浅析建筑电气抗震设计
随着社会的现代化发展，建筑中的电气设备越来越多，如供配电系统、电子信息系统、火灾自动报警系统、照明系统等。地震发生时，这些设备本身损坏的同时，也可能引起火灾、触电、泄漏、跌落等事故，故造成的经济损失越来越大，且次生灾害超过直接灾害带来的损失。
为此，在建筑中要进行安装抗震支撑系统比尚未安装的要有一定的效果，可以将地震发生时位移降低，将抗震性能和效果大大提升。相关调查结果表明，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。
为减少地震中生命及财产的损失，根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第1.0.2条、第3.7.1条及《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014第1.0.4及7.4.6条，抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程设施必须进行抗震设计。建筑中重力超过1.8kN的设备；内径大于等于DN60mm的电气配管；重力大于等于150N／m的、电缆桥（梯）架、电缆线盒、母线槽都应进行抗震设计。
建筑电气抗震设计技术要点
电气设施选址及布置
（1）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，故在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、伸缩缝和隔震层等处。
（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（如基座下方为结构柱）。
（6）若出现地震发生时，应急系统要提前进入应急的工作模式下，例如将地震广播启动，确保应急照明正常工作，同时将燃气关阀门进行关闭等。
（7）出现地震时，要将重要机房，一些质量的设备（发电机组和变压器等），电气竖井等设备进行保护，防止线路出现抗震缝，要及时采取措施，降低地震对设备造成的影响。
（8）针对一些特殊的设备要根据建筑电气规范的标准和要求进行抗震设防工作。若需要安装吊架，抗震支架等装置，要在安装的过程中根据规定进行安装，同时要进行导体铺设等环节，提高抗震性。
（9）要想将电气设备的抗震水平有所提高，要使用消能和隔震的设计。消能减震设计是将消能器安装在房屋结构或者机电设备中。利用消能器的变形和速度将结构的阻尼大大增加，同时降低了地震的影响。隔震设计是暗转隔震层在房屋基础上和上部结构间，或者是设备主体和设备间。利用机构的自振周期来降低地震带来的作用。另外，消能器和隔震在资金投入上很大并且过程嫌贵复杂，就需要专门的进行设计。
电气设备的选型
建筑电气设备必须具备一定抗震性能，需通过国家标准GB/T2424.25规定的有关冲击、振动、地震等试验。根据GB/T13540-2009《高压开关设备和控制设备的抗震要求》和GB50556-2010《工业企业电气设备抗震设计规范》，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。
建筑电气设备及构件在地震中主要遭受惯性力和变形破坏，常见问题主要有：
（1）变压器、柴油发电机的基座未卡固或固定不牢，地震时设备为方便运输设置的滚轮在基础钢轨上滑动、脱轨，甚至倾斜，与接入的配电导体间产生明显位移，导致连接点处受损，供电中断。
（2）柴油发电机与外部管道间、变压器与接入/出导体间、蓄电池之间的连线等未采用“柔性连接”或未留伸缩余量，地震时变形甚至被切断。
（3）配电设备安装使用的金属螺栓、预埋件，或焊接强度不够，或后浇基础与主体结构连接不牢，造成配电设施移位、滑脱或倾覆。
（4）明装电气管线、电缆桥架的支架、吊架薄弱，地震时不足以承载线路，发生垮塌。
（5）照明灯具悬挂构件强度不足或安装不合理、不规范，导致灯具坠落。
（6）电力电缆和通信电缆穿越建筑沉降缝、抗震缝处、引入引出建筑物处未作必要的处理，导致导体受损等。
抗震支架网总结
在建筑结构的抗震研究中，往往忽略机电设备。随着电气设备破坏而造成的经济损失和次生灾害越来越严重，电气系统的抗震设计将越来越引起人们的重视。通过本文的浅析，希望可以给大家提供一些帮助。
随着社会的现代化发展，建筑中的电气设备越来越多，如供配电系统、电子信息系统、火灾自动报警系统、照明系统等。地震发生时，这些设备本身损坏的同时，也可能引起火灾、触电、泄漏、跌落等事故，故造成的经济损失越来越大，且次生灾害超过直接灾害带来的损失。
为此，在建筑中要进行安装抗震支撑系统比尚未安装的要有一定的效果，可以将地震发生时位移降低，将抗震性能和效果大大提升。相关调查结果表明，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。
为减少地震中生命及财产的损失，根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第1.0.2条、第3.7.1条及《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014第1.0.4及7.4.6条，抗震设防烈度为6度及6度以上地区的建筑机电工程设施必须进行抗震设计。建筑中重力超过1.8kN的设备；内径大于等于DN60mm的电气配管；重力大于等于150N／m的、电缆桥（梯）架、电缆线盒、母线槽都应进行抗震设计。
建筑电气抗震设计技术要点
电气设施选址及布置
（1）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，故在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、伸缩缝和隔震层等处。
（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（如基座下方为结构柱）。
（6）若出现地震发生时，应急系统要提前进入应急的工作模式下，例如将地震广播启动，确保应急照明正常工作，同时将燃气关阀门进行关闭等。
（7）出现地震时，要将重要机房，一些质量的设备（发电机组和变压器等），电气竖井等设备进行保护，防止线路出现抗震缝，要及时采取措施，降低地震对设备造成的影响。
（8）针对一些特殊的设备要根据建筑电气规范的标准和要求进行抗震设防工作。若需要安装吊架，抗震支架等装置，要在安装的过程中根据规定进行安装，同时要进行导体铺设等环节，提高抗震性。
（9）要想将电气设备的抗震水平有所提高，要使用消能和隔震的设计。消能减震设计是将消能器安装在房屋结构或者机电设备中。利用消能器的变形和速度将结构的阻尼大大增加，同时降低了地震的影响。隔震设计是暗转隔震层在房屋基础上和上部结构间，或者是设备主体和设备间。利用机构的自振周期来降低地震带来的作用。另外，消能器和隔震在资金投入上很大并且过程嫌贵复杂，就需要专门的进行设计。
电气设备的选型
建筑电气设备必须具备一定抗震性能，需通过国家标准GB/T2424.25规定的有关冲击、振动、地震等试验。根据GB/T13540-2009《高压开关设备和控制设备的抗震要求》和GB50556-2010《工业企业电气设备抗震设计规范》，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。
建筑电气设备及构件在地震中主要遭受惯性力和变形破坏，常见问题主要有：
（1）变压器、柴油发电机的基座未卡固或固定不牢，地震时设备为方便运输设置的滚轮在基础钢轨上滑动、脱轨，甚至倾斜，与接入的配电导体间产生明显位移，导致连接点处受损，供电中断。
（2）柴油发电机与外部管道间、变压器与接入/出导体间、蓄电池之间的连线等未采用“柔性连接”或未留伸缩余量，地震时变形甚至被切断。
（3）配电设备安装使用的金属螺栓、预埋件，或焊接强度不够，或后浇基础与主体结构连接不牢，造成配电设施移位、滑脱或倾覆。
（4）明装电气管线、电缆桥架的支架、吊架薄弱，地震时不足以承载线路，发生垮塌。
（5）照明灯具悬挂构件强度不足或安装不合理、不规范，导致灯具坠落。
（6）电力电缆和通信电缆穿越建筑沉降缝、抗震缝处、引入引出建筑物处未作必要的处理，导致导体受损等。
抗震支架网总结
在建筑结构的抗震研究中，往往忽略机电设备。随着电气设备破坏而造成的经济损失和次生灾害越来越严重，电气系统的抗震设计将越来越引起人们的重视。通过本文的浅析，希望可以给大家提供一些帮助。
