民用建筑中潮湿场所的电气防护设计探讨

韦国龄, 孙 峰

(1.华东建筑设计研究院有限公司, 上海 200011;2.上海戴文工程设计有限公司, 上海 200433)

0 引 言

电气设备和线路使用的环境一般分为以下8种场所:① 一般场所;② 潮湿场所;③ 多尘场所;④ 腐蚀场所;⑤ 高温场所;⑥ 露天场所;⑦ 爆炸危险场所;⑧ 火灾危险场所。GB 55024—2022《建筑电气与智能化通用规范》[1]明确指出:潮湿场所是指相对湿度大于95%或相对湿度长期超过75%的空气环境、存在积水或其他导电液体、泥泞的环境。民用建筑中究竟有哪些部位列为潮湿场所,其电气设计又应采取哪些安全防护,本文将针对上述问题逐一探讨。

1 潮湿场所的常见区域

根据潮湿场所的定义,统计了民用建筑中常见的典型潮湿场所:① 浴盆或淋浴场所;② 游泳池,水上游乐园的跳水池、游泳池、戏水池、冲浪池等;③ 喷水池场所;④ 卫生间;⑤ 饮食建筑或场所的加工间、烹饪间、洗碗间;⑥ 冷冻机房、锅炉房、水处理机房、热交换机房、水泵房;⑦ 冷库库房、洗衣房、开水间、消毒室、病理解剖室;⑧ 地下室(部分规范条文适用)。

民用建筑内的地下室是否属于潮湿场所,一直是行业内的争议问题。地下室虽然位于室外地坪以下,但很多人觉得地下室的潮湿度并不高,远远达不到超过75%的程度,尤其在北方地区,气候长期较为干燥。但很多现行规范在条文描述中都会将地下室和潮湿场所作为同等场所来做要求,比如GB 51348—2019《民用建筑电气设计标准》[2]第26.5章节中对弱电管线的敷设要求。同时,在某些特定的季节期间,也应该注意到南方地区的地下室的湿度会非常高。对上海多个建筑内的地下室进行过湿度测量后发现,在黄梅季节,这些地下室即使开起机械送排风设施,但也能持续数日湿度保持在90%以上,这也是很多南方地区的住宅小区在地下室配备固定式或移动式大型除湿机的原因,所以建议将民用建筑内的地下室等同于潮湿场所。但也同时建议地下室相关安全防护设计仅仅局限于规范明确的条文要求中,切不可扩大到所有潮湿场所的防护要求。

除此之外,空调机房、风机房是否属于潮湿场所,大家有不同的看法。这些场所虽然部分是进水房间,但机房内的湿度并不高,这也是很少有规范条文将这些机房和潮湿场所做同等要求的原因。

2 潮湿场所的设备选型

2.1 防护等级说明

电气设备的防护等级系统是由IEC起草的,将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。IP防护等级是由两个数字所组成,第一个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级(这里所指的外物含工具,人的手指等均不可接触到电器之内带电部分,以免触电),第二个数字表示电器防湿气、防水浸入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高。防水等级说明如表1所示。淋浴场所、泳池场所、喷水池场所的安全防护措施如表2所示。

表1 防水等级说明

表2 淋浴场所、泳池场所、喷水池场所的安全防护措施

2.2 潮湿场所的管线敷设防护措施

根据现行规范的要求,归纳了有关潮湿场所内管线敷设的防护措施要求。

室内潮湿场所明敷的导管、电缆桥架必须采用防潮防腐材料制造或做防潮防腐处理。如不锈钢导管、不锈钢电缆桥架、燃烧性能分级为B1级的刚性塑料导管或高分子合金电缆桥架、晶须改性塑料电缆桥架或不锈钢电缆桥架。如采用防潮防腐漆做涂刷处理,涂刷应不少于3 次,桥架金属支架也应进行防腐处理。这是因为一旦导管或电缆桥架被腐蚀,会大大削弱其支撑和机械防护的能力,对供电安全有很大影响。此条同样适用于地下室场所。

潮湿场所的线缆明敷,当采用金属导管时,其壁厚不应小于2.0 mm;当采用电缆桥架敷设时,桥架板厚不应小于1.5 mm;当采用可弯曲金属导管敷设时,应选用防水重型的导管。明敷管线桥架应采取防潮防腐措施,此条同样适用于地下室场所。

潮湿场所的线缆暗敷,当采用金属导管时,其壁厚不应小于2.0 mm;当采用可弯曲金属导管敷设时,应选用防水重型的导管;当采用塑料导管敷设时,应选用重型的导管。民用建筑布线系统所采用的可弯曲金属导管,主要为中型和重型两类,重型导管也为热镀锌钢带轧制,内涂绝缘防腐树脂,抗压强度大于1 250 N,更加适用于明敷在潮湿场所,因此潮湿场所的暗敷管线不建议使用重型的可弯曲金属导管。此条同样适用于地下室场所。

潮湿场所的导线连接应选用IPX5及以上的防护等级连接器,敷设在潮湿场所管路的管口和管路连接处,均应做密封处理。接线盒和导线的接头应做防腐蚀和防水防潮处理;具有IP防护等级要求的系统部件,其线路中接线盒应达到与系统部件相同的IP防护等级要求。此条不适用于地下室场所。

在潮湿场所(地下室除外),应采用具有防溅电器附件的插座,安装高度距地不应低于1.5 m,宜采用防潮易清洁的灯具和开关,灯具的防护等级不应低于IPX4。

处于潮湿环境内的消防电气设备,外壳的防尘与防水等级不应低于IP45。

卫生间的灯具位置不应安装在0、1区内及上方,开关宜设于卫生间门外。

应急照明灯具、应急照明配电箱、集中电源在潮湿场所内(地下室除外)设置时,防护等级不应低于IP65。

安装在潮湿场所(地下室除外)的电气设备应选用额定剩余动作电流小于30 mA,无延时的剩余电流动作保护器。

电气机房不应设在潮湿场所(地下室除外)的贴邻位置;电气竖井不宜与潮湿场所(地下室除外)相贴邻。

3 类潮湿场所的电气防护设计

在民用建筑中,对于室外和屋面也需注意。

绝缘电线穿金属导管在室外或屋面埋地敷设时,应采用壁厚不小于2.0 mm的热镀锌钢导管或重型防水可弯曲金属导管,并采取防水、防腐蚀措施。

室外或屋面的电缆桥架进入室内或配电箱(柜)时应有防雨水进入的措施,电缆槽盒底部应有泄水孔。

室外或屋面落地式配电箱(柜)应安装在高出地坪不小于200 mm 的底座上,底座周围应采取封闭措施,其防护等级不应低于IP65。

安装于室外的景观照明中部分设施位于距建筑外墙20 m以内范围的,应与室内系统的接地形式一致;全部设施均位于距建筑物外墙20 m以外的照明回路,宜采用TT接地形式。

采用Ⅰ类灯具的室外分支线路应装设剩余电流动作保护器。

室外屋面敷设的桥架应采用高分子合金桥架、高强度晶须改性塑料防腐桥架或耐腐蚀钢制桥架。

4 结 语

根据相关研究结果,当空气湿度高于81%时,潮湿气候便会对电气线路、电子元器件产生不良影响,使得绝缘层材料特性降低、金属材料元件受到腐蚀。吸湿受潮的线路和电气设备在接通电源时,轻则会出现漏电、烧坏线路,重则会引发短路故障、毁坏零部件,甚至于引发人身安全。因此潮湿场所作为高危场所,应将相关区域电击防护的保护措施严格落实在设计之中,切不可疏忽遗漏。本文在潮湿场所的电气防护设计思路也为广大设计师在相应区域的设计提供参考。