［摘要］高层住宅设计是建筑设计中最常规的类型，本文先简要说明高层住宅建筑设计中管线增多的原因，并依据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》《民用建筑电气设计标准》《商店建筑电气设计规范》等规范内容，在高层住宅标准层、底商及在装配式等部位的电气导管选择最合理的管材，以达到优化设计、方便进行施工作业的目的。
［关键词］高层住宅；电气管材；敷设；管线交叉
近年来，随着电气规范的不断变革完善，电气系统逐年增多，电气管线增加较多。以高层住宅建筑为例，其户内及公共区域电气暗敷管线较多，往往需要加大公共区域结构板厚，造成了成本的增加和施工的困难。本文从实际出发，结合相关规范规定，论述住宅设计中公区电气导管的选择和敷设，以达到优化设计并节约成本的目的。
1消防应急照明及疏散指示系统管线的增加
《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB51309-2018（以下简称《技术标准》）出台后，对近年来应急照明系统设计的习惯做法进行了较大改革。《技术标准》3.1.6条规定：住宅建筑中，当灯具采用自带蓄电池供电方式时，消防应急照明可以兼做日常照明[1]；该条规定是基于节约投资的角度考虑，住宅建筑楼梯间及其前室应急照明灯的地面水平最低照度仅需不低于5.0lx，疏散走道、通道的地面水平最低照度仅需不低于1.0lx；但住宅日常照明走道、楼梯间最低照度需满足50lx的要求；当消防应急照明兼做日常照明时，为满足日常照度要求，需提高灯具光通量，相应其额定功率指标需提高多倍。《技术标准》规定，任一配电回路配接灯具的额定功率总和不应大于配电回路额定功率的80%，A型灯具配电回路的额定电流不应大于6A。若同时满足平时照度50lx及任一配电回路不大于6A的要求，将严重影响配电回路配接的A型灯具数量指标。当采用集中电源供电时，设置在电缆竖井中的集中电源额定输出功率不应大于1kW，若应急与平时合用，为满足实际需要，将额外增设较多集中电源。鉴于以上情况，在平时高层住宅设计中，多数设计者还是会将应急照明系统和日常公共照明系统分开设置。分系统设置之后，应急照明系统线路暗敷设需采用金属导管保护，且暗敷设时保护层厚度不应小于30mm。由此可以看到，分系统之后公共区域电气管线数量会成倍增加，如图1。
2火灾自动报警系统管线的增加
随着火灾自动报警及消防联动控制系统的不断细化，消防联动控制系统中各子系统的不断增加，消防系统的可靠性及可操作性也在逐渐增强。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版，以下简称《防火规范》）、《消防控制室通用技术要求》GB25506-2010及《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013（以下简称《火规》）规定，具有消控室的场所应设置防火门监控系统。需要监控的防火门一般指与人员疏散相关的常开式、常闭式防火门，其工作状态均应被监控[2]。高层住宅建筑中，需要被监控的防火门一般为电梯前室、防烟楼梯间或封闭楼梯间等处设置的防火门。为满足《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017规定机械加压送风余压值的要求，当系统余压值超过最大允许压力差时应采用泄压措施，在设计中需增设机械加压余压监控系统。《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019（以下简称《民标》）实施后要求电梯前室、疏散楼梯间内应设置应急广播扬声器。综上所述，火灾自动报警及消防联动控制各子系统的增加，都使住宅建筑公共区域电气管线数量成倍增加，如图2。
3楼层电表箱位置的选择
在高层住宅设计中，住宅的垂直干线一般采用预分支电缆作为分支连接。《低压配电设计规范》GB50054-2011规定：短路保护电器应装设在回路首端和回路导体载流量减小的地方。当不能设置在回路导体载流量减小的地方时，应采用下列措施：短路保护电器至回路导体载流量减小处的这一段线路长度，不应超过3m。由图3可以看出，当电表箱设在电井对面的墙上时，电表箱进线自电井电缆分支处至电表箱进线开关长度在3m以上，这时就需在电井电缆分支处设置短路保护电器。在工程实际中，往往因为方案条件限制，电表箱没有条件安装在电井附近的墙面上。当电表箱设在离电井有一定距离或安装在电井对面的墙上时，由电井至电表箱进线往往需要穿明管敷设；但住宅公区走道不吊顶时，该段管路将影响到整体美观。以一栋地上26层，地上1、2层为商业服务网点，2~26层每层2户的高层住宅建筑为例。按规范要求，高层住宅建筑电能表宜按楼层集中安装，该楼在3~26层每3层集中设置电表箱。每套住宅用电负荷按6kW/户计算，电表箱设备容量为36kW，经计算，电表箱进线电缆规格按YJV-4x25+1x16，按电力电缆穿焊接钢管最小管径选择，一个弯曲时，采用SC50，两个弯曲时，选用SC65。《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011规定：敷设在钢筋混凝土现浇板内的线缆保护导管最大外径不应大于楼板厚度的1/3。以公区板厚150mm为例，则暗敷保护导管最大外径不应超过50mm，若采用钢管保护时，由表1看出，若公区楼板为150mm，则暗敷管道最大采用SC40管。由此可知，无论是考虑走道整体美观，还是考虑在电缆分支处增设开关箱增加造价的影响，高层住宅电表箱都宜设置在电井附近，且不宜设置在电井对面的墙面上。
4高层住宅设计中电气管材的选择
在符合规范要求的前提下，考虑工程造价和施工便捷，套内普通照明插座管线可选择RPE管、PC管或FPC管等塑料管。但自楼层电表箱至住户配电箱进户线管材往往有两种选择，以进户线采用3x10mm2为例，可选用焊接钢管SC25或PC32（以下塑料管均以聚氯乙烯硬质电线管代表）；从表1中可以看出，SC25内径/外径分别为28.7/33.7mm，PC32内径/外径分别为26.6/32mm；经对比，两种管材内外径相差不大，两种管材优缺点如下：焊接钢管机械强度高，在建筑物不均匀沉降或有机械损伤时能更好地保护进户干线，不变形，耐压力大，抗震动，在砼中预埋不怕脱落、断裂跑管等现象发生，但成本大、工序复杂、工艺要求高；PC管等塑料管价格便宜、施工方便，但受冲击时易脆裂，耐火性差，易变形，受压容易出现死弯等现象。
5各系统管线交叉现象
高层住宅设计中，公区管线有：住户配电箱进户管线、家居信息箱进户管线、访客对讲系统进户线、公区各类消防系统管线。《防火规范》规定建筑高度大于54m但不大于100m的住宅建筑，套内宜设置火灾探测器。但考虑到高层住宅建筑火灾往往是由住户套内引发的，所以多地消防部门规定，一类高层住宅建筑户内需设火灾探测器。以上各系统管线错综复杂，容易发生管线交叉现象，容易存在两层管线交叉的情况，个别还会出现三层管线交叉，如图3所示：综上所述，为避免配管凸出楼板，需合理选择公区板厚。为了合理降低成本，保证公区层高，在高层住宅设计中，我们也需要选择合理的敷设路径并选择敷设管材。《火规》11.2.1条规定：火灾自动报警系统的传输线路应采用金属管、可挠（金属）电气导管、B1级以上的刚性塑料管或封闭式线槽保护。《技术标准》4.3.1条规定：系统线路暗敷设时，应采用金属管、可弯曲金属电气导管或B1级及以上的刚性塑料管保护。《民标》13.6.3条规定：消防应急疏散照明系统的配电线路应穿热镀锌金属管保护敷设在不燃烧体内。《民标》13.8.5条第5款规定：火灾自动报警系统线路暗敷时，应采用穿金属导管或B1级阻燃刚性塑料管保护并应敷设在不燃烧性结构内且保护层厚度不应小于30mm；消防用电设备、消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及应急广播等线路暗敷设时，应采用穿金属导管保护[3]。《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2015（以下简称验收规范）12.1.2条规定：钢导管不得采用对口熔焊连接；镀锌钢导管或壁厚小于或等于2mm的钢导管，不得采用套管熔焊连接。《民标》8.3.2条规定：明敷或暗敷于干燥场所的金属导管宜采用管壁厚度不小于1.5mm的镀锌钢导管。从上述规定可以看出，不同规范对火灾自动报警系统及消防应急疏散照明系统的线路敷设的要求有出入。为同时满足上述规范要求，在平时设计中，消防相关管线暗敷设时，均采用金属导管保护。
6住宅底商管线敷设的选择
一般情况下，住宅底商首层没有商业用公共走道空间；多数设计者为设计及施工便捷，会考虑穿越不同商铺各设置一趟强弱电线槽，各商铺强弱电进线均通过该线槽引至每间商铺内强弱电进线箱。但《商店建筑电气设计规范》JGJ392-2016规定，商店建筑的配电干线（管）应设置在建筑的公共空间内，不应穿越不同商铺[5]。该条规定是根据零售业态经营者的产权界定，便于对配电设备和线路的维护改造，以免造成运营阶段个别商户装修改造时对其他正在营业的商户造成影响。所以，常规公共线槽穿越不同商铺的做法并不妥，据此笔者根据不同情况，提出三种管线敷设方案。方案一：从电表间采用穿管暗敷的方式到商铺配电箱，该方案需考虑板厚的影响，按前述论点，埋入楼板的管外径不应超过楼板厚度的1/3。方案二：从电表间引出管线至室外，再由室外通过室外管道结合手孔井引至每间商铺内，该方案造价相对较高，为避免室外手孔井过多，可几间商铺合用一个手孔井。方案三：有地下室或设备夹层时，可从电表间引出线槽至设备夹层或地下室，从设备夹层或地下室内线槽引上至每间商铺。上述三种方案可根据商铺集中电表箱的位置、地下室或设备夹层配置等不同环境综合考虑，选择最优的敷设方式。《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）规定：建筑面积大于200m2的营业厅应设置应急照明。但按GB51309-2018要求，集中电源应设置在消防控制室、低压配电室、配电间内或电气竖井内。
7装配式住宅建筑中电气管材的选择
为大力发展装配式建筑，持续推进建筑业转型升级，装配式建筑在近年来得到了迅速推广。在装配式建筑电气设备及导管安装应用中，预制构件内暗设导管一般选用中型及以上阻燃塑料管（PC管）、套接紧定式钢导管（JDG管）、中型及以上可弯曲金属导管（KGJ管）。当导管连接头设于预制墙板内时，仅适用于PC管连接（胶粘），但当设计为钢管时，就需在预制墙板预留导管连接的操作空间，此处待导管安装完成后浇。避免了预留操作空间的二次浇筑，提高了建筑电气的装配率，在满足规范要求的情况下，在设计中应尽量选择PC管敷设。
8结语
高层住宅电气施工图设计虽然相对简单，但因与人们生活息息相关，且住宅建筑与其他一般公共建筑不同，末端点位及线路在土建设计阶段就需要设计施工到位，所以一次设计的管线选择就显得尤为重要。因规范总在不断地修订和完善，在高层住宅电气施工图设计中，设计者要根据规范要求，充分考虑对施工造成困难和增加造价的影响，合理选择管线材质和最优的敷设路径，以期达到优化设计、方便施工的目的。
作者：张少锋 单位：甘肃省城乡规划设计研究院有限公司