多层木结构建筑电气设计探讨.doc

1、1多层木结构建筑电气设计探讨摘要:介绍多层木结构建筑防雷系统和电气管线敷设的设计要点，在比较我国及加拿大电气设计规范相关条文的基础上，提出适当的技术措施，确保多层木结构使用安全. 关键词:多层木结构建筑 ；相关规范； 防雷 ；电气布线 Abstract: This paper introduces the multilayer wood structure building lightning protection systems and electrical piping design points, in the comparison of China and Canada electri

2、cal design specification related article basis, put forward the proper technical measures to ensure that the multilayer wood structure, the use of safety. Key words: multilayer wooden structure buildings; SPECIFICATION; lightning protection; electrical wiring 中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

3、 0 引言 目前，我国木结构建筑应用相对较少，相关规范中关于木结构电气设计的规定还不完善。而在北美特别是加拿大，木结构多层建筑的建筑技术非常成熟。木结构建筑具有抗震性能好、施工周期短、耐久性好、绿色环保、保温节能性好等优点。因此，进行木结构电气设计时，一方2面应满足我国的相关标准和规范，同时也可参考木结构建筑发达国家规范对木结构建筑电气设计的相关规定. 1 规范引用 在我国建筑电气设计依据的相关设计规范和标准中，甚少针对木结构建筑电气设计的相关要求。仅在 GB 50016-2006建筑设计防火规范第 5.5.2 条规定:木结构建筑不应超过 3 层 在加拿大依据National Building

4、 Code of Canada 2005(以下简称加拿大国家建筑规范3. 2. 2. 45 和 3. 2. 2. 52 中规定，允许Group C(居住类建筑)和 Group D(商用和个人服务业建筑)两类建筑在安装喷淋系统的情况下，采用 4 层及以下的木结构建筑。 因此，对 3 层以下的多层木结构建筑，可按照我国电气设计相关规范要求进行电气设计。对 4 层木结构建筑，可在分析工程性质、火灾危险性，通过消防性能化设计后，按照我国相关规范并参照加拿大相关规范进行电气设计. 2 防雷系统 在防雷系统的设计上，我国主要设计依据是 GB 50057-2010建筑物防雷设计规范3。根据建筑物类别及建筑物

5、年预计雷击次数确定建筑物防雷保护等级，然后分别设置防直击雷和感应雷的措施。 第三类防雷建筑物的多层平屋顶建筑.防直击雷常用做法如下: a. 在屋顶装设接闪带作为接闪器，在屋顶四周女儿墙上采用8热镀锌圆钢、热镀锌扁钢支架明敷，屋顶接闪带网格不大于 20 m 20 m 或 16m24m 3b.引下线采用8 热镀锌圆钢沿建筑物四周均匀布置，其间距沿周长计算不大于 25 m，引下线沿建筑物外墙明卡敷设，卡子间距为 1 m。引下线上下两端分别与建筑物防雷装置焊接连通。引下线在距室外地面上 1. 8 m 处设断接卡，其上端与引下线连接板焊接连通。连接板处宜有明显标志，由断接卡引下的地面上 1.7 m 至地

6、面下 0.3m 的一段接地线采用改性塑料管或橡胶管加以保护。 c.一般采用共用接地，接地极由建筑物桩基主筋、轴线处的基础底板上下两层主筋中的两根通长筋焊接连通形成的基础接地网组成。 依据加拿大防雷系统安装标准第 3. 1 条规定，保护 25 m 以下建筑物的防雷装置为一类防雷装置(class 1)加拿大防雷系统安装标准对一类防雷保护装置设计要求如下: a 屋顶接闪器:平屋顶建筑屋顶接闪器应沿四周安装，接闪带应安装在屋顶四周最高处离屋顶边缘不超过 0. 5 m 处。 b.引下线:对于平屋顶建筑，屋顶四周每 30 m 间隔应设置至少一条引下线，且引下线的总数量不应少于 2 条。引下线的位置分布:对

7、于矩形状的建筑，如果只有 2 条引下线，应按对角分布设置;如果超过 2 条，则应沿着屋顶四周分布设置且间隔不超过 35 m;对于圆形和其他形状的建筑，引下线应沿着屋顶四周均匀分布设置 c 接地极:所有的引下线都应连接到接地极，接地极至少有一条主要的基础接地网。 d.防雷材料的要求:防雷材料应采用铜、铜合金、铝、铝合金或不锈钢。另外，覆铜钢条和热镀锌圆钢可用做接地极，热镀锌圆钢还可用做4接闪器的支撑、连接器，以及钉、螺钉、螺栓、板材等。 对于木结构建筑，最重要的是把雷电流安全导入大地，一方面保护建筑物免遭雷击，另一方面避免因雷击带来的建筑物火灾隐患。因此木结构建筑，尤其是 4 层的木结构建筑，其

8、防雷设计与常规的防雷设计应有所区别： a 接闪带宜沿建筑物外边缘明敷设，以确保靠外侧的接闪带最先接雷，避免木结构建筑遭雷击 b.通常引下线都暗敷设在结构体内，满足功能和美观的双重要求，但在木结构建筑内，由于木材的易燃性，引下线则不允许敷设在木结构体内，应采用明敷设方式安装，沿建筑物外墙设卡子明敷，保证与建筑物的距离不小于 10cm，确保雷电流安全引下 c 接闪器和引下线均宜采用圆铜材质替代热镀锌钢材质.保障良好的导电性 3 电气布线 为消除电气火灾的隐患，多层木结构建筑物内电气管线的安装除满足我国相关规范规定外，可参考加拿大、美国等木结构建筑标准配套体系的要求，采用配套的标准件安装。 我国建筑

9、电气设计依据的相关设计规范和标准中，甚少针对木结构建筑电气设计的相关要求。考虑到木结构建筑属易燃物，可借鉴建筑设计防火规范对电气缆线敷设的规定进行设计:配电线路暗敷时，应穿金属管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于 30 mm;明敷设时，应穿金属管或封闭式金属线槽，并应采取涂刷防火涂料等防火保护5措施;电气管线及金属线槽穿越防火分区、楼层时应在穿越处，采用与防火分区相同耐火极限的防火材料封堵。 加拿大建筑电气管线的安装主要依据加拿大国家建筑规范和加拿大电气规范的要求。木结构建筑物墙体和楼板中的电线和电缆安装相关规定包括: a 加拿大国家建筑规范第 3. 1. 4. 3 条规定，直接安装

10、在易燃建筑物中的电线电缆必须符合相应的阻燃标准。对于不符合阻燃标准的线缆，则必须设置额外的防护，如:穿不可燃的套管;安装在砖石墙体、混凝土楼板内;或采用其他符合规范要求的防护方法。 b.加拿大电气规范的规则(Rule ) 2 - 126 指出，标称 FT1 和FT4 的电线和电缆，能满足相应的阻燃要求，可以安装在木结构建筑中而不需要额外的防护(FT1 指适于安装在可燃结构建筑中的导线和电缆;FT 4 指适于安装在可燃结构或不可燃结构建筑中、可燃结构或不可燃结构建筑的吊顶与楼板及吊顶与屋面板之间的导线和电缆)。而对于其他缆线，贝 9 必须穿不可燃的套管、安装在砖石墙体和混凝土楼板内、或采用其他防

11、护措施。 c.加拿大国家建筑规范第 3. 1. 9. 3 条规定，穿越防火墙和墙体、楼板等防火分区的电线电缆必须穿不可燃的套管。第 3. 1. 9. 1 条规定，管线穿越防火分区时，应采用标号为 F，且不小于防火分区耐火极限的防火材料进行封堵，管线穿越防火墙和水平防火分区(如楼板)时，应采用标号为 FT，且不小于防火分区耐火极限的防火材料进行封堵。 加拿大规范允许符合阻燃标准的导线在木结构中不带套管直接安装，6但对于不能达到阻燃标准的导线则要求必须穿不可燃套管安装。美国规范也强调了电气金属管可以保护电线电缆在木构件内敷设、穿越 4 结语 在对我国及加拿大电气设计规范相关条文比较的基础上，进行了

12、多层木结构防雷系统和电气管线敷设的设计探讨，对于木结构建筑物的防雷系统，一方面要保护建筑物免遭雷击，同时应采取措施避免因雷击带来的建筑物火灾隐患，电气安装中穿过木构件的导线宜采用穿金属套管保护.确保消防安全。 参考文献 1公安部天津消防研究所 GB 50016-2006 建筑设计防火规范别北京:中国计划出版社，2006 2National Research Council of Canada. National Building Code of Canada 2005 S .2005 3中国中元国际工程公司 GB50057 -2010 建筑物防雷设计规范别北京:中国计划出版社，2011 4Canadian Standards Association. CAN/CSA-C22.1-09，Canadian Electrical Code，Part I Safety Standard for Electrical Installations S .1991