摘要：随着社会经济的发展，建筑中的电气设备越来越多，如供配电系统、消防报警系统、电子信息系统、照明、电梯等。地震发生时，设备本身损坏的同时，也可能引起火灾、泄漏、触电、跌落等事故，所以造成的经济损失也会越来越大，而且次生灾害超过直接灾害带来的损失。有关调查表明，加装抗震支撑系统的设备系统相比未安装支撑的系统，地震时位移降低，大大提升了抗震性能与效果。
关键词：建筑；电气；抗震；设计
1建筑电气抗震与“广义建筑电气安全”观
建筑电气是一门应用技术。建筑电气设计是利用电气系统、设备及其技术，在建筑物限定空间中，为人们创造安全、舒适、便捷的工作以及生活环境。安全是评判建筑电气设计成果的首要得分项。传统的“电气安全”是指能避免因电气事故引起人员伤亡、设备损坏、财产损失或环境损害的电气环境。一般指强电安全，包括配电系统安全、照明安全、常用设备电气安全、特殊场所的安全防护、防静电安全等。自上世纪八十年代以来，随着信息技术的发展，建筑中弱电系统、设备及其技术迅速发展，同时人们对人居环境质量的需求也不断提高，由此，建筑电气的内容不断扩展，所谓“安全”，也由传统的“电气安全”逐渐演进为“广义建筑电气安全”。所谓“广义建筑电气安全”，即除了传统的“电气安全”，还包括弱电方面的电气消防安全、通信安全、安防安全、网络安全以及电气抗震安全等。要求从建筑电气专业角度对建筑物内的人员、设备及建筑环境（含物理层面和虚拟层面的环境）进行全方位防护、防灾、消灾，目标是确保人员安全，将经济损失降到最低程度。而建筑电气抗震正是“广义建筑电气安全”不可或缺的重要方面。
2抗震设防标准
确定各类设备的抗震设防标准及设防范围是核心问题，但建筑设计规范对此的要求有些笼统，前后文也不太一致。电气设备应按发生地震时承担的作用、损毁后的影响大小、经济损失等分别确定设防标准。电气设备大致分为四类：1)地震发生时需工作的设备系统，如应急广播、应急照明等；防止发生次生灾害的设备，如火灾报警系统、燃气或燃油系统的电控设备等；2)地震发生时不需工作，但损坏会产生严重经济损失的设备，如重要的数据机房等；3)一般性的需设防的设备，包括建筑设计规范要求的内径不小于60mm的配管及重力不小于150N/m的槽盒或母线槽及其他各类设备；4)其他不重要的较小的设备，如开关、插座等。对于1)、2)类设备应重点设防，3)类设备可按与建筑同等烈度设防，4)类可不设防。GB50981—2014《建筑机电工程抗震设计规范》要求“重要电力设施可按设防烈度提高1度进行抗震设计”，显得不够恰当。对于1)类设备，只要建筑没有倒塌，就应继续工作，以方便人员疏散和防止次生灾害发生，故应按罕遇地震设防。罕遇地震的设防标准与“设防烈度提高1度”并不相同，多数情况前者的标准高于后者。
3建筑电气抗震设计技术要点
3.1电气设施选址及布置
表1 建筑场地类别
建筑工程的配变电设施。配变电所，特别是独立式配变电所以及柴油发电机房的选址应根据表1和项目场地条件，选择在对抗震有利的地段进行布置，避开不利和危险地段。校园，尤其是农村中小学校园，切忌采用杆上变压器安装方式。鉴于我国目前预装式变电站的使用环境一般为8度及以下地区，所以在9度及以上地区，不应选用预装式变电站，以避免地震时发生装置内部损坏或整体位移造成人员伤害及供电中断。
（2）弱电系统重要机房。建筑物内的通信机房、消防控制室、安防监控室不应布置在结构抗震性能薄弱的部位，如结构抗震缝、伸缩缝等处。
（3）配电箱、控制箱（柜）。重力≥1.8kN的箱（柜）在满足使用功能的前提下，应选择在相对安全的部位安装，不宜布置在轻质隔墙、屋顶女儿墙及广告架、吊顶内、悬挑处以及结构的薄弱部位，否则，应采取必要的抗震加固措施。
（4）电气管道、电缆桥架和设备的穿越洞口，如柴油机进风口与排烟口的设置，连续电气管道或桥架的走向等，不可避免地要穿外墙、穿屋面、穿楼板或内部墙体，选择位置时要尽量避开结构承重墙，要减少对主要承重结构构件的削弱。
（5）屋顶卫星天线、公用天线、接闪杆等基座。,在不影响其性能的条件下，宜选择在结构可“生根”处。
3.2电气设备的选型
电力变压器及3kV及以上的高压开关柜的抗震能力均不应低于地区地震动相应参数的要求。设计选用电气设备的抗震性能应与建筑工程的抗震设防烈度相适应，以防地震时设备构架松动、垮塌，内部器件、仪表、插件、二次电缆插头等的松动、脱落、移位或发生共振。
3.3抗震支架结构设计
（1）侧向支撑结构。所谓侧向支撑指的是抗震支架增设的斜支撑水平投影方向垂直于管道轴线。侧向支撑用以抵消地震水平荷载中关于垂直于管线方向的荷载，防止管线在地震中的侧晃运动，是整个抗震支撑系统中运用最多的支撑形式。支撑设置间距及最大设计间距可参阅《规范》相关内容。（2）纵向支撑结构。所谓纵向支撑指的是斜支撑水平投影方向平行于管道轴线。纵向支撑用于消除地震水平荷载中平于管线方向的荷载，防止管线在地震中整体纵向位移。不同于侧向支撑，纵向支撑在系统中设置的数目较少，每个直管段应至少设置一个纵向支撑支吊架，当两个纵向支撑间距超过设计最大间距，需要按《规范》第8.2.3条要求间距增设纵向支架。（3）双向支撑结构。综合了侧向支撑和纵向支撑两种支撑形式特点的支撑结构即为双向支撑结构，又称四向支架，一般适用于机电管线较多、支架承重较大的情况。
3.4电气设备的隔震和减震设计
对使用功能有高精度专业要求、震动将造成重大经济损失的电气工艺设备，或对消震有特殊要求的电气场所，为提高其抗震水平，则需采取专门隔震和减震设计，其技术要求较为复杂，也非电气单专业能解决的，涉及整个建筑方案和建筑投资。遇此情况，电气专业应将业主（工艺）要求向项目负责人（设总）汇报，统筹解决。
4结语
总之，由于抗震支撑技术在我国发展的时间较短，所以存在很多的不足，比如没有相应的抗震施工验收规范，对生产企业、施工企业的标准化进程也还有待完善。对建筑物及其附属结构的防震抗震已经刻不容缓，应提高对建筑机电抗震的认识。抗震支撑系统将震害可控制在局部范围内，避免造成次生灾害，最大限度的保障生命及财产安全，在建筑设计中有着重要的减灾作用和意义。
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论文作者:梁耀强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/22
标签：建筑论文; 设备论文; 电气论文; 纵向论文; 结构论文; 建筑电气论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第34期论文;