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摘要：在城市发展的不断推进中，除了经济人们也更加注重安全方面的考量，因此，在城市建设中，人防工程逐渐增多，不仅能够提高城市地下空间的开发率，还为安全提供了更多一份的保障，进而，在人防工程的设计中，相关要求也更加严格。电气工程在人防设计中是非常重要的环节，必须控制好设计要点，保证电气在人防工程中的主要功能。人防工程建设规模一般都比较大，同时电气系统具有一定的复杂性，而且在电气系统中，各个分系统在功能上具有一定的差异，所以，进行人防工程的电气设计中，要结合各个子系统以及工程的具体情况，把握好各个关键环节。在人防工程电气设计中，经常会出现设计人员不能正确划分电气系统，导致整个设计过程缺乏系统性、全面性，所以，为了改善这一现象，设计人员首先一定要弄清楚电气系统的各个组成部分。一般来说，我们将人防电气系统划分为广义系统与狭义系统。狭义系统：主要指的是，人防工程投入使用中电能的供给、分配和使用，主要有供电系统与用电系统。广义系统：在狭义系统的基础上，纳入人防电气信息系统，在使用中可以将两者进行科学、充分的融合。基于此，本文主要对人防电气设计的要点进行分析探讨。
关键词：人防；电气设计；要点分析
1、负荷分级与供电电源
平战结合的人防工程中电力负荷包括平时负荷和战时负荷。平时电力负荷等级的划分根据《供配电设计规范》（GB50052－2009）中3．0．1节进行确定；战时电力负荷分级可根据国家标准《人民防空地下室设计规范》（GB50038－2005）中7．2．3和7．2．4进行确定，其中7．2．4节对战时常用设备电力负荷分级进行了详细规定。平时不同负荷等级的供电电源要求在《供配电设计规范》（GB50052－2009）中3．0．2～3．0．7进行详细描述；战时不同负荷等级的供电电源要求在《人民防空地下室设计规范》（GB50038－2005）中7．2．15进行了详细描述。
当救护站、防空专业队工程、人员掩蔽工程、配套工程等防空地下室，建筑面积大于5，000m2时应在人防工程内部设置柴油电站；对于建筑面积小于等于5，000m2且分散布置的防空地下室可以不设置内部电站，但为了满足一级负荷的供电需求，应设置EPS或者UPS，同时引接区域电源来保证战时二级负荷的供电，如果没有区域电源时，所设置的EPS或UPS应满足一、二级负荷的需要。
2、供配电系统
平战结合的人防工程供电系统应符合《人民防空地下室设计规范》（GB50038－2005）中7．2．14条的有关规定。因平时、战时的特性不同，供配电方案也有所不同。根据不同类型、不同用途的防空地下室，国标图集《＜人民防空地下室设计规范＞图示电气专业》（05SFD10），提供了多种供电方案；国标图集《防空地下室电气设计》（07FD01）针对人防工程中防护单元数量、是否设有区域电站给出了多种供电方案。在选择供电方案时，在满足平时和战时的人防要求的同时，又要考虑到平战转换的方便与快捷。供配电系统的难点在于平战使用功能差别较大、消防防火分区与战时防护分区划分不一致、平战应急疏散不一致。
人防工程内的供电分为人防用电（平时市电供电，当失去市电时转换为区域电源或自备电源供电）和消防用电。人防工程内为消防设备配电时，应按防火分区进行供电，各防火分区内设专用消防配电箱或专用的供电回路，并在最末一级配电箱处设置电源互投装置。为人防设备供电时，应在每个防护单元设置人防配电箱（柜），电源引自电力系统电源和内部电源，并设置内外电源的转换开关，转换开关一般采用手动转换的方式。每个防护单元的配电箱宜设置在清洁区域，靠近负荷中心，便于维护，可以设置在值班室或防化值班室内，采用放射式配电，配电级数不宜超过三级。
在进行人防电气设计时，很多设计人员没有搞懂人防的配电系统是怎样构成的，简单地认为人防内设置区域电源或者内部电源就是人防配电了。由此产生的最直接的问题就是人防单个防护单元的进线过多，穿越人防结构的管线增多，影响了人防结构的安全性。如有的设计图纸分别设计了人防照明电源（一路）、人防应急照明电源（两路）、人防内消防风机电源（两路）、人防内集水坑潜污泵电源（两路）。单个防护单元的进线达到7路（不包含内部电源或者区域电源），潜污泵的配电回路还在防护单元间进行了串接。这样的配电系统不仅影响了人防的结构安全，也不利于人防供电的稳定性和安全性。
正确的人防配电系统应参照人防图集进行设计，采用三路或者四路进行设计，其中一路或者两路电源为平时/战时电源（市电供电），两路为人防内消防设备电源。个人倾向采用四路电源进线，两路电源为平时/战时电源（市电供电），两路为人防内消防设备电源，这样的好处是能够满足人防内潜污泵等平时二级负荷的供电要求。
3、人防照明
人民防空地下室的照明设计与普通建筑物的照明有所不同，需要同时考虑平时和战时两种情况。战时正常照明可与平时正常照明相结合，战时应急照明宜利用平时的应急照明。战时应急照明的连续供电时间与平时应急供电时间有所不同，战时应急照明的连续供电时间不应小于该防空地下室的隔绝防护时间，医疗救护工程、专业队队员掩蔽所、一等人员掩蔽所不小于6h，二等人员掩蔽所、电站控制室不小于3h，物资库等其它配套工程不小于2h，综上可见战时应急照明连续供电时间大于平时应急照明供电时间，仅利用平时应急照明是远远不够的，还需要设置内部电源，如设置EPS等。为了防止战时遭受袭击时，结构产生剧烈震动，造成灯具伤人，宜选择重量较轻的线吊、链吊或卡口灯具，当根据实际需要选用吸顶灯时，应在临战时加设防掉落的保护网。如果非防护区与防护区内的照明灯具由同一回路供电时，战时非防护区域的照明灯具、线路一旦被破坏，发生短路就会影响到防护区域内的照明，为了避免此问题的产生，需要在防护密闭门内侧、临战封堵处设置短路保护装置，否则，对防护区域内的灯具采用单独回路进行供电。
4、线路敷设及设备安装
在战争期间，如果电源配电电缆在从固定电站引出的过程中，需要穿越其他防护单元或非防护区，应采用与受电端防护等级一致的防护措施。若电缆或导线数量比较多又集中敷设，可采用电缆桥架敷设，桥架选择组合式钢板的形式，但桥架不能穿过临空墙、防护密闭隔墙、密闭隔墙。必须通过时应敷设钢管并要符合防护密闭要求。在电缆、电线的选择上，注意选择铜芯材料，人防空间的所有动力、照明线路，都必须使用电缆或者护套线。如果有穿过外墙、临空墙、防护密闭隔墙、密闭隔墙需要预留套管，必须做好管线与套管的密封处理，具体要求参考相关图集。如果电缆直接从上部结构引入人防结构时，可以不设置防爆波电缆井，但是电缆需要做预埋套管，并且同样做好套管的密封处理。在人防结构的外墙、临空墙、防护密闭隔墙、密闭隔墙上，禁止安装电力动力配电箱等各种暗箱，必须使用明装挂墙的方式。主要是，暗装的方式会减小人防墙的厚度，进而影响其结构强度，同时对墙体的防护密闭功能具有很大的影响，不利于结构的安全性。
5、人防电气设计的实例分析
5.1工程概况
地下地库建筑面积为15761.08平方米，地下二层层高3.8米，净高3.5米，地下三层层高3.8米，层高3.55米。地下车库人防建筑面积为8441平方米，划分为四个防护单元。其中地下三层三个防护单元，地下二层一个防护单元。
防护单元一、二、三位于地下三层，其中：
防护单元一建筑面积2166平方米，掩蔽面积1300平方米，掩蔽人数1300人，分为两个防火分区，没有抗暴单元。战时为六级二等人员掩蔽，防化级别为丙，平时功能为汽车库和自行车库。
防护单元二建筑面积2137平方米，掩蔽面积1300平方米，掩蔽人数1300人，分为两个防火分区，五个抗暴单元。战时为六级二等人员掩蔽，防化级别为丙，平时功能为汽车库和自行车库。
防护单元三建筑面积2010平方米，掩蔽面积1300平方米，掩蔽人数1300人，分为两个防火分区，四个抗暴单元。战时为五级二等人员掩蔽，防化级别为丙，平时功能为自行车库。
防护单元四位于地下二层，建筑面积2128平方米，掩蔽面积1300平方米，掩蔽人数1300人，分为两个防火分区，五个抗暴单元。战时为六级二等人员掩蔽，防化级别为丙，平时功能为汽车库和自行车库。
此项目为北京人防项目，经过与人防办沟通，可不设置人防柴油发电机房。
L2#楼首层设置人防值班室，L1#楼顶层设置人防警报控制室。
5.2供电设计
1）电源的设置：①引接区域电源，战时一级负荷应设置蓄电池组电源；②无法引接区域电源的，战时一、二级负荷应在室内设置蓄电池组电源；③蓄电池组的连续供电时间不应小于隔绝防护时间。
2）供电系统设计：①每个防护单元分别引入四路电源，两路人防电源（一路人防照明，一路人防动力，对于人防内二级负荷两路互为备用），两路消防电源。人防电源配电箱应在每个防护单元设置，自成配电系统。消防电源配电箱应按照防火分区设置（防火分区与人防分区基本一致），每个防火分区设置两个消防电源箱，两路电源互为备用；②电力系统电源和区域电源分列运行；③照明、动力应分别设置独立回路；④不同等级的负荷应各有独立回路；⑤引接内部电源应有固定回路；⑥三相分配均匀。
3）战时各级负荷对电源的要求：①战时一级负荷，应有两个独立电源供电，其中一个独立电源应是该防空地下室的内部电源；②战时二级负荷，应引接区域电源，当引接区域电源有困难时，应在防空地下室内设置自备电源；③战时三级负荷，引接电力系统电源。
结合本工程的特点以及人防供电设计要求，本人防工程的供电思路为：本人防工程有四个防护单元，人防工程战时应以防护单元自成独立的供电系统。因此每个防护单元设一个防化值班室，防化值班室兼做配电室，人防配电柜设置在防化值班室内，由地下车库二层配电室引来两路电源满足平时一、二级负荷等级的需要。再由地下车库二层配电室引入两路消防电源，在防化值班室内分别设置消防配电总箱（互为备用），为人防内消防设备供电，且应在重要的消防设备最末一级配电装置内设置电源互投装置。在地下车库二层非人防区域设置人防总配电间，为人防四个防护单元供电。电源经由地下三层顶板引入人防，电源穿越人防处需做好密闭防护。
5.3照明设计
本人防工程为二等人员掩蔽所，照度值均按75LX设计。灯具选用电子节能光源，风机房及洗消间等房间选用防水防尘灯具。灯具选用底边距地2.8米的链吊式安装方式进行安装。安装平时消防应急照明灯具和战时应急疏散照明灯具合用时，间距应小于平时消防疏散间距的1/2。本工程平时应急照明为一级负荷，由专用应急照明箱配电，由配电室引来两路消防电源为应急照明箱供电，战时作为一级负荷，内部电源由EPS解决，连续供电时间为3小时。
5.4三种通风方式信号装置系统
1）为了战时室内的人员安全，设置显示三种通风方式信号指示的独立系统，三种通风方式的灯箱和音响装置的设置显示在防化值班室、人员出入口、战时进风机房最里一道密闭门内侧，能表示出清洁式、滤毒式、隔绝式不同的状态。根据《人民防空地下室设计规范》第7.3.8条规定，本工程在人员入口的防护密闭门外侧，设置的呼叫音响按钮底边距地1.4米，并在防化值班室内设置音响信号箱。在防护密闭门外设置呼叫音响按钮，是指在滤毒式通风时，要实施控制人员出入，当外部人员只有得到内部值班管理人员的允许才能进入防空地下室内。
5.5通信系统
本工程将通信装置设置在防化值班室内，电源为一级负荷，由战时EPS预留插座箱引来。在防化值班室预埋电话分机线路，通信设备的配置由电信部门配置。
5.6管线敷设要求
电力线路在人防工程内部敷设的必须满足施工、设计的规范要求。人防内部的选材应采用SC钢管。防护密闭隔墙、密闭隔墙、穿越围护结构的电气管线的管材选用的是热镀锌钢管，包括预留备用管线钢管也应采用热镀锌钢管，且钢管壁厚不小于2.5mm。所有电气管线在穿越外墙、临空墙、防护密闭隔墙和密闭隔墙时，应符合防护密闭要求。
5.7接地及等电位联结
利用建筑物的基础作为本人防工程的接地极，接地电阻要求不能大于0.5欧姆，在实测不足的时候，需增设人工接地极。TN-C-S是防空地下室战时的接地形式。在防化值班室（兼配电间）内分别设置接地端子箱，底边距地0.5m，配电间内的接地端子箱应与整个工程的总等电位端子箱可靠联结。
5.8人防工程供电设计要点及常见问题
通过对地下人防的设计，有以下几点值得注意。
1）要根据《人民防空地下室设计规范》第7.2.4条规定对战时一、二级负荷做出正确的划分，设计中最常见的问题是将、应急照明、音响报警、通信设备定为二级负荷，按二级负荷供电，将正常照明定为三级负荷，按三级负荷供电，这是不对的。要特别注意在设计过程中出现这类情况。
2）根据《人民防空地下室设计规范》第7.2.15条规定可知，根据《人民防空地下室设计规范》第7.2.15条规定可知，战时一级负荷不是只有一个独立电源，而是两个，因为外部电力系统电源战时会失电，而且可能性很大，因此，就需要还有一路由内部柴油电站或蓄电池组供电的内部电源。这样才能保证用电的可靠性。
3）每个防护单元战时电源的互不影响，自成体系的独立性，各个防护单元的配电在电力系统电源进入防空地下室的低压配电室内的回路应独立。本防护单元在相邻防护单元被破坏时仍能独立工作。设计中常见的问题是：采用树干式或链式串接供电作为防护单元人防配电箱电源，影响了战时电源的独立性、可靠性。
4）每个防护单元进线电缆数不明确。有些人防设计图纸对于单个防护单元的进线电缆数量有误，为水泵、风机单独设计了进线电源，导致单个防护单元的进线电缆出现了5路、7路的情况。使得人防内进线管线过多，影响了人防的结构安全性。设计时，应按照人防图集给出的系统形式进行设计，采用3路或者4路进线的系统形式，既满足使用要求，又保证了人防的安全性。
5）音响信号按钮的设置有误。有些设计图纸在每个人防出入口防护密闭门的外侧都设置了音响信号按钮。根据规范要求，仅需要设置在战时人员主要出入口的防护密闭门的外侧。所以在设计时需要电气设计人员与建筑专业沟通好，确认主要出入口的位置。
6、结语
总而言之，社会经济的发展中，城市土地资源是非常珍贵的，所以，在大力开发地下空间的过程中，人防工程的使用也随着得到了更好的推广。人防工程不光是以备战时之需，在平常的城市运转中也具有重要作用，所以，在电气设计中，设计人员应该注意根据不同的设计标准，控制电气系统的设计要点，保证电气工程的使用功能得到正常发挥，同时为人们的生命财产提供一份安全保障。
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