員用的模數化終端組合電器標準中,強調單相電路和結構上要設有各種保護和防護,如主開關為隔離開關,主開關應設有端子外罩,以便開關在斷開位置時,安裝載有電壓的端子。電器間的聯接線上,應設有障板,用來防止無意識的直接接觸,同時外殼中還設有擋板,用以擋住接近時可能出現的直接接觸和對電器元件的電弧起防護作用。工業用的PZ30結構相對簡單。另外,PZ20和PZ30對于污染物的要求等級不一樣,PZ20必須必須滿足2級,安裝類別(過電壓級別)為Ⅲ類,PZ30必須滿足3級,安裝類別為Ⅱ類。通過以上的分析說明,在設計的電氣設計中是可以使用PZ20系列來代替PZ30,發揮更好、更高效的作用,為電氣的使用帶來便捷的、安全的使用。
(3)一些老式或是舊的住宅,改造配電設計時是采用直敷布線,導線垂直敷設當低于一點八米時,要對穿管進行保護,有很多電氣配電導線敷設都沒有在規定的范圍內進行操作,低于一點八米也沒有采取措施保護,給用電安全留下隱患。
(4)暗敷一般按照最近的路線敷設,但是線管之間交叉現象不好處理,加上住宅的面層比較薄,更加增添難度。而且在住宅使用木質底板,通常會將敷設在地坪內的管線打斷,會對電氣的安全使用造成一定影響。為了避免上述問題的發展,暗敷線路是沿著板孔、墻縫垂直或平行于地面敷設,將管線隱藏在墻縫中,接線盒的分線處于墻體拐彎處可以設置照明線路,并不是用頂棚燈的接線盒。
(5)住宅電氣設置插座都是在燈處,也是為了避免出現浪費,隨著我國推行綠色照明工程,家庭最好使用緊湊型熒光燈,而不是白熾燈,卡口燈座更換光源很容易使人觸電,由于緊湊型熒光燈的燈頭是螺口,不能使用卡口燈座,所以設計要使用螺口燈座,確保居民更換光源時安全、方便。
2 特殊場所的電氣安全措施
(1)浴室是電氣事故發生的重要場所,人體在潮濕的狀態下電阻會非常小,因此,接觸到很小的電壓就會造成嚴重的電氣安全事故。作為電氣特殊場所,浴室電氣的安全設置非常重要。但是我國對于浴室電氣設置相關的規范標準還沒有全面的、具體的規定,盡量避免在浴室內設置插座等電氣設備。
(2)配電箱與浴室不應共用一個墻體。原因就是浴室的水分會進入配電內,造成電氣事故,根據《電氣安裝技術》規定“區域0、1和2除了為區域1和2中的固定安裝電器敷設深入墻內不超過5cm的導線外,不得在墻灰底部和墻灰中以及護墻板的后面敷設導線”。既然不能敷導線,那么也不應該設置配電箱。如果配電箱和浴室在同一個墻體,必然會有其他線路通過這個墻體。在0、1及2區是不允許不是本區配電線路通過,更不能安裝接線盒;線路的通過有嚴格的標準和規定,這也是保障用電安全額規范。
(3)對于開關設備的裝設或是輔助設備,插座布置在浴室內,插座要同時具備防水以及電氣線路的雙重絕緣,導線敷設要使用塑料管,如果使用鋼管敷設,也需要塑料管保護。有關對于電氣線路安裝規范中提到。電線的敷設要在非金屬的管道中。
(4)電源插座設置在陽臺。有些居民會將洗衣機放置在陽臺上,特別是南方居民,冬季的溫度相對較高,下水管不會結冰,雨水和污水是一起排放,因此,設置插座同時要滿足靠近排水管,還要避開窗戶,放置雨水滲透進來造成危害。
3 規范的遵守問題
(1)住宅電氣設計都有相關的規范條文,其中重要的條文有《供配電系統設計規范》GB50052- 95、《 通用用電設備配電設計規范》GB50055- 93、《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16- 92、《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303-2002。
(2)進行住宅電氣設計是根據建筑大樣圖進行說的,大樣圖的設計是一個涵蓋比較廣的電氣工程的整體圖,對但對于裝修設計或是戶型、其他家具布置可能對于電氣設計造成的影響并不會顯示出來,像是電源的合理布置、弱點插座,在設計時盡可能不被遮擋,方便居民用電,體現電氣設計的完善。
4 結語
住宅電氣設計,按照設電氣設計規范進行設計工作,設計人員要加強和掌握設計規范,在實際操作中總結經驗,不斷的更新思想觀念,與時俱進,順應時代和社會的發展趨勢,設計出精品電氣工程。
參考文獻:
【關鍵詞】:住宅;結構設計;常見問題;概念設計
住宅工程質量的優劣直接關系到人們的生命安全。住宅質量的好壞主要由設計質量和施工質量兩個方面來衡量。相對而言,住宅設計是一項繁重而又責任重大的工作,直接影響到建筑物的安全、適用、經濟和合理性。但在實際設計工作中,常常發生住宅結構設計概念和方法上的差錯。我國自2000年全面推行建設工程施工圖設計審查制度以來,通過施工圖設計審查發現并糾正了不少違反《工程建設標準強制性條文》及其他一些違規設計問題,對規范設計市場秩序,確保設計質量,起到了積極作用。本文對住宅結構設計質量存在的問題進行了剖析,提出了住宅結構設計滿足結構設計規范要求應注意的問題,并重點論述了住宅結構概念設計和常見問題的解決辦法。
1住宅結構設計存在的問題及其解決辦法
1.1材料選用不當。在地震區選用了蒸壓多孔和空心磚,水泥多孔磚等材料。
根據國家有關規范標準《砌體結構設計規范》GB50003,《多孔磚砌體結構技術規范》JGJ137-2001的規定,由粘土,頁巖,煤矸石或粉煤灰為主要原材料的燒結普通磚,燒結多孔磚,蒸壓類的灰砂實心磚和粉煤灰實心磚;以及由普通混凝土和輕骨料混凝土制成小型混凝土空心砌塊等均適用于非抗震設防區和抗震設防烈度為6度至9度的地區。但是,蒸壓類的空心或多孔磚,以及KP1型和M型以外的多孔磚型,均不得用于地震區作為承重墻體。
1.2工程設計中縱橫墻體不能分別在平面內對齊,貫通,但未采取有效措施。
當多層砌體房屋中的橫墻或縱墻由于建筑功能需要而不能在平面布置時使縱,橫墻分別沿軸線上對齊,貫通時,我們需要區別對待,分別采取有效措施。
(1)橫墻不能對齊:所謂對齊貫通,不應單純理解為必須軸線和軸線完全對齊。實際上墻體作為抗側力構件承擔水平地震作用時,首先通過水平樓屋蓋的傳遞,才逐層到達基礎的。因此,墻體的對齊貫通還有樓蓋的結構形式有關。根據實驗和震害調查,在現澆樓蓋中,兩段橫向墻體相對錯位在500mm左右時,可以認為是連續貫通的。在預制樓蓋中,相對錯位在300mm左右時,也可以認為是連續貫通的。綜上所述,為了增強樓蓋局部傳遞水平荷載的能力,應當在稍有錯位的兩墻段樓板內增設暗梁。
(2)縱墻不能對齊:縱向墻體的道數一般較少,通常為三至四道。但是,縱向墻體一般較長,因此要求每道縱墻都連續貫通有時比較困難。震害調查表明,縱墻的破壞并不完全是整個墻長上的剪切破壞。地震時縱墻的破壞先是從其薄弱部位開始的,即先在縱墻上門窗洞口過梁處開裂,然后在其中的部分墻段中出現對角斜裂縫,繼而發生剪切破壞。設計時允許將縱墻均勻的分為若干墻段分段對齊。當然,應盡量使各段縱墻的長度大致接近,以避免側向剛度上的過大的差異而導致受力不均,各個擊破。
1.3構造柱的截面設計過大,數量設置過多。
構造柱的作用不是代替墻體抗剪,而是約束墻體。《抗震規范》GB50011規定了構造柱的最小截面,設計中不宜將構造柱的截面任意擴大,因為構造柱的截面增大后,勢必增大它的剛度。如果構造柱在墻面中的剛度過大,它將影響作為砌體墻的特性,甚至成為以混凝土柱為主的墻段,而使墻段的抗剪作用由混凝土柱起主導作用,顯然這不是我們所要求的。正確的構造柱設計應當使其剛度很小而約束較強,這樣才能對墻段有所幫助,而不是使其剛度增加,造成地震剪力的加大。
構造柱設置過多也是設計上常見的問題,比如有些設計在所有墻的連接處均設構造柱等等。構造柱對墻段的約束作用,特別表現在房屋的四大角。角部的構造柱能夠起到對兩個方向墻段的約束作用,并有利于抗扭。所以房屋四大角必須設構造柱,對于其他部位的構造柱設置,要根據實際情況按規范要求布置。
1.4設計深度達不到規定要求。
一些設計人員制作圖紙“偷工減料”,設計粗糙,過于簡單,施工圖中應有的系統圖、大樣圖、相關剖視圖漏缺;一些重要的、應該用圖紙反映的內容只標注“見圖集”、“由設備廠家確定”等,施工圖設計表述不全,細部大樣不詳,不能反映工程的全貌;一些重要的設計依據、設計參數、工程類別、安全等級、耐火等級、防火消防處理等在設計總說明中沒有標明或交待不全。
這些問題的產生,有的是由于設計人員沒有對一般住宅尤其是多層住宅設計引起高度重視,盲目參照或套用其他的設計的結果;有的則是由于設計過程中對設計規范和設計方法缺乏理解;還有的是由于設計者的力學概念模糊,不能建立正確的計算模式,對結構電算結果也缺乏判斷正確與否的經驗。
2住宅結構設計的規范要求
為避免出現上述結構設計問題,在住宅結構設計時首先必須從結構計算和構造上滿足規范的相關要求。
2.1結構計算應注意的問題
(1)避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符。
(2)對電算結果的正確性作出有效評價。目前結構計算大多采用結構設計計算程序進行計算,如何對計算結果進行分析、評價,是一個非常重要的方面。因此必須根據工程設計的經驗對計算結果進行分析、判斷,根據其正確與否,決定能否作為施工圖設計的依據。
2.2構造設計應注意的問題
(1)注意構件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結構在地震發生時具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。
(2)嚴格按照規范要求,保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。
(3)為了防止屋面溫度應力引起的墻體開裂,必須采取有效的通風融熱和相應的構造措施。
(4)按抗震構造要求設置的構造柱,應在整個建筑物高度內上下對準貫通,上至女兒墻壓頂,下至深于500 mm基礎圈梁,或伸入室外地面以下500 mm的構造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規范要求。
3住宅結構設計的概念設計
必須及早介入建筑結構的概念設計。住宅設計無論是多層磚混或框架剪力墻結構,都不同于以往的靜力設計,必須從抗震的角度,采用二階段設計來實現三個水準的設防要求。為此,結構設計人員必須及早介入建筑結構的概念設計,否則將會導致建筑結構設計的不合理,給以后的結構設計帶來難度。住宅結構的概念設計是指一些在計算中或在規范中難以作出具體規定的問題,必須由工程師運用“概念”進行分析,作出判斷,以便采取相應的措施。例如結構破壞機理的概念、力學概念以及由震害試驗現象等總結提供的各種宏觀和具體的經驗等。這些概念及經驗貫穿在方案確定及結構布置過程中,也體現在計算簡圖或計算結果的處理中。住宅結構的概念設計在整個設計過程中起著舉足輕重的作用,一幢建筑物的設計,如果沒有事先經過全盤正確的概念設計,以后的計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理,也不可能是一個經濟、合理的優秀設計工程。因此在建筑物的方案設計階段應正確把握建筑結構的概念設計,對不同形式的住宅建筑掌握各自概念設計中容易疏忽的要點。
(1)對一般多層砌體住宅結構,應按《建筑抗震設計規范》要求做到優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系:縱橫墻的布置宜均勻對稱,沿平面內宜對齊,沿豎向應上下連續。樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處,不宜采用無錨固的鋼筋混凝土預制挑檐。
(2)對鋼筋砼多、高層結構住宅力求做到結構布置盡量采用規則結構。對復雜結構可以設置防,震縫把它分割成各自規則的結構單元。結構布置,以少設縫為宜,一旦設縫,則應使防震縫的設置與伸縮縫、沉降縫相統一框架與抗震墻等抗側力結構應雙向布置以便各自承擔來自平行于該抗側力,結構平面方向的地震力。框剪體系的各抗側力結構要形成空間共同工作狀態,除了控制抗震墻之間,樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外還,需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。
4結語
總之,住宅建設工程是一種特殊商品,其工程設計質量不僅關系到工程的投資效益、使用要求,而且直接關系到人民群眾的生命財產安全。特別是設計單位在進行住宅結構設計時必須在滿足國家設計規范要求的前提下,加強住宅結構的概念設計和對常見問題的解決辦法,才能提高住宅結構設計水平,確保住宅設計質量不斷提升,,以使住宅的結構設計工作做到更安全、更合理。
參考文獻
[1].砌體結構設計規范 GB50003-2011
關鍵詞:住宅建筑;安全防護;設計
前 言:筆者簡述了住宅建筑安全防護設計的分類,并結合相關設計規范中的強制性條文和實際經驗,對不同類別的防護設計措施進行簡要分析,以供借鑒與參考。
1住宅建筑安全防護設計分類
住宅建筑的安全防護設計可以分為一般防護設計、防火防爆設計和防盜設計3種類別:1)一般防護設計:避免因設計考慮不周全而產生人身安全隱患、從人體科學出發、兼顧居民生活習慣,從而制定和采取的相關措施。2)防火防爆設計:避免因設計不合理產生火災、爆炸隱患,或火災、爆炸發生時盡量減小火勢蔓延區域及如何將居民盡快疏散到安全地方的措施。3)防盜設計:防止盜竊發生、盜竊發生時能及時報警以阻止盜竊的進一步實施、留下盜竊證據等措施。
2住宅建筑安全防護設計詳述
2.1一般防護設計
2.1.1外窗
外窗發生危險的主要因素有2種:1)框料的強度不夠,遇到瞬間強大外力可能造成窗戶破損、墜落,從而傷人;2)窗臺的防護高度不夠,在風大或者其他因素干擾下,有可能使人跌出窗外。關于框料的材質,設計中有明確要求,不同等級的建筑對抗風壓強度、側向壓力等都有指標控制,無需贅述。
對于窗臺高度的規定:住宅窗臺低于0.90m時,應采取防護措施。低窗臺、凸窗等下部有能上人站立的寬窗臺面時,貼窗護欄或固定窗的防護高度應從窗臺面起計算;窗臺高度低于或等于0.45m時,防護高度從窗臺面起計算;可開啟窗扇窗洞口底距窗臺面凈高低于0.90m時,窗洞口處應有防護措施,防護高度從窗臺面起算不應低于0.90m。目前采用低窗臺或落地窗的住宅越來越多,盡管有些設計者認為采用安全玻璃固定窗的方式進行防護滿足規范要求,但依然存在安全隱患,務必采取切實可行的安全防護措施。
另外還要加強對凈高的控制。住戶裝修后地磚的高度,或者榻榻米裝修的高度等方面都會影響到實際的窗臺尺寸。部分展示樣板房為了追求展示效果,在封閉陽臺、房間臨窗部位設計了榻榻米、固定靠椅等個性化的構件,給后期業主裝修及空間利用作了展示引導,但此時的防護并未根據裝修完成面進行抬高,也未張貼風險提示牌,如業主在后期按樣板房進行裝修,并造成安全事故,將會產生糾紛。因此,無論從設計角度還是后期銷售上都要多方面去考慮可能存在的安全隱患,設計中能避免的堅決杜絕,后期住戶裝修產生的安全隱患需要物業公司對其進行提醒整改,同時更重要的是每個人都應該更加提高安全意識,避免悲劇的發生。
2.1.2陽臺
封閉陽臺的欄桿,不可采用普通窗臺的高度。GB 50096-2011《住宅設計規范》規定:封閉陽臺欄板或欄桿也應滿足陽臺欄板或欄桿凈高要求。陽臺欄板或欄桿凈高,6層及6層以下不應低于1.05m, 7層及7層以上不應低于1.l m。因此,封閉陽臺的欄桿或欄板需要高于窗臺護欄要求的0.9m。規范編制的初衷是,陽臺往往三面臨空,是全家向外眺望活動比較集中的地方,對欄桿的防護要求應該高些。
2.1.3樓梯
樓梯的危險隱患主要存在2處地方,一處是防護欄桿高度,GB 50096-2011《住宅設計規范》規定:室內樓梯扶手高度自踏步前緣線量起不應小于0.90m ,梯段水平段欄桿長度大于O.5Om時,其高度不應小于1.O5m。另一處是梯井寬度、欄桿間距等縫隙尺寸,GB 50096-2011《住宅設計規范》規定:樓梯欄桿垂直桿件間凈空不應大于O.llm;樓梯井凈寬大于0.11m時,必須采取防止兒童攀滑的措施。以往的設計中常常出現大梯井,也并未對大梯井采取防護設計,現在都在采取補救措施。
近年來,兒童自行玩耍出現安全事故的案例越來越多,樓梯間的窗戶也成為其中一大隱患。很多兒童玩耍時會站在樓梯踏步的第一級臺階上傾斜身體至窗臺,這種行為很有可能釀成悲劇,因此樓梯間處應盡量避免開啟扇開在樓梯踏步一側,同時盡可能做好防護設施。
2.2防火防爆設計
2.2.1樓梯間外窗與住宅套房外窗的間距要求
樓梯間作為人員疏散的途徑,保證其免受住戶火災煙氣的影響十分重要。為防止樓梯間受到住戶火災煙氣的影響,GB 50368-2005《住宅建筑規范》規定:樓梯間窗口與套房窗口最近邊緣之間的水平間距不應小于1.Om。
2.2.2住宅建筑相鄰套房開口部位防火要求
適當的窗檻墻或防火挑檐是防止火災發生豎向蔓延的有效措施。于2015年5月1日開始執行的GB 50016-2014《建筑防火設計規范》中做了更為嚴格的規定,建筑外墻上下層開口之間應設置高度不小于1.2m的實體墻或挑出寬度不小于1.0m、長度不小于開口寬度的防火挑檐。住宅建筑外墻上相鄰戶開口之間的墻體寬度不應小于1.0m,小于1.0m時應在開口之間設置突出外墻不小于0.6m的隔板。
2.2.3燃氣
燃氣發生泄漏從而引發爆炸,是危害住宅建筑安全的巨大隱患。因此,設有燃氣爐及燃氣熱水器的廚房,必須保證直接的自然通風。這里容易忽略的一個情況是起居廳或者臥室與廚房共用陽臺,這種情形下廚房的燃氣很容易通過陽臺進人起居廳或臥室,尤其當夜里外窗關閉時很容易發生中毒或爆炸,危害很大,必須在設計中避免。
2.2.4出入口
當住宅建筑地下室或首層有其他使用功能時,各個功能用房必須設置獨立的疏散出口,不僅要滿足在火災等極端情況下逃生的要求,也避免人流交叉給住宅帶來不安全因素。
2.3防盜設計
防盜設計的重點部位就是對外開口部位,小區圍墻、單元門、戶門、陽臺門和各個窗戶等部位。“建設部、公安部關于在住宅建筑設計中加強安全防范措施的暫行規定”中規定:1)居民住宅的分戶門應設置鋼質或鐵質等抗破壞性能高的安全門,并于門上安裝雙面“三保險”鎖具;2)未設置院子的住宅底層的外墻窗、陽臺,通往外廓公共走道的窗以及外墻窗窗口下緣距相連屋面高差小于2m時必須設置鋼條直徑不小于0.012m、鋼條間距不大于O.llm的防護柵欄;3)住宅底層院子的圍墻高度應不低于2m;陽臺和雨篷的設計應采取防止攀登或鄰戶跨越的措施;4)與樓通高的豎向管道不宜露出戶外;5)戶外電閘箱設計要考慮加鎖的可能;6)通向陽臺的門、窗及樓道的分戶門的周邊墻體設計要考慮用戶自行裝設防護裝置的可能;7)屋面和管道溝的檢修口不得設置在室內或底層院內;8)在單幢高層住宅樓或樓群院落設計中要考慮至公寓式管理的需要,根據條件在住宅底層或院落內設置治安執勤、報警監控值班室。在符合城市規劃要求前提下,樓群院落可考慮設置不低于2米的圍墻。
3小結
綜上所述,安全防護設計對住宅建筑安全是非常重要的,在住宅建筑的設計中,起到了一定的指導性作用。所以只有不斷完善住宅建筑的安全設計,才會保證整個建筑的質量。安全因素在這里是最基本的一個因素,同時也是最重要的因素,為此,希望在以后的施工設計中,住宅質量能得到很大提升。
參考文獻
關鍵詞:住宅電氣;用電負荷;設備選擇;線路敷設
1 住宅用電負荷的確定
電在日常生活中的作用越來越重要,家庭使用的電器也越來越多,如空調、熱水器、微波爐、冰箱、電腦、大功率家庭影院等等,使得家庭用電負荷的總功率大幅上升,為了保證供電的安全可靠性,住宅負荷容量應按適當超前的原則留有富裕量。通常,我們根據住宅面積的大小,進行用電量估算:住宅面積≤90 m2 ,按6Kw/戶設計;住宅面積90~120 m2,按8Kw/戶設計;面積大于120m2,按75W/ m2 設計。因為住宅用電具有不同時性,同一條供電干線上連接的戶數越多,同時使用率就越低,所以供電干線的用電負荷應根據該干線上連接的基本住宅戶數取相對應的需要系數來確定。
現行國家標準GB50096-1999 (2003年版)《住宅設計規范》對住宅的用電負荷標準及電度表規格等作出了詳細的規定,但已明顯滯后于人民生活水平快速提高的速度。所以在住宅用電負荷的確定過程中,需要我們考慮到今后住宅電氣的安全與使用是否能滿足要求,并結合國家標準及電業部門的要求,合理的確定住宅用電負荷。
2 電器設備與導線的選擇
2.1 漏電斷路器的選擇
當發生人身觸電或者漏電時,為了能迅速切斷電源,保障人身安全,防止觸電事故,住宅內插座回路(壁掛式空調電源插座回路除外)應該設置漏電保護裝置。為了防止火災及作為防觸電的后備保護,每幢住宅的總電源進線斷路器或者層配電箱電源進線斷路器,也應該具備漏電保護功能。因此,應合理選擇漏電斷路器的動作電流和動作時間,以使上下兩級保護能協調配合。一般來說,住宅插座回路選用的斷路器的動作電流為30mA,動作時間小于0.1s;而上一級總電源進線則采用動作電流為300mA 或500mA,動作時間小于0.4 s的斷路器。
2.2 導線材質及截面的選擇
住宅電氣線路導線的截面應與住宅的斷路器相匹配,并應符合安全和防火要求。導線應采用銅芯線。根據GB50096-1999(2003年版)《住宅設計規范》的規定,住宅進戶線截面不應小于10mm2,分支回路截面不應小于2.5mm2。進戶線和套內分支回路最小截面的規定是考慮到用電負荷的增長趨勢和提高電能質量的需要而確定的。如果導線規格與低壓斷路器的動作電流不匹配,斷路器就失去了保護線路的作用。如果導線截面選擇過小會使線路長期超負荷運行,使線路老化加速,甚至引起電氣火災。
2.3 燈具的選擇
燈具應根據使用環境、房間用途、光強分布、限制眩光等因素進行選擇。在滿足上述條件下,應選用節能型、效率高、維護檢修方便且經過國家安全質監部門認證合格的燈具產品。在正常環境中,宜選用節能型、高效率燈具;在潮濕、煙氣較多的環境中,宜選用具有防水、防塵燈頭的燈具;住宅內照明宜采用細管徑直管熒光燈或者緊湊型熒光燈,當因裝飾需要選用白熾燈時,宜采用雙螺旋白熾燈;樓道照明應采用設帶指示燈(或自發光裝置)的雙控延時開關控制的燈具。距地面高度2.4m 以下的燈具金屬外殼應有PE 線保護。此外,燈具安裝應牢固、適合維護,不應裝在高溫設備表面或有可燃性物質的地方。
3 科學用電與住宅支線回路的合理劃分
隨著我國經濟的發展,居民用電的需求越來越高,以前簡單的照明型回路設計已不適應現在的發展。從科學用電的角度來看,應該增加分支回路。這樣每回路的負荷減小,實際等于增加線路截面,可以降低線路溫升,減慢線路的絕緣老化,延長線路使用壽命。根據JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》的規定,住宅分戶箱內應配置有過電流保護的照明供電回路、一般電源插座回路、空調插座回路、電炊具及電熱水器等專用電源插座回路,其中廚房電源插座和衛生間電源插座不宜同一回路。這樣,一般家庭住宅至少應有5 個回路,也可增設1~2個備用回路。這樣的好處是一旦某一線路發生短路或出現其他問題時,對住宅中其他線路不會造成太大的影響,可以比較迅速的恢復其它回路的正常運作,既方便又安全。
4 線路的敷設及設備的安裝
室內線路的敷設方式主要是用鋼管或硬塑料管穿絕緣導線明敷或暗敷。除要求布線整齊合理、安裝牢固外,還有如下安全性方面的要求:
(1)布線時應盡量避免導線有接頭。若有中間接頭須采用壓接或焊接;穿在管內的導線,不允許有接頭;接頭應放在接線盒或燈頭盒內;導線的連接或分支處不應受到機械力的作用;
(2)當導線穿過頂板、墻壁時,要加裝保護套管;
(3)當導線相互交叉時,應在每根導線上套以絕緣管并固定;
(4)為保護用電安全,室內配電管線與其他管道、設備之間的最小距離應有一定的要求;
(5)管的內徑不得小于管內導線束直徑的1.5倍。管內導線不得超過8根。
(6)電源插座安裝高度低于1.8m應選用安全型插座;廚房、衛生間應選用防濺水型插座。
5 防雷與接地
按GB50057-94 (2000 年版)《建筑物防雷設計規范》的規定,防雷措施一般可分為:防直擊雷,防側擊雷及防雷電波侵入三個內容,通常由接閃器、引下線和接地裝置組成外部防雷系統。但外部防雷系統也有局限性,雷電電涌可通過室外架空線、電纜線路入侵建筑物內的設備,造成設備毀壞。同時建筑物內部開關操作時出現的過電壓亦可造成設備的損傷,這些都是外部防雷系統無法保護的。防止用電設備過電壓損傷的主要措施是裝設電涌保護器SPD,當雷電電涌或開關操作過電壓值大于SPD 的動作特性時,能在瞬間低電阻導通,通過接地裝置將大量脈沖能量泄放至大地。另外還要強調進行等電位聯結,也就是要把建筑物內、附近的所有金屬可導電物連接起來使整座建筑物成為一個良好的等電位體,這樣能有效地降低建筑物內部和附近不同金屬物間的電位差,從而避免內部的設備被高電位反擊和人被雷擊的事故。國家標準GB50096-1999 (2003年版)《住宅設計規范》中明確規定,衛生間宜作等電位聯結。就是將衛生間內的金屬管道、金屬構件等通過等電位聯結線與等電位連接端子板連接起來,使衛生間的金屬物處于同一電位上,從而避免發生電擊事故。由此可見,衛生間的局部等電位聯結也是很重要的。
為確保電器設備和人身安全,在住宅電氣設計中務必要做好用電系統的安全接地。在中性點不接地的住宅供電系統中,電氣設備必須保護接地;在中性點直接接地的住宅供電系統中既可采用保護接地,也可采用保護接中性線。為確保接中性線保護系統的安全可靠,必須將中性線干線或支線的終端再次接地,這稱為重復接地。此外,隨著家用電器的增多及智能化的發展,應作好防靜電接地和屏蔽接地工作。
6 結語
21 世紀,電能無疑是最佳能源。隨著家庭里家用電器的日益增多,人們對住宅的現代化要求逐步提高,這就給住宅安全用電提出更高的要求。高質量的住宅應該全面的考慮居住者的需求,保證安全。在住宅的電氣設計中,我們應該強調以人為
本,重視電氣安全。并在保證安全可靠、經濟實用的基礎上引入高新技術,使人們的生活更美好。
參考文獻:
[1]GB50096―1999(2003 年版),住宅設計規范[S].
[2]JGJ16―2008,民用建筑電氣設計規范[S].
1、建筑設計
在住宅建筑設計中,設計單位必須認真執行《砌體結構設計規范》(GB50003-2001)、《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)等規范的有關規定,采取以下設計技術措施,防治現澆砼樓板裂縫。
(1)必須嚴格執行《砌體結構設計規范》(GB50003-2001)關于砌體房屋伸縮縫最大間距的規定,在未采取切實可靠的技術措施作保障時,伸縮縫間距不得超越伸縮縫最大間距的規定。住宅建筑平面較為復雜或因工程需要建筑物長度超過規范規定的伸縮縫間距時,宜選用相應的結構計算軟件進行砼樓板的溫度應力分析,確定溫度應力集中的部位,從而采取相應的技術措施。
(2)設計中要采取縮小現澆板長度的措施,減少混凝土收縮應力和溫度收縮應力影響。要求按照住宅單元設計砼現澆板,即相鄰住宅單元的砼現澆板是不連續板,單元之間隔墻的砼圈梁為板底圈梁,并對單元之間隔墻兩側的縱向砼圈梁采取局部后澆的措施,以避免砼現澆板由于設計長度過長而產生裂縫。
(3)現澆板厚度必須符合《混凝土結構設計規范》(GB50010-2002)關于現澆鋼筋砼板最小厚度的要求;跨度較大現澆樓板厚度的確定,應考慮到板在正常使用極限狀態下撓度的計算值應符合規范要求;有經驗者可適當增加板厚,以提高其剛度,增強砼現澆板的抗裂能力。住宅現澆砼樓板應按不出現裂縫設計。
(4)外墻設計必須符合節能要求,且墻體寬度≥300時,可按《砌體結構設計規范》(GB50003-2001)第7.1.5條的要求,在外墻內側設置砼圈梁,減少溫度對砼圈梁及砼現澆板的影響,從而避免由于溫度影響導致砼現澆板產生裂縫。
(5)砼現澆板宜采用直徑小而間距密的配筋方式,盡量使用變形鋼筋,提高鋼筋的握裹力,增強砼現澆板的抗裂能力。樓板配筋時,應同時考慮荷載應力和溫度應力的影響因素。靠近山墻部位的板塊宜配置雙層雙向鋼筋網片。墻陽角處應增設放射性鋼筋。在溫度、收縮應力較大的現澆板區域內,應配置雙層雙向鋼筋網片。屋面板筋宜采用雙層雙向鋼筋。
(6)與樓梯間相對應的兩個房間或一個房間的砼現澆板,沿房屋長度方向要有1/2的支座負筋全跨貫通,與此房間相對應的縱向砼圈梁,需增加2φ12縱向鋼筋。
(7)樓層處砼樓梯梁的配筋要適當增強,要求梁上部配筋與下部配筋相同,并在兩側增加2φ12附加縱向鋼筋。樓層處的砼樓梯平臺板,沿房屋長度方向的支座負筋需全跨貫通。
(8)各類預留管線應盡量在圈梁及墻體內敷設。必須在樓板內敷設的管線,應盡量平行于樓板受力方向(或雙向板的短邊方向)布設。現澆板中預埋管線應避免集中布置,預埋管徑較粗時(應≤1/4板厚),管線必須設置在板厚中心位置;管線應盡量避免立體交叉穿越,確需交叉時應采用布置線盒的方法處理,預埋管線處應采取增設鋼筋網等加強措施。
(9)住宅的建筑平面設計宜規則,避免平面形狀突變;特殊條件下應采取在不規則處設置雙層雙向鋼筋網片或暗梁的方法進行處理。
(10)屋面板應設置保溫、隔熱層,保溫層厚度應根據材料的參數進行熱工計算,然后確定其厚度。剛性屋面防水層應按規范要求及屋面節點設計詳圖設置分格縫,分格縫內應嵌填密封防水材料。
2、建筑施工
在住宅建筑施工中,施工單位必須認真執行《砌體工程施工質量驗收規范》(GB50203-2002)、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)的有關規定,并嚴格按照施工圖設計的要求進行施工。施工單位要采取以下措施,防治現澆砼樓板裂縫。
(1)由于目前住宅建筑施工進度過快,樓板砼疏于養護,致使在現澆板內形成較大收縮應力,是造成砼樓板裂縫的主要原因之一。因此,科學組織施工,是控制現澆砼樓板裂縫產生的主要措施。要求不論在任何情況下,現澆砼樓板在澆筑后五日(120小時)內,除進行正常的養護工作外,不允許進行上一樓層的砌筑工程,并不允許在樓板上堆放重物等施工活動。
(2)現澆砼樓板在施工前,應采集現場的砂、石子、水泥等材料進行配合比設計,做好調整試配工作。嚴格控制水灰比和坍落度。澆筑混凝土時,要保證振搗密實,且不得漏振。
(3)現澆板鋼筋的保護層及板厚應嚴格控制,板的負彎矩鋼筋應設置通長鋼筋馬凳支撐,馬凳間距不得小于1m。澆筑砼時應設跳板以免踩亂鋼筋。
(4)現澆砼樓板在澆筑完畢后,必須按照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)第7.4.7條的規定覆蓋并澆水養護,確保養護標準,減少混凝土的收縮。
(5)主體工程竣工前,不得進行預留縱向砼圈梁后澆帶的鋼筋焊接。待主體工程竣工后,自下而上逐層進行縱向砼圈梁后澆帶的施工。頂層縱向砼圈梁后澆帶的施工,必須在砼澆筑完畢十日后進行。
(6)在砼強度未達到1.2Mpa前,不得有踩踏行為,嚴禁在樓板上傾倒施工材料的行為。
(7)嚴格控制施工荷載不超過設計荷載,當施工荷載較大時,樓板下應根據計算加設支撐。
(8)現澆砼樓板的模板支撐位置,要經過計算來確定。底層模板支撐在回填土上時,要做到回填土夯打密實,避免由于回填土壓縮變形或遇水沉降影響現澆砼樓板的質量。上下樓層的模板支撐要對應設置,并設置足夠的墊板,避免上層施工荷載對下層樓板產生不利影響。現澆板底模拆除時的砼強度應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)第4.3條的規定。拆除現澆砼樓板的模板時,要充分考慮該樓層現澆砼板承受上層樓板及其它堆放物的影響。若該層樓板承受上層現澆砼樓板及其它堆放物的重量時,在該層樓板的混凝土強度未達到 100% 時,嚴禁拆除模板支撐。
3、監督與監理
質量監督部門及工程監理單位,必須認真執行國家規范、規程的有關規定,增強質量意識,強化監督管理,監督和督促各項技術措施的落實,保證現澆砼樓板裂縫能得到有效防治。