民用建筑中人防工程电气设计探讨

白雄杰， 张 超

(中国航空规划设计研究总院有限公司，北京 100029)

0 引言

随着人们对城市防空、抗灾、防空袭的认识不断增强，人民防空设施的建设也越来越受到重视。目前各省市人防办均出台相关文件，对新建设的建筑，均需要建设人防工程(部分省市条件允许可利用就近人防工程)的要求。

1 人防工程分类

按照使用功能可以分为：指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程、人员掩蔽工程、配套工程。民用建筑建设的防空地下室主要以二等人员掩蔽工程和配套工程中的人防物资库为主，也会出现防空专业队工程和一等人员掩蔽工程。医疗建筑中有时会出现医疗救护工程。平时一般为汽车库，临战转换为防空地下室。

2 人防工程电气设计与民用建筑电气主要区别

与民用建筑电气设计相比，人防工程的电气设计需要特别关注的方面包括：(1)由于战时市政电源不再可靠，随时可能中断，因此需要设置人防电源(区域电源或者人防内部电源等)；(2)各类人防工程根据建筑面积要求又划分为多个防护单元，每个防护单元的防护设施和内部设备均能自成体系；(3)平时市政电源和人防电源之间需要在适当位置设置切换装置；(4)在管线敷设方面，各个防护单元之间的分隔有防护要求，不能直接开洞穿越，需要在分隔处的防护密闭墙或密闭隔墙增加密闭套管。

其余设计大致与一般的民用建筑相同。下文将结合一个具体人防工程介绍人防电气设计。

3 具体人防电气设计

本人防工程建筑面积约为2.65万m2，含有10个防护单元(4个物资库、5个二等人员掩蔽部和1个防空专业队)，平时为地下汽车库。

战时专业队、二等人员掩蔽部、人防物资库的特点与区别可参见表1。

战时专业队、二等人员掩蔽部、人防物资库的特点与区别 表1

3.1 负荷分级

人防工程负荷分级与民用建筑略有不同，例如一般人防工程在平时为汽车库，所以普通照明、送/排风机为三级负荷，但人防工程为二级负荷，战时专业队的洗消用电加热淋浴器同样也为二级负荷等。设计时需注意区分。具体负荷分级，见GB 50038—2005《人民防空地下室设计规范》中的相关规定要求。

3.2 负荷计算

负荷计算可以采取利用系数法或需要系数法。各种负荷的计算系数与平时电气系统的设计大致相同。可以参考《工业与民用供配电设计手册》(第四版)中相关负荷计算的系数取值。

3.3 确定人防电源类型

由于战时外部(市政)电源不再可靠，所以需要设置人防内部电源。依据GB 50038—2005《人民防空地下室设计规范》第7.2.11条：各类人防防护单元建筑面积之和大于5 000m2，需要在工程内部设置柴油电站。因此本工程选用柴油发电机组作为人防内部电源。

3.4 确定柴油电站类型

本人防工程具有横向跨度大、建设面积大、防护单元多、二等人员掩蔽部和人防物资库用电量均较小等特点，因此为了保障供电半径、合理分配柴油发电机组容量，需要设置多个柴油电站。

(1)柴油电站的选择

柴油电站分为固定电站与移动电站。其中，移动电站，指可以设置1台120kW的柴油发电机组或设置2台柴油发电机组，但总容量≤120kW，由于机组的容量小，要求进、排风的面积小，可以不设置值班室，因此占地面积小。但由于单台容量≤120kW，所以不适用于承担多个含有大负荷用电设备的防护单元(一等人员掩蔽部、战时专业队等)供电。

固定电站内，单台机组≤300kW，每个固定电站设置2台及以上柴油发电机组，但不能超过4台。虽然机组容量大，因此要求的进、排风的面积也大，需要设置值班室，占地面积大，不利于建筑整体布局。但是，固定电站机组的容量单台可以为300kW，所以当人防中含有较多用电设备大的防护单元时，设置固定电站比较合理。

根据本项目的特点，除一个战时专业队，其余均为二等人员掩蔽部和人防物资库，用电量较小的防护单元，所以最终选择移动电站。

(2)柴油电站选址

柴油电站需要设置在负责供电的几个防护单元中间位置，避免设置在端头的防护单元内，以减少穿越防护单元进行配电。由于柴油电站均为机械送、排风，因此需要暖通与建筑专业相互协作，选取比较合适的区域，防止影响地下室和出地面区域的建筑布局。为了方便人员操作，需要与人员掩蔽工程或防空专业队工程相结合设置。

(3)移动电站的设置

通过负荷计算本工程共设置3个移动电站。其中，移动电站1供电范围：防空专业队、2个人防物资库；移动电站2供电范围：2个二等人员掩蔽工程、2个人防物资库；移动电站3供电范围：3个人防物资库。

3.5 外部电源与人防电源的转换

人防内的用电设备有外部电源和内部电源2种电源供电。战时当外部电源切断后需要转换为内部电源，因此需要设置电源转换装置。由于规范要求每个防护单元自成配电系统，所以要确保防护单元之间的配电不能相互影响，每个防护单元内需要设置总配电箱，为防护单元内的设备配电。故电源转换装置设置在人防总配电箱内。具体系统图参见图1。

图1 外电源转换系统图

3.6 管线敷设

一般民用建筑电气设计中，穿越结构剪力墙体时，只需提前预留洞口即可，但人防的防护密闭墙、密闭门等都有相应的强度和防护要求，所以需要减少穿越防护单元管线的数量及位置。必须穿越时，线槽在防护密闭墙两端需断开，电缆穿越防护密闭墙需要在墙上设置密闭套管，电缆穿越后需要对密闭套管进行封堵。电缆穿越密闭套管做法可以参考国标图集《防空地下室电气设计》FD01～02。

为了防止平时或战时人防工程内会增加用电设备，规范要求在各人员出入口和连通口的防护密闭门门框、密闭门门框墙上均预留4～6根，管径为50～80mm的镀锌钢管。由于民用建筑的人防工程基本平时使用功能为车库，增加大量用电设备的几率较小，为了施工方便及造价方面的考虑，本工程预留4根50mm镀锌钢管。

4 各阶段注意事项

4.1 设计阶段注意事项

(1) 由于各专业与人防无关的管线不许穿越防护单元，所以非人防地下室的集水坑会设置在人防上一层的底板下，导致集水坑下方的层高较低，并且有时集水坑的外壁会与人防密闭隔墙重合。在绘制线槽和穿墙套管的时候需要注意避开。

(2) 车库照度为50lx，而人员掩蔽工程的照度为75lx，可以按照战时照度设计灯具数量，一些非通道及人员不经常到达的场所灯具用图例区分，说明为战时安装。也可以按照平时照度进行设计，在战时转换为高功率灯具。

(3) 当照明配电回路由防护区穿越到非防护区时，配电回路需要在防护密闭门内侧或临战封堵处内侧设置熔断器或断路器。

(4) 设计时需要考虑柴油发电机组的运输，防止审图或验收时出现问题。可以利用汽车坡道，反之，需要在非防护区设置吊装孔。

(5) 由于战时柴油电站涉及所有专业，位置的选择需要在初步设计时确定，避免施工图后期调整影响设计周期。

(6) 在进行负荷计算时，需要将平时用电负荷与战时用电负荷分开计算，平时负荷计算总容量加上战时负荷计算总容量，确定市政电源进线容量。战时负荷计算确定人防电源容量，防止进线电缆选择错误。

(7) 负荷计算需要精准核对，防空专业队等会出现洗消用的电热水器，其容量较大，需要注意不要遗漏。保证后续确定内部电站类型、电站数量及发电机组、蓄电池的容量等的准确性。

(8) 设计前期需要与人防办或者审图单位沟通是否需要设置防爆波电缆井，并且需要结合柴油发电机房确定位置。

(9) 当人防用电设备设置蓄电池时，蓄电池的连续供电时间需要大于人防的防护隔绝时间。

4.2 报审阶段注意事项

(1) 需要完整描述人防概况，包括人防面积、防护单元数量及类型等，作为设计、设备选择的依据。

(2) 列出详细负荷计算，作为选用电站类型及容量、数量的依据。

(3) 对于电气专业，人防内的用电设备多为平战结合，如将图纸分为人防和非人防表示，一旦建筑轮廓或专业条件进行修改，极易产生漏画、漏改，图纸之间相互对应不上，给审图人员或施工人员增加读图的难度。故建议将平、战时电气图纸放到一张图纸表达，采用不同图例及线型区分平、战设备。

(4) 由于战时电气平面中相对于平时平面增加了战时水箱、干厕、防爆墙等人防要素，再加上建筑轴线、车位、墙体和电气自身设计交互在一起，造成平面显示杂乱，给审图和看图人员增加了难度。故建议通过不同线型、不同显示灰度区分需要表达内容的主次关系。

4.3 施工阶段注意事项

(1) 需要特别注意的是，为了保障人防墙体的防护密闭功能，人防内安装的配电箱不得在外墙、临空墙、防护密闭隔墙、密闭隔墙上嵌墙暗装。

(2) 在结构主体施工阶段，电气施工人员需要与结构专业施工人员核对图纸，确保穿越人防墙体之间的套管数量及位置准确无误，防止后期整改，破坏人防墙体强度影响验收。

(3) 各地人防对战时人防用电设备的安装均有不同的要求，具体哪些设备需要平时安装到位，需要与各地人防办提前确认，避免影响验收周期。

(4) 防护单元内的用电设备需要在施工前与各专业核对准确，防止在施工后期增加用电设备、增加进线电缆、在防护密闭墙等开洞等。

(5) 人防内插座箱、通风方式信号箱等设备，设计图纸一般选用标准图集做法，因此施工时需要核对不同类型防护单元对应的图集做法，防止选型错误或者选用线缆错误等，导致不能正常验收。

5 结束语