張麗麗(上海建科建筑設(shè)計(jì)院有限公司,上海 200032)
近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,越來(lái)越多的外來(lái)人口涌入城市務(wù)工,這一現(xiàn)象在“北上廣深”這樣的大城市尤其明顯,由此帶來(lái)的住房短缺問(wèn)題和高房?jī)r(jià)問(wèn)題也日益凸顯。為了能有效解決中低收入家庭、新就業(yè)職工以及外來(lái)務(wù)工人員的住房問(wèn)題,政府推出了公共租賃房這一類(lèi)保障性住房。與傳統(tǒng)的住宅相比,公共租賃房具有提高城市空間的利用率的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)其高層與多層圍合的庭院以及鮮明的公共空間體現(xiàn)出公共租賃房建筑形態(tài)的多樣化。為此,建筑電氣作為其重要組成部分,將面臨著相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。即如何讓公共租賃房的電氣設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足傳統(tǒng)住宅設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上適應(yīng)新型建筑的設(shè)計(jì)要求,成為每一位電氣工程師必須面對(duì)的問(wèn)題。下面筆者就一個(gè)公共租賃房項(xiàng)目實(shí)例來(lái)詳細(xì)闡述這一點(diǎn)。
本工程為田林社會(huì)租賃住房項(xiàng)目,位于上海市的城市核心區(qū)。該工程的建筑概況為:總用地面積為約 10672.5 m2,用地性質(zhì)為租賃住宅用地 Rr 4,建筑群特征為 2 棟高層與多層裙房結(jié)合的住宅綜合體建筑;工程總建筑面積為 42640.38 m2,地下室面積為 8905.23 m2;地上 1 號(hào)樓為住宅及其裙房,面積為 33517.93 m2;2 號(hào)樓為配套用房(包含 1K 2P 電業(yè)站),面積為 262.02 m2。本次主要針對(duì)主體建筑 1 號(hào)樓住宅部分進(jìn)行分析,1 號(hào)樓分為 A、B、C、D、E 五個(gè)區(qū),如圖 1 所示,均為裝配式建筑,預(yù)制率為 40.15%。
圖11 號(hào)樓主體建筑三維示意圖
由圖 1 所示可知, 1 號(hào)樓中南北兩側(cè)為高層(南側(cè)為 B區(qū),北側(cè)為 A 區(qū)),主體層數(shù)為 26 F(A、B 區(qū)每層均設(shè)計(jì)為 8 戶(hù)),高度為 79.65 m;東側(cè)南北向裙房為 D 區(qū),主體層數(shù)為 6 F(每層設(shè)計(jì)為 20 戶(hù)),高度為 19.5 m,局部7 F,高度為 22.5 m;南側(cè)東西向裙房為 E 區(qū),主體層數(shù)為 6 F(每層設(shè)計(jì)為 24 戶(hù)),高度為 19.5 m,局部 7 F,高度為 22.5 m;西側(cè)南北向裙房為 C 區(qū),主體層數(shù)為 5 F(每層設(shè)計(jì)為 25 戶(hù)),高度為 17 m,局部 6 F,高度為20 m;-1 F 為機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房。
當(dāng)前裙房(C、D 和 E 區(qū))層高為 3 m,梁高為 550 mm,板厚為 150 mm,地面建筑面層為 50 mm,為滿(mǎn)足疏散要求,機(jī)電管線(xiàn)安裝完成后凈高需滿(mǎn)足 2.2 m。但此處機(jī)電專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)集中,走道寬度為 1.85 m,建筑自身?xiàng)l件限制,決定了機(jī)電部分管線(xiàn)需穿預(yù)制疊合梁。
結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)有其明確的最不利開(kāi)洞原則:洞邊距離柱邊≥1.5 ×梁高,并且洞邊間距≥2.5 ×圓洞直徑(或方洞長(zhǎng)度);洞口中心位于梁的中心位置,且洞口下沿最少要距離梁底 10 cm 以上,以免損壞或打斷梁底鋼筋。
裙房走道區(qū)域共電氣橋架共 3 根,分別為 200 mm×100 mm 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)金屬線(xiàn)槽、200 mm×100 mm安保系統(tǒng)金屬線(xiàn)槽以及 200 mm ×100 mm 強(qiáng)電橋架。給排水管及暖通管道共 5 根,分別為 Φ100 mm 的冷媒管、Φ65 mm 的冷水管、Φ100 mm 噴淋管、Φ100 mm熱水管、Φ100 mm 熱水回水管(注:此處所列水暖管線(xiàn)均含保溫的厚度)。根據(jù)電氣管線(xiàn)布置的原則:電纜橋架多層敷設(shè)時(shí),層間距離應(yīng)滿(mǎn)足敷設(shè)和維護(hù)需要,并且電力電纜的電纜橋架間距 ≥0.3 m;電信電纜與電力電纜的電纜橋架間距按有屏蔽蓋板時(shí)考慮,間距 ≥0.3 m;當(dāng)兩組或兩組以上電纜橋架在同一高度平行敷設(shè)時(shí),各相鄰電纜橋架間應(yīng)預(yù)留維護(hù)、檢修距離,且 ≥0.2 m。電纜橋架不宜敷設(shè)在氣體管道和熱力管道的上方及液體管道的下方。當(dāng)不能滿(mǎn)足上述要求時(shí),應(yīng)采取防水、隔熱措施;電纜橋架與熱力管道(有保溫層)應(yīng)滿(mǎn)足最小交叉凈距 0.3 m 及最小平行凈距 0.5 m。
綜合上述條件限制,最終設(shè)計(jì)方案為:強(qiáng)電橋架穿梁敷設(shè),預(yù)留洞的尺寸為 240 mm×140 mm;兩根 200 mm×100 mm的弱電線(xiàn)槽分別位于走道的左右兩側(cè);既滿(mǎn)足了規(guī)范的要求,又在視覺(jué)上達(dá)到了對(duì)稱(chēng)的效果(注:因?qū)痈呦拗疲叩绤^(qū)域不設(shè)吊頂),具體布置如圖 2 所示。
圖2 裙房走道區(qū)域管線(xiàn)布置圖
當(dāng)前塔樓(A、B 區(qū))層高為 3 m,梁高為 650 mm,板厚為 150 mm,在滿(mǎn)足疏散要求的基礎(chǔ)上預(yù)留吊頂條件,機(jī)電管線(xiàn)安裝完成后凈高需滿(mǎn)足2.25 m。走道寬度最不利處僅 1.35 m,塔樓相對(duì)裙房機(jī)電管線(xiàn)相對(duì)較少,包含給排水專(zhuān)業(yè)的 Φ65 mm 的冷水管、Φ65 mm 噴淋管以及電氣專(zhuān)業(yè)的 150 mm×75 mm 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)金屬線(xiàn)槽、150 mm×75 mm 安保系統(tǒng)金屬線(xiàn)槽以及 200 mm×100 mm強(qiáng)電橋架。
塔樓走道區(qū)域因結(jié)構(gòu)為短梁,考慮結(jié)構(gòu)承載力的限制,梁不允許開(kāi)洞。電氣管線(xiàn)布置的原則同裙房走道區(qū)域管線(xiàn)原則。綜合上述條件限制,最終的設(shè)計(jì)方案為:調(diào)整通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)金屬線(xiàn)槽及安保系統(tǒng)金屬線(xiàn)槽的尺寸,均改為250 mm×50 mm;取消強(qiáng)電橋架,改為線(xiàn)纜穿管暗敷,管線(xiàn)從強(qiáng)電井進(jìn)入走道區(qū)域疊合樓板的現(xiàn)澆層然后入戶(hù)。機(jī)電管線(xiàn)安裝完成后,理論凈高 2.285 m。
當(dāng)前裙房強(qiáng)弱電管線(xiàn)進(jìn)戶(hù)處(主梁一側(cè)),梁高為750 mm,建筑面層為 50 mm,入戶(hù)門(mén)為 2200 mm,即梁下為門(mén),梁與門(mén)之間沒(méi)有空間敷設(shè)管道,入戶(hù)管道只能選擇穿梁或暗敷于疊合樓板現(xiàn)澆層入戶(hù)。因結(jié)構(gòu)承載力的限制,在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)開(kāi)洞原則的基礎(chǔ)上,僅允許水暖專(zhuān)業(yè)管道穿預(yù)制疊合梁入戶(hù),電氣管線(xiàn)暗敷于預(yù)制疊合樓板現(xiàn)澆層入戶(hù)。針對(duì)電氣管線(xiàn),在強(qiáng)電橋架上方預(yù)制板上預(yù)埋 1 個(gè) Φ50 mm套管,每根弱電線(xiàn)槽上方預(yù)制板上預(yù)留 2 根 Φ40 mm 套管,便于強(qiáng)、弱電管線(xiàn)經(jīng)橋架進(jìn)入現(xiàn)澆層,暗敷進(jìn)入住宅套內(nèi)區(qū)域,敷設(shè)套內(nèi)配電箱以及家居配線(xiàn)箱上空。沿墻引下致套內(nèi)配電箱以及家居配線(xiàn)箱,沿墻引下管需在結(jié)構(gòu)預(yù)制疊合梁預(yù)埋套管,具體如圖 3 所示。
圖3 A 戶(hù)型(主梁一側(cè))強(qiáng)弱電管線(xiàn)入戶(hù)處做法示意圖
裙房強(qiáng)弱電管線(xiàn)進(jìn)戶(hù)處(次梁一側(cè)),梁高為 450 mm,建筑面層為 50 mm,入戶(hù)門(mén)為 2200 mm,即梁與門(mén)之間有 300 mm的空間敷設(shè)管道,故此處不需要穿梁。最終確定設(shè)計(jì)方案為:水暖電三個(gè)專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)均明裝與走道上空,貼次梁,從梁下入戶(hù),住宅套內(nèi)為精裝區(qū)域,采用局部吊頂將管線(xiàn)包住。
塔樓區(qū)域強(qiáng)弱電進(jìn)線(xiàn)方式有所不同,強(qiáng)電管線(xiàn)從電井直接暗敷于疊合樓板的現(xiàn)澆層進(jìn)入戶(hù)內(nèi),弱電入戶(hù)方式為在每根弱電線(xiàn)槽上方預(yù)制板上預(yù)留 2 根 Φ40 mm 套管,弱電管線(xiàn)經(jīng)過(guò)套管進(jìn)入疊合樓板的現(xiàn)澆層再進(jìn)入住宅戶(hù)內(nèi)。此種進(jìn)線(xiàn)方式會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)弱電管線(xiàn)交叉,預(yù)制疊合樓板現(xiàn)澆層厚度為80 mm,根據(jù)規(guī)范要求非消防管線(xiàn)暗敷于不燃性結(jié)構(gòu)內(nèi)保護(hù)層厚度≥15 mm。強(qiáng)電入戶(hù)管為 JDG 32,弱電入戶(hù)管為 PC 25,可以滿(mǎn)足一次管線(xiàn)交叉,故此方案可行。
傳統(tǒng)的住宅一般不會(huì)出線(xiàn)上述兩種情況,因傳統(tǒng)住宅一個(gè)單元每層住戶(hù)較少,一般為 2~4 戶(hù),不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)單元一層 20 多戶(hù)的情況。針對(duì)電氣專(zhuān)業(yè),在走道區(qū)域,強(qiáng)弱電管線(xiàn)可以直接從強(qiáng)弱電井暗敷管線(xiàn)致戶(hù)內(nèi)配電箱及家居配線(xiàn)箱,不會(huì)出線(xiàn)強(qiáng)弱電橋架或線(xiàn)槽影響建筑的層高,因其管線(xiàn)從電井到入戶(hù)處均暗敷于疊合樓板現(xiàn)澆層,故沒(méi)有強(qiáng)弱電管線(xiàn)進(jìn)戶(hù)處于 PC 深化專(zhuān)業(yè)的配合問(wèn)題。
上海市 DGJ08—20—2019《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求:多層住宅宜采用集中安裝計(jì)費(fèi)電能表方式,計(jì)費(fèi)電能表集中安裝在底層或-1 F;中高層、高層住宅應(yīng)采用分層集中安裝計(jì)費(fèi)電能表方式,計(jì)費(fèi)電能表分層嵌墻暗裝在公共部位或明裝在樓層電表間內(nèi)。上海市供電部門(mén)要求:多層住宅應(yīng)采用集中安裝計(jì)費(fèi)電能表,中高層、高層住宅應(yīng)采用分層集中安裝計(jì)費(fèi)電能表。依據(jù)上述兩項(xiàng)要求,本工程中裙房(C、D及 E 區(qū))的供電方案需按照多層住宅考慮,計(jì)量表集中設(shè)于本區(qū)域-1 F 電表間;塔樓(A、B 區(qū))需按照高層住宅設(shè)計(jì),每層集中設(shè)置分戶(hù)計(jì)量表,計(jì)量表集中設(shè)置于本區(qū)域每層強(qiáng)電井(間)。每套公共租賃房的計(jì)費(fèi)電能表由電力公司計(jì)量到套。本工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于裙房部分。
對(duì)于傳統(tǒng)住宅而言,每層戶(hù)數(shù)相對(duì)較少,一般 2~4戶(hù)。例如 6 F 住宅,每層 4 戶(hù),集中設(shè)置電表箱,電表箱出線(xiàn)處僅 24 根線(xiàn)纜。但對(duì)于公共租賃房項(xiàng)目,每層戶(hù)數(shù)相對(duì)較多,例如本工程 C 區(qū) 1 F 為商業(yè),不在本次考慮范圍,2~5 F 為住宅,每層 25 戶(hù),按照上述方案執(zhí)行,C 區(qū)住宅部分電表箱集中放置于-1 F 電表間,從-1 F 電表間經(jīng)過(guò)電井放射式到住宅戶(hù)內(nèi)配電箱,線(xiàn)纜最集中區(qū)域?qū)?huì)有 100根。設(shè)計(jì)過(guò)程中將會(huì)面臨管線(xiàn)過(guò)度集中、供電半徑過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。根據(jù) JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求“建筑面積≤60 m2的一居室的住戶(hù),進(jìn)戶(hù)線(xiàn)≥6 mm2。建筑面積>60 m2的住戶(hù),進(jìn)戶(hù)線(xiàn)不應(yīng)≥10 mm2”。本工程為建筑面積 15 m2的一居室的住戶(hù),進(jìn)戶(hù)線(xiàn)選擇 BV-3×6 mm2即可,但是考慮到供電半徑過(guò)長(zhǎng)以及線(xiàn)纜敷設(shè)集中,最終進(jìn)戶(hù)線(xiàn)型號(hào)確定為 BV-3×10 mm2。根據(jù) GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求“槽盒內(nèi)電纜的總截面積(包括外護(hù)層)不應(yīng)超過(guò)槽盒內(nèi)截面積的 40%,且電纜根數(shù)不宜超過(guò) 30 根”??紤]到機(jī)電專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)碰撞以及電井空間的限制,最終確定敷設(shè) 2 根 200 mm×150 mm 的橋架從-1 F 電表間到電井,2 F、3 F 住宅戶(hù)內(nèi)配電箱的進(jìn)線(xiàn)合用1 根 200 mm×150 mm 的橋架,4 F 、5 F 住宅戶(hù)內(nèi)配電箱的進(jìn)線(xiàn)合用 1 根 200 mm×150 mm 的橋架。每根橋架內(nèi)敷設(shè) 50 根 BV-3×10 mm2的導(dǎo)線(xiàn),填充率為 30%。
上述供電設(shè)計(jì)方案雖然存在缺陷,但確是在滿(mǎn)足規(guī)范、供電部門(mén)要求以及工程自身?xiàng)l件限制的情形下相對(duì)合理的供電設(shè)計(jì)方案。筆者認(rèn)為該項(xiàng)目裙房的計(jì)量方式應(yīng)與塔樓保持一致,采用分層集中安裝計(jì)費(fèi)電能表更為合理,避免出現(xiàn)線(xiàn)纜過(guò)于集中的問(wèn)題,但是因?yàn)檫@樣設(shè)計(jì)不滿(mǎn)足規(guī)范及供電部門(mén)的要求,所以并未采用。
作為一名電氣工程師,總會(huì)經(jīng)歷各種各樣的工程項(xiàng)目,并不是每一個(gè)項(xiàng)目都有充分的條件讓我們完美體現(xiàn)個(gè)人的設(shè)計(jì)理念。但是筆者認(rèn)為作為一名合格的電氣工程師,應(yīng)該有能綜合考慮多方面因素,制定出相對(duì)合理的設(shè)計(jì)方案的能力。希望隨著時(shí)代的發(fā)展,有關(guān)公共租賃房項(xiàng)目的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)能夠更加完善,使得我們的電氣設(shè)計(jì)更加完美。