民用公共建筑电气用房设置要求

罗卫东， 张 翯， 段 刚

(1. 中旭建筑设计有限责任公司，北京 100044； 2. 北京中航空港建筑装饰工程有限公司，北京 100044)

0 前言

随着科技的进步以及经济的发展，民用公共建筑内的电气系统越来越多，配套的电气用房也越来越多。现行的建筑工程建设规范对于电气用房的设置均有要求，但是要求不尽一致，甚至矛盾。

本文通过对现行建筑工程建设设计规范进行分析归纳，初步梳理出符合电气设计思路的要求及做法。为各位同行在设置电气用房以及与建筑设计沟通工作时提供一些思路。

下文将通过适用规范标准归纳、电气设计思路展开、电气用房设计要求分析等几方面展开探讨。

1 规范的整理

1.1 主要相关建筑规范

GB 50352-2005《民用建筑设计通则》 第8.3章、GB 50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称“《建规》”)等。

1.2 主要相关电气规范

GB 50053-2013《20kV及以下变电所设计规范》(以下简称“《20kV变电所规范》”)、JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》、GB 50054-2011《低压配电设计规范》、GB 50052-2009《供配电系统设计规范》(以下简称“《供规》”)、GB 50314-2015《智能建筑设计标准》、GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》等。

1.3 相关技术措施

《全国民用建筑工程设计技术措施》(建筑及电气)、《建筑电气设计技术细则与措施》(中国建筑设计院)、《建筑统一技术措施》(华森公司)、《BIAD建筑设计标准丛书 建筑电气专业技术措施(第二版)》2016等。

1.4 相关地方要求

各地方供电公司的要求；各地方政府对电气用房的特殊要求(如福建省政府出于对防汛考虑，不允许电气设备用房设置在地下层)。

2 电气用房名称归纳

(1)涉及电气专业用房名称

35kV变电站(所)、变电所、10kV电缆分界室、高压配电室、配电室(低压)、柴油发电机房、配电间、控制室、电井。

(2)涉及智能化专业机房名称

消防控制室、安防监控中心、信息接入机房、信息网络机房、有线电视机房、广播室(站)、智能化机房、电信间、弱电间，弱电井。

(3)电气和智能化分设机房和竖井，如需合用，一般命名为电气间或电气竖井。

3 电气用房设置的统一要求

(1)一般民用建筑内不选用用油(充油)电气设备。相关专业在考虑相关电气用房的防火措施(间距、耐火极限等)时按无油考虑。

(2)一般民用建筑只涉及10kV及10kV以下电压等级的供配电设计。电压等级高于10kV的由项目所在地供电公司设计院设计。

(3)应根据当地供电公司的要求进行10kV变电所的设置。故项目开始设计之前一定要进行项目信息收资，拿到项目所在地供电公司的相关文件，并督促建设方进行供电报装，拿到当地供电公司的常用方案。收资主要内容为10kV变电所设计权限、管理权限、位置要求、当地常规做法、当地高压供电系统的接地型式等，否则一旦设计后期供电公司介入，造成变电所设置的调整，各专业都会进行相应的修改。

(4)一般从供电公司接入10kV电源至地块，但也不排除接入20kV和35kV电源。后者不在民用设计院范围内。

(5)所有电气用房正上方不能设置用水机房(给水机房、水箱、水池、卫生间、洗衣房、厨房、咖啡厅、空调机房等)。

(6)所有进出电气用房的孔洞(水平、竖向)均应防火封堵。不允许无关管道穿越电气房间。所有电气房间的门外开。

4 室外电气用房(或设施)

(1)35kV变电站(所)：民用建筑一般不涉及35kV变电站。如有涉及，一般是在室外规划变电站的位置及条件。相应规范包括GB 50059-2011《35kV～110 kV变电站设计规范》和GB 50060-2008《3～110 kV高压配电装置设计规范》。另外可参考《国家电网公司输变电工程典型设计35kV变电站分册》设计图例进行预留。一般在城市设置不超过3台50MVA容量的35kV变压器，其变电站单层面积约500 m2，共两层，总高度不超过10m。此变电站内的变压器一般为油浸式变压器，防火间距可按《建规》5.2.2,5.2.3，3.4.1设置，并预留运输车道。35kV变电站不应设置在地块最低点。

(2)10kV变电所：基本要求同上。变电所的大小根据变电所内安装设备决定。

(3)10kV箱式变电站：如果受室外条件限制，不能设置独立的室外变电所，可设置10kV箱式变电站。根据某公司样本，箱式变电站一般不超过单台1 250kVA，其尺寸为4 504mm×2 204mm×2 450mm。如果设置双台变压器，则不超过2×1 000kVA，其尺寸为8 504mm×2 204mm×2 450mm。箱式变电站可选用油浸式或干式变压器，防火间距可按《建规》5.2.3设置(不应小于3m)，并预留运输车道。10kV箱式变电站不应设置在地块最低点。

(4)室外集装箱型柴油发电站：为解决项目第二路电源，一般会设置柴油发电机房。如果室内没有设置柴油发电机房的条件，可设置室外集装箱型柴油发电站。一般功率小于800kW的集装箱型柴油发电机组尺寸为一个标准集装箱尺货：5 898mm×2 352mm×2 390mm；大于800kW的集装箱型柴油发电机组尺寸为两个标准集装箱尺货： 12 024mm×2 352mm×2 390mm。设置室外集装箱型发电机房时，需尽量靠近变电所，以便减少低压电缆的距离。另外若环保有要求还需考虑降噪处理及烟气处理，其余要求同上。对于严寒地区，应尽量避免设计室外集装箱型柴油发电机房。

5 10kV电缆分界室

10kV电缆分界室一般是供电部门与建设方产权(或管理权)的分界点，有些地方要求设置，以项目所在地供电部门的要求为准。

10kV电缆分界室一般设置在首层，分界室面积约30 m2；层高≥3m，分界室内一般设置环网柜。分界室下设置电缆夹层，电缆夹层层高2.1m。电缆分界室一侧设置在外电源接入方向处的外墙，并且有直通室外的门。如果10kV电缆分界室设置在建筑物的内部，供电部门一般要求可通过公共走道抵达电缆分界室，以便出现问题时维修人员可以直接进入房间。

6 附设式变电所

6.1 10kV(20kV)变电所的选址

(1)负荷中心：变电所尽量设置在用电负荷中心。

(2)供电半径：按供电部门要求，城区变电所的供电半径一般不超过200m，郊区变电所的供电半径一般不超过250m。

(3)设置位置：当有多层地下室时，变电所不应设置在最底层。当只有地下一层时，变电所应采取抬高地面和防止雨水、消防水等淹水的措施。

(4)特殊要求：部分沿海地区(如福建省、天津滨海新区等)要求变电所不能设置在地下。北京供电局的要求基本同(3)所述。但是个别地区要求如果只有地下一层时，尽量设置在首层。

(5)避让变形缝、沉降缝：变电所应避开变形缝、沉降缝。如果变电所正上方是大厅(或其他功能)，且设置地板采暖时，建筑需增强地板处的防水做法。

(6)设置在避难层：需重点考虑变压器的运输。一般民用建筑电梯轿厢的尺寸及运载能力有限，无法运输变压器。常规做法是利用电梯井道运输变压器。设计时需考虑变压器从室外进入室内、电梯的运输路线，运输路线均需满足变压器的运输条件。运输变压器的电梯可在电梯订货时提出要求。另建议土建专业在变压器下设置浮筑地台或相关减震措施，以降低对下层建筑的震动及噪音。

(7)变电所不应贴邻消防控制室、智能化机房设置。

(8)部分建筑设计规范对变电所的设置另有要求，如教育建筑电气设计规范要求变电所不能贴邻教室设置。

6.2 10kV变电所的常规做法

变电所内一般有三种常规做法：设置电缆夹层、设置电缆沟、电缆上进上出。各地供电部门对变电所的做法要求不一致，从电气安装、电缆敷设、后期维护综合选择，优先选用设置电缆下夹层。

(1)设置电缆夹层：变电所层高一般为6.0～6.2m，电缆夹层为2.1m。此种做法优点是方便电气管线的安装、管理及以后设备增加；缺点是需计入一部分建筑面积，考虑楼梯踏步及结构做法。

(2)设置电缆沟：变电所层高一般为4.2m左右(不含沟)，高压电缆沟一般1.2m深，低压电缆沟1.0m深。这种做法优点是方便电气管线的安装、管理；缺点是结构做法比较麻烦。

(3)电缆上进上出：变电所层高一般为5.0m左右，这种做法优点是土建简单；缺点是电气管线的安装、管理较复杂。

(4)变电所地面标高：采用电缆沟及电缆上进上出做法时，变电所的地面标高要比室外地面高0.3m左右。

(5)变压器运输：变电所设计时需考虑变压器的运输通道。供电部门要求宽度≥2.0m，高度≥2.5m。考虑变压器的重量一般≥3t，故设置在地下的变电所，不能通过楼梯、梯段运输变压器，也不建议沿汽车坡道运输变压器，设计时可和设备专业一起考虑设置共用吊装孔。

6.3 关于电动汽车充电桩变电所设置问题

现阶段政府一直在推行设置电动汽车充电桩。电动汽车充电桩分直流充电桩及交流充电桩，直流充电桩一般为40kW，交流充电桩一般为7kW。集中设置用电量比较大，需设置电动汽车充电桩专用变电所。由于此部分内容各地政府要求不尽一致，故需在方案阶段明确：(1)了解当地政府相关部门颁发的文件，并按文件要求的数量、规模进行设计；(2)按照当地供电公司的要求。

7 室内电气用房

7.1 柴油发电机房

(1)选址

柴油发电机房的选址原则基本与变电所一致，需考虑防水、运输，负荷中心等问题。 根据《建规》5.4.13：柴油发电机房不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻。本条为强制性条文。故柴油发电机房一般设置在首层或者地下层，并尽量贴近变电所。

(2)运输

柴油发电机的尺寸比较大，大型项目采用的柴油发电机组重量在10t以上。一般需要预留设备吊装孔，此吊装孔可与其他设备吊装孔共用。并需规划柴油发电机组的运输路线。以风冷式柴油发电机组举例，奔驰机组1 500kW尺寸为4 250mm×1 670mm×2 390mm，康明斯机组1 500kW尺寸为61 750mm×2 286mm×2 537mm，一般柴发机组的水箱在运输时可先拆卸，但是柴发机组运输路线其高度≥2.6m。如有特殊要求，需提前和建筑沟通。

(3)通风要求

由通风专业提出进风井面积、排风井面积。柴油发电机组烟气原则上需要引至裙房屋顶排放。部分地区可在柴油发电机房内设置烟雾处理装置，烟雾处理后可在首层高位排放(需要提前咨询当地环保部门)。增设烟雾处理装置后需增大机房面积。

柴油发电机房的风井尽量不要拐弯，如果需要，需和设备专业协商是否可行，另外在南方地区建筑还需考虑风井的雨水倒灌问题；针对风井的布置，尽量一端是进风井，另一端是排风井，如果进、排风井相距太近，则吸进来的风直接排走了，无法起到冷却作用。

(4)层高要求

柴油发电机房具体高度根据柴油发电机组容量来确定，一般不低于净高4.0m，常规是净高5.0m。具体可查阅《建筑电气常用数据手册》。

(5)噪音

柴油发电机房的噪音比较大，且不能根除。如果有环保方面的要求(如宾馆)，需考虑柴油发电机的位置和降噪处理。

(6)减震

柴油发电机房的震动比较大，尤其是机房内设置多台发电机时，有条件建议土建设置浮筑地台，以降低对整栋建筑的震动及噪音。

(7)储油

布置在民用建筑内的柴油机房，当机房内设置储油间时，单个储油间存储量不应大于1m3。大型建筑可考虑在室外设置输油口，通过输油管引至柴油发电机房内的储油间。应急时可通过输油口与柴油车相连，为柴油发电机组长时间供油。

(8)其他要求

考虑到柴油发电机房内的清扫，一般引入生活给水，并设置地漏。柴油发电机房内整个房间设置吸音墙面及顶面。关于柴油发电机房的强制性条文比较多： 《建规》 5.4.13，5.4.15均有涉及，设计时需重点考虑。

7.2 配电室(间)

(1)定义

规范对于配电室、配电间均无明确定义，其很少提及配电间这个词语，基本只使用配电室这个词语，且对配电室的设置有明确要求。 个人理解，设置大量配电设备的场所叫配电室，设置少量配电设备的场所为配电间。《全国民用建筑工程设计技术措施》-2009电气 5.2.4对配电间的定义： 配电间是指楼层内安装配电箱、控制箱、垂直干线、接地线等所占用的建筑空间。

(2)一般要求

配电室长度超过7m时，应设2个出口，并宜布置在配电室两端。当配电室的长度>60m时，宜增加一个安全出口，相邻安全出口之间的距离≤40m。当配电室双层布置时，楼上配电室的出口应至少设一个通向该层走廊或室外的安全出口。

配电室层高宜≥3.5m。配电室的地面宜高出本层地面50mm或设置防水门槛。 配电室不宜设在建筑物地下室最底层。设在地下室最底层时，应采取防止水进入配电室内的措施。

配电室屋顶承重构件的耐火等级不应低于二级，其他部分不应低于三级。当配电室与其他场所毗邻时，门的耐火等级应按两者中耐火等级高的确定。配电室的门均应向外开启。配电室需固定设备和桥架，墙体若是空心砖等做法，需考虑加固措施。

(3)如何设置

1)规模不大且不需要设置变电所的建筑，设置配电室。 2)业态不同，需要考虑单独计量，单独管理，此时需考虑设置配电室。比如一个学校，有宿舍、食堂、教学、实验、实习等各个区域，需分区域设置配电室。 3)部分用电量比较大的业态，如餐饮厨房、电影院、宴会厅等，需要独立设置配电室。

7.3 值班室(控制室)

一般总变电所设置值班室；消防水泵房、制冷机房、热力站房等设置控制室。其他有业态需要的可以设置管理用值班室。控制室一般设置配电及控制设备，人员在其中操作、巡视、检修。值班室除了控制室以上功能外，需值班人员24h值守。故需要满足值班人员的基本生活要求，值班室也可与控制室合建。

(1)值班室

有条件可设置独立卫生间，如值班室30m范围内设有公共卫生间，也可不设置卫生间。值班室的位置应方便进出，尽量靠近电梯或楼梯，且值班室需要满足一定的宽度和高度以方便值班人员通行及搬运设备。

(2)控制室

所有大型设备机房在布置时均应考虑设置控制室，比如：制冷机房、热力站房、消防水泵房、避难层消防转输泵房等。消防水泵房宜设置独立控制室。消防水泵房及消防控制室应采用防水淹的技术措施。

7.4 电气竖井

(1)一般要求

1)建筑工程建设设计规范均使用电气竖井或电缆竖井一词。从规范理解，无论是电气竖井还是电缆井，均为敷设线缆、母线使用。2)民用建筑内，只敷设线缆、母线的电井一般只有消防电缆竖井或者超高层建筑内设置的10kV电缆井。上述电缆井内只敷设消防用线缆或者10kV线缆。3)建议把公建类建筑的电气竖井统一命名为配电间。两者在隔墙、楼板的要求是一致的，但是防火门要求后者更严，也更符合现在消防的要求。

(2)电气竖井设置

1)要求每个防火分区均应设置一处，所有消防电气设备均放置在配电间内。 2)每个电气竖井(配电间)的供电半径一般控制在50m内，如果该防火分区比较狭长，可增设电气竖井(配电间)。3)敷设主电缆、母线的电气竖井(配电间)宜上下贯通。 4)电气竖井(配电间)的地面宜高出本层地面50mm或设置防水门槛。如果敷设竖向母线槽的话，需做防水坎。 5)如果屋面设置了大量的空调设备的话，需相应设置配电间，可把最顶层的配电间升到屋面。6)强电类竖井在进行面积规划时，除考虑强电和消防桥架所需空间外，还应预留配电柜位置；弱电类竖井在一般在4 m2左右。

8 结束语