導語：既有校舍改建避難型建筑電氣設計研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：為從根本上提高既有校舍改建避難型建筑水平，確保改建后的建筑服務功能與設計要求相符，需要加強避難型建筑電氣設計管控工作，不斷優(yōu)化電氣設計方案內(nèi)容?；诖?，文章從電氣設計負荷等級、應急供電系統(tǒng)、應急配電系統(tǒng)、智能系統(tǒng)及平臺轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等方面入手，明確既有校舍改建避難型建筑電器設計要點，不斷優(yōu)化電氣設計方案內(nèi)容，以供參考。

關鍵詞：既有校舍；避難型建筑；改建工程；電氣設計

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度不斷加快，各地區(qū)城市化發(fā)展進程進一步推進，避難型建筑的規(guī)劃及設計工作得到了越來越多部門及人員的關注。在避難型建筑設計過程中，主要就是以學校、體育場、展覽館等公共建筑為基礎，配備數(shù)量充足的應急保障基礎設施，以有效應對地震、臺風等自然災害，為避難人員提供住宿或休息等服務。為從根本上提高避難型建筑建設水平，還需要著重關注避難建筑內(nèi)電氣設計以及弱電等子項目設計工作。

1現(xiàn)行規(guī)范及標準

就目前來看，國家及各級服務部門對防震避難建筑物的建設工作提出了更高要求，近幾年頒布多部內(nèi)容更加完善的執(zhí)行規(guī)范及標準，如《防災避難場所設計規(guī)范》（GB51143—2015）、《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》（GB50981—2014）等。這些建設規(guī)范為避難建筑電氣設計工作提供了重要指導依據(jù)，對從根本上提升避難型建筑設計水平，保障避難型建筑設計效果意義重大。

2校舍改建目標

文章以岱山小學改建避難型工程為例，該小學位于南京市保障房片區(qū)，于2012年投入使用。結合地區(qū)頒布的防震減災要求，需要將校舍改造成應急避難專項場地，兼顧防災避難型建筑功能[1]。在避難型建筑改建設計期間，應當嚴格遵循以人為本、安全可靠、平災結合等設計原則，確保實際設計工作能夠在控制地震危害中發(fā)揮出重要作用。經(jīng)過實際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，文章案例中的小學建筑總面積為12368m2，地面建筑共四層，總高度為15.3m，屬于框架結構。結合地區(qū)防災標準，將該小學改建成遇難建筑，要求避難建筑的最長開放時間為100d。每一層建筑中均設置一個避難單元，有效避難建筑面積為5786m2，避難人數(shù)可達到1743人，避難住宿總面積為3486m2。在經(jīng)避難場所建筑改造后，需要在建筑內(nèi)部設置應急管理區(qū)、應急醫(yī)療衛(wèi)生區(qū)、應急物資儲備存放、應急垃圾收集等區(qū)域，要求避難建筑以住宿為主。

3災時負荷等級

就目前來看，避難建筑內(nèi)部電力設備電力負荷等級存在著比較明確的劃分標準，需要在避難場所建筑電氣設計過程中，將設計內(nèi)容作為應急電源容量計算與應急供配電計算依據(jù)，從根本上提升避難型建筑設計水平，需要清楚劃分校舍建筑避難時常用設備的電力負荷等級。（1）一級負荷。在校舍避難建筑改變過程中，一級電氣設備負荷主要涉及消防系統(tǒng)、應急照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)療救助房內(nèi)照明系統(tǒng)等。（2）二級負荷。二級電力負荷設備內(nèi)部涉及應急供水設備系統(tǒng)、管理區(qū)正常照明以及醫(yī)療救護房間內(nèi)空調(diào)、熱轉(zhuǎn)換設備[2]。（3）三級負荷。三級負荷電力設備主要就是除一級電力設備、二級電力設備以外的其他設備種類。通常情況下，電力負荷常見等級為二級。二級負荷內(nèi)部涉及了消防系統(tǒng)、應急照明系統(tǒng)、通道照明以及安防監(jiān)控系統(tǒng)等設備，其運行效果可直接影響到避難建筑實際服務功能。

4應急供電系統(tǒng)設計

在既有校舍改建避難型建筑前，學校中已經(jīng)建成了一座變配電所，可以從市政電網(wǎng)內(nèi)引入兩回路電壓，將電壓控制在10kV，電源頻率為5Hz。同時，在高壓柜中包括10kV環(huán)網(wǎng)柜，低壓主接線采用單母線分段，中間配備母聯(lián)開關的配電設備，低壓主進線開關、聯(lián)絡開關之間的電氣與機械聯(lián)鎖。在實際改建后，避難型建筑的應急功能保障級別為二級，災時需要具備除正常電力系統(tǒng)電源，另再引接臨時電源的條件。

4.1應急電源形式

為從根本上保障避難型建筑電氣設備運行水平，還需要借助專業(yè)的咨詢工作，確保建筑各等級場所的經(jīng)濟指標能夠滿足現(xiàn)行部門規(guī)劃及各類需求。經(jīng)過對實際施工現(xiàn)場進行全面勘察，發(fā)現(xiàn)該校舍建筑空地較為狹窄、單體建筑物無充足的面積設置柴油發(fā)電機房[3]。為確保校舍改建避難建筑環(huán)節(jié)有序開展，可以將應急電源設置成移動式應急柴油發(fā)電機電源。在災害發(fā)生的情況下，兩路電力系統(tǒng)的電源裝置均無法正常運行，還需要相關管理人員手動合閘，啟動柴油發(fā)電機組。

4.2移動式發(fā)電機組

相較于普通發(fā)電機組而言，移動式發(fā)電機組具備啟動速度快、運行維護便捷、不需要固定機房等優(yōu)勢，可以被廣泛應用在建設場地較為狹窄的施工項目中。但在移動式發(fā)電機組運行期間，需要預留充足的室外操作場地以及接地端子，移動發(fā)電機組在平時不運行的情況下需要被儲藏在專用的倉庫內(nèi)。

4.3應急電源持續(xù)供電

學校是長期、固定式的避難型場所，需要著重關注校舍建筑內(nèi)電氣系統(tǒng)設計與改建工作，確保應急電站能夠為該建筑進行持續(xù)供油。通常情況下，發(fā)電機組發(fā)出的電量與耗油量關系極為密切，需要著重考慮到油量消耗情況，合理計算出油箱內(nèi)油品的使用時限。由于學校內(nèi)部師生數(shù)量多、人口密集度大，空地較為緊張。為切實滿足消防與合理規(guī)劃要求，應當避免在電氣設計過程中，使用預埋空地儲油罐或存放儲油桶等方式。通過與工程各建設單位進行積極協(xié)商，在電氣設計期間決定將儲存油料及裝置設置在校外，確保油料存放地點與應急避難場所地點保持適宜距離，在待載及災前避難準備過程中，應當由專業(yè)運輸車輛運輸油料，確保油料能夠及時補給。針對近幾年地震災害調(diào)查結果，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)電力系統(tǒng)保障能力正處于逐步提高的階段，恢復供電的時間日漸縮短。因此在校舍改建成避難型建筑過程中，可以結合當?shù)仉娏ο到y(tǒng)實際運行情況有針對性地減少油料儲存量。當前國內(nèi)市場已經(jīng)具有較為成熟的油料供應商，可為遇難性建筑中的移動電站提供租賃以及維修保養(yǎng)服務。在避難型建筑改建期間，相關管理部門能夠采用外包的方式，要求供應商在災時提供更加全面的應急電源服務項目，節(jié)省下充足的應急災害管控資金以及人員投入成本，從根本上保障避難建筑整體服務水平。

4.4蓄電池（EPS）

在避難建筑設計初期，應當著重考量蓄電池設計工作，將蓄電池作為有效補給方案，以從根本上縮短電能轉(zhuǎn)換所需時間。與柴油發(fā)電機組相比，蓄電池的蓄配容量不足，實際采購與維護成本較高。但將其應用在避難建筑中，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)換時間控制在最低范圍之內(nèi)，能夠切實滿足防災避難電源系統(tǒng)轉(zhuǎn)換時間要求，如不同消防等級其他應急系統(tǒng)毫秒級需求等。通過分析現(xiàn)行避難建筑電氣設計規(guī)范要點，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行避難規(guī)范中沒有針對轉(zhuǎn)換時間設置具體要求。在災害發(fā)生前期，如電力系統(tǒng)雙回路中的電源全部失電，應急燈具均需配備蓄電池，要求蓄電池存儲的電量應當滿足建筑內(nèi)所有人員疏散需求。通過對避難建筑電氣設計方案的經(jīng)濟適用性與技術可行性進行分析，發(fā)現(xiàn)將蓄電池作為應急電源應用在校舍改建避難建筑中的綜合效益不高，因此可以將其替換成應急柴油發(fā)電機組設備。

4.5應急電源容量計算

結合現(xiàn)行電氣設計規(guī)范，要求柴油發(fā)電機組的供電容量滿足一級與二級電力負荷要求。通過分析避難人員長期居住及夜晚基本照明要求，需要應急電源的供電電容量符合實際標準。如果在電力運行期間出現(xiàn)負載較大的情況，也可以就現(xiàn)場實際建設要求對電力系統(tǒng)進行靈活處理，限制部分三級負荷裝置。通過收集建設現(xiàn)場發(fā)電機組穩(wěn)定功率、可靠系數(shù)、需要系數(shù)、總設備容量等，計算出該柴油機組發(fā)電容量值，選取適宜的移動型柴油機組發(fā)電機組。

5應急配電系統(tǒng)設計

在校舍建筑改造前，豎向配電系統(tǒng)需要依照平時要求進行設計。應急照明等小容量負荷應當采用樹干式配電、照明、空調(diào)、廚房用電等大容量負荷方式，消防用電需要使用雙電源切換到末端方式。在不同等級電力負荷設施上應當具有獨立回路，如消防系統(tǒng)、應急照明系統(tǒng)、醫(yī)療救護房間內(nèi)的設備及照明系統(tǒng)等。要求每個避難單元設置不同種類專用電源配電柜與配電箱。為切實提升電源配置水平，需要在建筑內(nèi)各單元配備應急照明層箱、主要醫(yī)療區(qū)配電箱、安防監(jiān)控通信配電箱、應急水泵、動力配電柜。注重在避災建筑中設置應急智能化系統(tǒng)，建設與當?shù)貞本仍行南嗷ヅ涮椎穆?lián)系網(wǎng)絡。將校內(nèi)廣播系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成應急廣播系統(tǒng)，并在應急配套用房中建設廣播支路與揚聲器，確保各類重要的避災信息能夠及時傳輸給避難人群。

6結束語

總之，為切實發(fā)揮出校舍建筑改建避難型建筑運行期間的最大作用，成為應急避險、安置災民、救治傷員的重要場所，需要嚴格管控電氣設計環(huán)節(jié)，要求電氣設備能夠為工作人員提供系統(tǒng)的避災服務。

參考文獻：

[1]易槧槧.某超高層辦公大樓的配電與照明系統(tǒng)的設計及應用[D].株洲:湖南工業(yè)大學,2018.

[2]劉昊.節(jié)能技術在建筑電氣設計中的應用[J].住宅與房地產(chǎn),2021(15):123-124.

[3]史書元.建筑電氣設計中的消防配電設計研究[J].大眾用電,2021,36(6):75-76.

作者：陳云 單位：江蘇省第二建筑設計研究院有限責任公司