建筑电气抗震设计研究论文_张侔

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摘要:建筑电气抗震设计是涉及建筑标准的重要问题,作为“广义建筑电气安全”不可或缺的组成部分,建筑电气抗震有着重大的现实意义。本文全面梳理分析我国建筑抗震设计标准的演进,阐述电气专业需认知的与抗震设计相关的基本概念,总结研究建筑电气抗震设防的技术要点,探索专业协作的内容、方案和相关矛盾的处理方法。

关键词:建筑电气;抗震设计;电气设施选址

5·12汶川特大地震已过去十年了,地震所造成的惨烈人身伤亡和巨大经济损失,至今还历历在目,尤其是中小学建筑的垮塌,孩子们的离去,成举国之伤痛!据有关统计资料,汶川地震震损涉及各级各类学校就有5123所,其中,中小学2742所。之后,玉树地震、九寨地震等等,我国地震灾害不断,每一次都牵动国人的心。

地震是地壳快速释放能量过程中(错动和破裂)造成的地面震动,是严重威胁人类安全的自然灾害,具有突发性强、破坏性大、危害面广、难以预测等特点。我国又是全球大陆地震最为活跃的地区之一。十年来,工程设计界从未停止过从大灾中汲取教训的研究与实践。站在新时代的今天,建筑电气设计更有必要重新审视“建筑电气抗震安全”这一涉及建筑标准的关键指标问题,并从尊重生命的高度践行建筑电气抗震设计,在人居环境中构建“广义的建筑电气安全”,这是本文研究的出发点。结合笔者参与灾后重建及相关标准的编制和审查工作,本文对建筑电气抗震设计的必要性、重点内容及设计中遇到的问题作初步的梳理与探讨。

1抗震支撑技术的起源及发展现状

1.1抗震支撑技术的起源及发展

1947年美国NFPA13首次在建筑自动喷淋消防系统提出抗震设计,20世纪60、70年代,美国较全面的定义了建筑机电抗震支撑系统。进入21世纪后,抗震支撑技术发展相对较快。

1.2国内发展现状

2008年5月12日汶川地震后,建设部对GB50011-2001《建筑抗震设计规范》两次修订后并颁布GB50011-2010《建筑抗震设计规范》。2014年10月9日,国家住房和城乡建设部颁布《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014,从2015年8月1日起执行。2015年3月4日,国家住房和城乡建设部颁布《建筑机电设备抗震支吊架通用技术条件》CJ/T476-2015,从2015年9月1日起正式实施。

2建筑抗震设计标准的演进

从设计规范角度看,到目前为止,与建筑电气抗震相关的现行法律法规和设计规范主要如下:a.法律法规有:《中华人民共和国防震减灾法》(2009年5月1日起施行)、《关于贯彻实施〈中华人民共和国防震减灾法〉的通知》(中震发[2009]37号)。b.国家标准有:GB18306-2015《中国地震动参数区划图》、GB50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》、GB50011-2010(2016年版)《建筑抗震设计规范》、GB50413-2007《城市抗震防灾规划标准》、GB50556-2010《工业企业电气设备抗震设计规范》、GB50260-2013《电力设施抗震设计规范》、GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》。c.行业标准有:JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》、JGJ310-2013《教育建筑电气设计规范》、JGJ339-2015《非结构构件抗震设计规范》。d.国标图集有:16D707-1《建筑电气设施抗震安装》。

从产品的角度看,尚有GB/T13540-2009《高压开关设备和控制设备的抗震要求》和GB/T2424.25-2000《电工电子产品环境试验第3部分:试验导则地震试验方法》(等同采用IEC标准)与建筑电气抗震设计相关。

查阅上述设计规范的发布和历次修订不难看出,建筑抗震标准随着我国经济的不断发展而演进。历史上长期以来,由于我国经济基础薄弱,建筑标准较低,抗震主要是救灾,而不是防灾。

3抗震支撑系统的原理及在电气设计中的应用

地震会向建筑物及其内部设施施加地震力,而地震力会水平方向作用于建筑本身,同时也会作用于配电管线、电缆桥架、电缆槽盒等内部建筑系统。在电气设计过程中,通过对配电管线及设备的地震力进行计算后,对配电管线及设备与机构体的连接进行抗震加固并对其进行抗震验算,使配电管线及设备与建筑结构体建立可靠连接,可将配电管线及设备承受的地震作用全部传递到结构体上,使其遭遇到设防烈度的地震影响后能迅速恢复运转,进而把地震所造成的生命财产损失减小到最低程度。

通常情况下配电管道、电缆桥架等设施所设计的支撑物都只是针对重力作用或垂直方向的荷载,并未考虑地震产生的水平荷载。抗震支撑安装示意图见图1~3。

3.1 电缆桥架侧向支撑(如图1)

3结语

随着我国经济的迅速发展和人们对物质文化生活要求的不断提高,建筑电气抗震设计的重要性将更加凸显。可以展望,随着我国综合国力的不断增强和科学技术的不断发展,抗震设防的标准将不断提高,抗震预测和预警的技术与能力也会有新的突破,相应的建筑电气抗震设计内容也将会不断扩展,抗震设防措施将进一步提升。

参考文献:

[1]《建筑机电抗震方案解决商》样本.深圳市国立科技有限公司.

[2]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S].

论文作者:张侔

论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/4

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