市政给排水项目变配电房建筑设计要点分析

2021-04-01叶柏万

工程建设与设计 2021年8期

叶柏万

（中国市政工程西南设计研究总院有限公司，成都610081）

1 引言

近年来，随着国民生产与生活水平的提高，国家基础设施建设的大力发展，大量市政给排水项目得以投资建设。变配电房作为市政给排水项目的重要组成部分，在项目建筑设计中不可避免地涉及变配电房设计，变配电房是给排水项目正常运转的重要保障，其安全可靠运行直接关系到整个生产厂区的正常用电，影响相关生产企业的经济效益和社会效益。如何标准化、规范化地进行变配电房建筑设计，减少设计时可能出现的问题，保证变配电房的安全稳定运行，准确掌握变配电房的设计要点，是现阶段建筑设计从业人员急需解决的问题。

2 总图选址

变配电房是市政给排水项目的变配电中心，总平面选址时，需要综合考虑整个厂区的用电负荷中心，以方便进出电缆，减少电缆铺设，充分考虑房间内部变配电设备的吊装与运输便利。当变配电房与其他建筑合并建设时，应避免其与经常积水的房间或场所贴邻，还要避免将其布置在地势低洼易积水地带，避开周边扬尘、腐蚀、潮湿、剧烈振动环境。如果周围经常有人员活动，还需要对变配电房进行屏蔽处理。在总图设计时，要把握以上选址要点，结合现场实际，准确合理的为变配电房设计进行选址。

3 建筑防火

3.1 火灾危险性类别

准确合理地确定火灾危险类别，可以正确指导建筑防火设计，同时也可以准确确定各建筑物之间的防火间距。市政给排水工程通常为规模较小或附建的变配电房，根据其内部放置设备的装油量确定厂房火灾危险性类别，以房间内部每台设备装油量60 kg为界限，装油量大于60 kg的房间的火灾危险类别为丙类，装油量小于或等于60 kg的房间的火灾危险类别为丁类。市政给排水项目通常采用干式变压器结合高低压配电系统的变配电房，火灾危险性类别宜按丁类设计。

3.2 耐火等级

正确合理地确定变配电房的耐火等级，有利于保证设计质量，确保防火安全，节约建设成本。市政给排水项目变配电房内通常选用干式变压器室和无充油设备的高低压配电设备，该条件下变配电房建筑耐火等级一般为二级。

3.3 防火间距

市政给排水项目变配电房与厂区内各建构筑的防火间距，需要按确定的火灾危险性类别、建筑耐火等级，并结合GB 50016—2014《建筑设计防火规范》确定。考虑变配电房设备进出及规划要求，建筑单体外墙通常应与厂区道路边缘保持5 m距离，与厂区围墙保持5 m距离。

3.4 安全疏散

市政给排水项目变配电房安全疏散可以参照生产厂房设计，单层丙类建筑，耐火等级为二级的生产厂房最大安全疏散距离为80 m，安全出口的最小净宽度为1.2 m。需要特别注意的是，当变配电房长度超过7 m时，应设2个安全疏散出口，并最好布置在变配电房的两端。当变配电房长度超过60 m时，需要增加1个安全疏散出口，当变电所涉及2个及以上疏散门时，疏散门之间的距离不应小于5.0 m，且不应大于40 m[1]。

4 建筑空间

进行变配电间建筑设计时，需要为变配电设备提供合理的安装、运行、维护、检修空间。合理确定建筑平面尺寸和高度，可有效保障变配电设备的顺利安装和正常运行，同时对建筑成本的控制很有帮助。配电装置距顶板的距离宜不小于0.8 m，有梁时，距梁底宜不小于0.6 m[2]。市政给排水项目变配电房通常采用下出线的配电柜，在柜下宜预留电缆沟，设备基础高度考虑0.1 m，配电柜一般高约2.0～2.5 m，通常取2.2 m进行计算。

建筑层高H=0.1 m（基础高度）+2.2 m（设备高度）+0.6 m（梁底距离）+0.8 m（梁高）=3.7 m。

因此，单层变配电房的建筑层高宜不小于3.7 m，同时，在设计过程中需要建筑专业与电气、结构专业加强配合，结合工程实际和设备选型，合理确定变配电房平面尺寸和建筑高度。

5 门窗洞口

市政给排水项目变配电房因为其内部设备的特殊性和重要性，在变配电房建筑设计时，对建筑的门窗洞口设计提出了特殊的要求。

5.1 门

变配电房的门必须采用防火门。变电所位于单层建筑物内或多层建筑物的1层时，通向其他相邻房间或过道的门应为乙级防火门[3]，实践中，建议独立建造的专用变电所、服务区域性的变电所可以按专业规范设置相应的防火门，而对于厂房、建筑附设的为厂房、建筑服务的变配电房则应按照建筑设计防火规范要求设置甲级防火门。实践中，市政给排水项目变配电房设置宽1.8 m，高2.4 m的门洞作为变配电设备进出通道，可以满足设备安装运输进出要求。

5.2 窗

变配电房的窗户主要从通风、采光、安全方面考虑设计。变配电房内设备运行的过程中会释放热量，要求变配电房需要有良好的自然通风，实践中通风窗通常采用非燃烧防雨通风铝合金百叶窗。当自然通风不能满足散热要求或因其他客观原因不能采用自然通风时，可采用机械通风。变配电房需开设自然采光窗，实践中，高低压变配电设备通常放在一起，建筑专业在进行采光户设计时，首先考虑设置高窗。由于市政给排水厂区通常是封闭管理，安全有保障，所以，对变配电房窗台高度的确定设计可以结合当地要求灵活掌握，建议窗台距室外地坪高度不小于1.8 m。

此外，对于市政给排水项目中的城市供水项目，其变配电房纳入生产安全防范的重点部位，门窗除了防火、安全疏散、运输功能要求以外，还应采取物理安全防范措施，兼顾安全和防盗、防破坏功能。实践中，变配电房直通室外的门应选用具有相应防火级别的钢制防护门，窗户则需设置安全防护网。

5.3 洞口

变配电房内电缆沟等穿越防火墙、防火隔墙位置的洞口需要进行防火封堵。由于采光、通风及电缆管线的进出，变配电房通常还会有洞口连通室内外，如果不加以防护，常会有小动物进入，严重影响变配电设备的安全运行。因此，与室外相通的门窗洞口必须设置防护网罩，实践中，防护网罩的网孔尺寸通常采用10 mm×10 mm。同时变配电房的门、窗要求必须能够关闭严密；门洞处需要设置挡鼠板，挡鼠板一般采用聚氨酯夹芯板，厚40 mm，高出室内地坪500 mm。

6 建筑构造

变配电房因其内部放置变配电设备，室内装饰设计不同于其他建筑单体。科学合理地选择装饰装修做法，可以有效保障变配电设备的正常运转，变配电房内部所有装修均应采用不易积灰、起尘的A级不燃性的装修材料。

变配电房顶棚不应抹灰。如果采用抹灰，使用一段时间后容易脱落，一旦与配电裸露的带电部位接触，容易发生带电体短路，造成配电系统损坏。因此，要求变配电房顶棚只刷白，不抹灰。变配电房地面铺装材料要求防滑、耐磨、耐压、易清洁。对于市政给水工程项目的变配电房，实践中通常采用高强度等级的水泥抹面压光，有条件时可采用水磨石地面。为了防止外部少量的水进入变配电房，配电室的地面宜高出本层地面50 mm或设置防水门槛[4]。门槛一般高出楼地面100 mm。变配电房的内墙表面需要进行抹灰刷白处理，如果房间内部设置的是有充油的高压配电设备，该房间内墙表面只刷白，不抹灰。由于变配电房设备的运转需要一个通风良好，温度适宜的环境，因此，变配电建筑的屋面需要设施保温隔热层，同时采取良好的防水和排水设施。实践中通常采用保温不上人屋面。