總則
1.0.1 為貫徹執行《中華人民共和國建筑法》和《中華人民共和國防震減災法》,實行以“預防為主”的方針,使建筑給水排水、供暖、通風、空調、燃氣、熱力、電力、通訊、消防等機電工程設施經抗震設防后,減輕地震破壞,防止次生災害,避免人員傷亡,減少經濟損失,做到安全可靠、技術先進、經濟合理、維護管理方便,制定本規范。
1.0.2 本規范適用于抗震設防烈度為6度至9度的建筑機電工程設施抗震設計,不適用于抗震設防烈度大于9度或有特殊要求的建筑機電工程設施的抗震設計。
1.0.3 按本規范進行的建筑機電工程設施抗震設計應達到下列要求:
1 當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時,機電工程設施一般不受損壞或不需修理可繼續運行;
2 當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時,機電工程設施可能損壞經一般修理或不需修理仍可繼續運行;
3 當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時,機電工程設施不至于嚴重損壞,危及生命。
1.0.4 抗震設防烈度為6度及6度以上地區的建筑機電工程設施必須進行抗震設計。
1.0.5 對位于抗震設防烈度為6度地區除甲類建筑以外的建筑機電工程設施,可不進行地震作用計算。
注:本規范以下條文中,一般略去“抗震設防烈度”表敘字樣,對“抗震設防烈度為6度、7度、8度、9度”簡稱為“6度、7度、8度、9度”。
1.0.6建筑機電工程設施抗震設計除應符合本規范外,尚應符合******現行有關標準的規定。
解:建筑應根據其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。
甲類建筑應屬于重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害的建筑,乙類建筑應屬于地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑,丙類建筑應屬于除甲、乙、丁類建筑以外的建筑,丁類建筑應屬于抗震次要建筑。甲類建筑在地震破壞后會產生巨大社會影響或造成巨大經濟損失。嚴重次生災害指地震破壞后可能引發水災、火災、爆炸、劇毒或強腐蝕性物質大量泄漏和其他嚴重次生災害。乙類建筑屬于地震破壞后會產生較大社會影響或造成相當大的經濟損失,包括城市的重要生命線工程和人流密集的多層的大型公共建筑等。丁類建筑,其地震破壞不致影響甲、乙、丙類建筑,且社會影響和經濟損失輕微。一般為儲存物品價值低、人員活動少、無次生災害的單層倉庫等。6度甲類及7-9度的地區的建筑機電工程必須采取所有抗震措施并進行抗震驗算,6度地區甲類以下的建筑機電工程也應按相應章節采取抗震措施,但可不進行抗震驗算。
術語和符號
2.1.4 建筑機電工程設施
指為現代建筑使用功能服務的附屬機械、電氣構件、部件和系統;主要包括電梯,照明系統和應急電源,通信設備,管道系統,采暖和空氣調節系統,火災報警和消防系統,共用天線等。
2.1.5 抗震支承
由錨固體、加固吊桿、斜撐和抗震連接構件組成的構件。
2.1.6 抗震支吊架
與建筑結構體牢固連接,以地震力為主要荷載的抗震支撐設施。由錨固體、加固吊桿、抗震連接構件及抗震斜撐組成。
2.1.7 側向抗震支吊架
斜撐與管道橫截面平行的抗震支吊架。
2.1.8 縱向抗震支吊架
斜撐與管道橫截面垂直的抗震支吊架。
2.1.9 單管(桿)抗震支吊架由一根承重吊架和抗震斜撐組成的抗震支吊架。
2.1.10 門型抗震支吊架
由兩根及以上承重吊架和橫梁、抗震斜撐組成的抗震支吊架。
設計基本規定
3.1 一般規定
3.1.1建筑機電工程設施與建筑結構的連接構件和部件的抗震措施應根據設防烈度、建筑使用功能、建筑高度、結構類型、變形特征、設備設施所處位置和運行要求及現行******標準《建筑抗震設計規范》GB50011的有關規定,經綜合分析后確定。
3.1.2 建筑機電工程重要機房不應設置在抗震性能薄弱的部位;對于有隔振裝置的設備,當發生強烈振動時不應破壞連接件,并應防止設備和建筑結構發生諧振現象。
所謂機電工程重要機房,如消防水泵房、生活水泵房、鍋爐房、制冷機房、熱交換站、配變電所、柴油發電機房、通信機房、消防控制室、安防監控室等。
3.1.3 建筑機電工程設施的支、吊架應具有足夠的剛度和承載力,支、吊架與建筑結構應有可靠的連接和錨固。
3.1.4 建筑機電工程管道穿越結構墻體的洞口設置,應盡量避免穿越主要承重結構構件。管道和設備與建筑結構的連接,應能允許二者間有一定的相對變位。
3.1.5 建筑機電工程設施的基座或連接件應能將設備承受的地震作用全部傳遞到建筑結構上。建筑結構中用以固定建筑機電工程設施的預埋件、錨固件,應能承受建筑機電工程設施傳給主體結構的地震作用。
3.1.6 建筑機電工程設施抗震設計應以建筑結構設計為基準,對與建筑結構的連接件應采取措施進行設防。對重力不超過1.8kN的設備或吊桿計算長度不超過300mm的吊桿懸掛管道,可不進行設防。
對于需進行抗震設防的超過1.8kN的設備應主要包含以下內容:
1 懸吊管道中重力超過1.8kN的設備;
2 DN65以上的生活給水、消防管道系統;
3 矩形截面面積大于等于0.38m2和圓形直徑大于等于0.7m的風管系統;
4對于內徑大于等于60mm的電氣配管及重力大于等于150N/m的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽。
3.1.7 抗震支、吊架與鋼筋混凝土結構應采用牢固的錨栓連接,與鋼結構應采用焊接或螺栓連接。
3.1.8 穿過隔震層的建筑機電工程管道應采用柔性連接或其他有效措施,并應在隔震層兩側設置抗震支架。
3.1.9建筑機電工程設施底部應與地面牢固固定。對于8度及8度以上的抗震設防,膨脹螺栓或螺栓應固定在墊層下的結構樓板上。對于無法用螺栓與地面連接的建筑機電工程設施,應用L型抗震防滑角鐵進行限位。
3.2地震影響
建筑機電工程設備的水平地震影響系數更大值:
3.4 地震作用及計算
一般要求時,多數構件基本處于原位,但系統可能損壞,需修理才能恢復功能,耐火時間明顯降低,只能經受相連結構構件出現0.6倍設計繞度的變形,其功能系數應取0.6。
建筑機電工程設備構件的類別系數和功能系數
3.5 建筑機電工程設施和支架抗震要求
給水排水
4.1室內給水排水
4.1.1 給水排水管材選用應滿足下列要求:
1 生活給水管、熱水管的管材:
1)8度及8度以下地區的多層建筑可按現行******標準《建筑給水排水設計規范》GB 50015規定的材質選用;
2)高層建筑及9度地區建筑的干管、立管應采用銅管、不銹鋼管、金屬復合管等強度高且具有較好延性的管道,連接方式可采用管件連接或焊接;
2 高層建筑及9度地區建筑的入戶管閥門之后應設軟接頭;
3 消防給水管、氣體滅火輸送管道應根據系統工作壓力按消防的現行******相關規范選用管材并采用相應的連接方式;
4 重力流排水的污、廢水管管材:
1)8度及8度以下地區的多層建筑可按現行的******標準《建筑給水排水設計規范》GB 50015規定的管材選用;
2)高層建筑及9度地區建筑宜采用柔性接頭的機制排水鑄鐵管。
《建筑排水柔性接口承插式鑄鐵管及管件》CJ/T178-2013
適用于建筑排水柔性抗震接口鑄鐵管及管件。
4.1.2 管道的布置與敷設應滿足下列要求:
1 8度、9度地區的高層建筑的給水、排水立管其直線長度超過50m時宜采取抗震動措施,其直線長度超過100m時,應采取抗震動措施;
2 8度、9度地區的高層建筑的生活給水系統不宜采用同一供水立管串聯兩組或多組減壓閥分區供水的方式;
3 需要設防的室內給水、熱水以及消防管道管徑大于或等于DN65的水平管道,當其采用吊架、支架或托架固定時,應按本規范第8章的要求設置抗震支承。室內自動噴水滅火系統和氣體滅火系統等消防系統還應按相關施工及驗收規范的要求設置防晃支架,其管段設置抗震支架與防晃支架重合處,可只設抗震支承;
4 管道不應穿過抗震縫。當給水管道必須穿越抗震縫時宜靠近建筑物的下部穿越,且應在抗震縫兩邊各裝一個柔性管接頭或在通過抗震縫處安裝“門”形彎頭或設伸縮節;
5 管道穿過內墻或樓板時,應設置套管,套管與管道間的縫隙,應采用柔性防火材料封堵;
6 8度、9度地區建筑物給水引入管和排水出戶管穿越地下室外墻時,應設防水套管,穿越基礎時,基礎與管道間應留有一定空隙;并宜在管道穿越地下室外墻或基礎處的室外部位設置波紋管伸縮節。
4.1.3 室內設備、構筑物、設施的選型、布置與固定應滿足下列要求:
1 生活、消防用金屬水箱、玻璃鋼水箱宜采用應力分布較均勻的圓型或方型水箱;
2 建筑物內的生活用低位貯水池(箱)、消防貯水池及相應的低區給水泵房、高區轉輸泵房,低區熱交換間等宜布置在建筑結構地震反應較小的地下室或底層;
3 高層建筑的中間水箱(池)、高位水箱(池)應靠建筑物中心部位布置,水泵房、熱交換間等宜靠近建筑物中心部位布置;
4 應保證設備、設施、構筑物有足夠的檢修空間;
5 運行時不產生振動的給水水箱、水加熱器、太陽能集熱設備、冷卻塔、開水爐等設備、設施應與主體結構牢固連接,與其連接的管道應采用金屬管道,8度、9度地區建筑物的生活、消防給水箱(池)的配水管、水泵吸水管應設軟管接頭;
6 8度、9度地區建筑物中的給水泵等設備應設防振基礎,且應在基礎四周設限位器固定,限位器應經計算確定。
4.2 建筑小區、建筑室外給水排水
4.2.1 建筑小區、建筑的室外給水排水的抗震設計除應滿足本節的要求外,尚應按照現行******標準《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》GB 50032的有關規定執行。
4.2.2 給水排水管材選用應滿足下列要求:
1 生活給水管宜采用球墨鑄鐵管、雙面防腐鋼管、塑料和金屬復合管、PE管等具有延性的管道;當采用球墨鑄鐵管時,應采用柔性接口連接;
2 熱水管宜采用不銹鋼管、雙面防腐鋼管、塑料和金屬復合管等具有延性的管道;
3 消防給水管宜采用球墨鑄鐵管、焊接鋼管、熱浸鍍鋅鋼管等;
4 排水管材宜采用PVC和PE雙壁波紋管、鋼筋混凝土管或其他類型的化學管材,排水管的接口應采用柔性接口;不得采用陶土管、石棉水泥管;8度的Ⅲ、Ⅳ類場地或9度的地區,應采用承插式管材,其接口處填料應采用柔性材料;
5 7度、8度且地基土為可液化地段或9度的地區,室外埋地給水、排水管道均不得采用塑料管。管網上的閘門、檢查井等附屬構筑物不宜采用磚砌體結構和塑料制品。
4.2.3 管道的布置與敷設應滿足下列要求:
1 生活給水、消防給水管道的布置與敷設要求:
1)管道宜埋地敷設或管溝敷設;
2)管道應避免敷設在高坎、深坑、崩塌、滑坡地段;
3)采用市政供水管網供水的建筑、建筑小區宜采用兩路供水,不能斷水的重要建筑應采用兩路供水,或設兩條引入管;
4)干管應成環狀布置,并應在環管上合理設置閥門井。
2 熱水管道的布置與敷設要求:
1)管道宜采用直埋敷設或管溝敷設,9度地區宜采用管溝敷設;
2)管道應避免敷設在高坎、深坑、崩塌、滑坡地段;
3)應結合防止熱水管道的伸縮變形采取抗震防變形措施;
4)保溫材料應具有良好的柔性。
3 排水管道的布置與敷設要求:
1)大型建筑小區的排水管道宜采用分段布置,就近處理和分散排出,有條件時應適當增設連通管或設置事故排出口;
2)接入城市市政排水管網時宜設有一定防止水流倒灌的跌水高度;
3)排水管道應避免敷設在高坎、深坑、崩塌、滑坡地段。
4.2.4 水池、水塔、水泵房應滿足下列要求:
1 水池應符合下列要求:
1)生活、消防貯水水池宜采用地下式,平面形狀宜為圓形或方形,并應采用鋼筋混凝土結構;
2)水池的進、出水管道應分設,管材宜采用雙面防腐鋼管,進、出水管道上均應設置控制閥門;
3)穿越池體水池的配管宜預埋柔性套管,在水池壁(底)外應設置柔性接口。
2 水塔應符合下列要求:
1)水塔宜用鋼筋混凝土倒錐殼水塔的構造型式;
2)水塔的進、出水管,溢水及泄水均應采用雙面防腐鋼管,進、出水管道上均應設置控制閥門,托架或支架應牢固,彎頭、三通、閥門等配件前后應設柔性接頭,埋地管道宜采用柔性接口的給水鑄鐵管或PE管;
3)水塔距其他建筑物的距離不應小于水塔高度的1.5倍。
3 水泵房應符合下列要求:
1)室外給水排水泵房宜毗鄰水池設在地下室內;
2)泵房內的管道應有牢靠的側向抗震支撐,沿墻敷設管道應設支架和托架。
抗震支吊架
一般規定
8.1.1 抗震支吊架在地震中應對建筑機電工程設施給予可靠保護,承受來自任意水平方向的地震作用。
8.1.2 組成抗震支吊架的所有構件應采用成品構件;連接緊固件的構造應便于安裝。
8.1.3 保溫管道的抗震支吊架限位應按管道保溫后的尺寸設計,且不應限制管線熱脹冷縮產生的位移。
8.1.4 抗震支吊架應根據其承受的荷載進行抗震驗算。
8.2 抗震支吊架計算
8.3 抗震支吊架設計
8.3.1 每段水平直管道應在兩端設置側向抗震支吊架。
8.3.2 當兩個側向抗震支吊架間距超過更大設計間距時,應在中間增設側向抗震支吊架。
8.3.3 每段水平直管道應至少設置一個縱向抗震支吊架,當兩個縱向抗震支吊架距離超過更大設計間距時,應按本規范第8.2.3條要求間距依次增設縱向抗震支吊架。
8.3.4 抗震支吊架的斜撐與吊架的距離不得超過0.1m。
8.3.5 剛性連接的水平管道,兩個相鄰的抗震支吊架間允許縱向偏移值:水管及電線套管不得超過更大側向支吊架間距的1/16,風管、電纜梯架、電纜托盤和電纜槽盒不得超過其寬度的兩倍。
8.3.6 水平管道應在離轉彎處0.6m范圍內設置側向抗震支吊架;若斜撐直接作用于管道,其可作為另一側管道的縱向抗震支吊架;距下一縱向抗震支吊架間距應按下式計算:
式中 L——距下一縱向抗震支吊架間距(m);
L1——縱向抗震支吊架間距(m);
L2——側向抗震支吊架間距(m)。
縱向抗震支吊架更大間距24m,側向抗震支吊架更大間距12m,則雙向抗震支吊架距下一縱向抗震支吊架間距為:
8.3.7當水平管道通過垂直管道與地面設備連接時,管道與設備之間應采用柔性連接,水平管道距垂直管道0.6m范圍內設置側向支撐,垂直管道底部距地面超過0.15m應設置抗震支撐。
8.3.8 當抗震支吊架吊桿長細比大于100或當斜撐桿件長細比大于200時應采取加固措施。
8.3.9 所有抗震支吊架應和結構主體可靠連接,當管道穿越建筑沉降縫時應考慮不均勻沉降的影響。
8.3.10 水平管道在安裝柔性補償器及伸縮節的兩端應設置側向及縱向抗震支吊架。
8.3.11 側向、縱向抗震支吊架的斜撐安裝時,垂直角度宜為45°,且不得小于30°。
8.3.12 抗震吊架斜撐安裝不應偏離其中心線2.5°。
8.3.13 沿墻敷設的管道當設有入墻的托架、支架且管卡能緊固管道四周時,可作為一個側向抗震支撐。
8.3.14 單管(桿)抗震支吊架的設置應符合下列要求:
1連接立管的水平管道應在靠近立管0.6m范圍內設置******個抗震吊架;
2立管長度超過1.8m時應在其頂部及底部設置四向抗震支吊架,當長度大于7.6m時應在中間加設抗震支吊架;
3當立管通過套管穿越結構樓層時,可設置抗震支吊架;
4當管道中安裝的附件自身質量超過25kg時,應設置側向及縱向抗震支吊架。
8.3.15 門型抗震支吊架的設置應符合下列要求:
1 門型抗震支吊架至少需要一個側向抗震支撐或兩個縱向抗震支撐;
2 同一承重吊架懸掛多層門型吊架,應對承重吊架分別獨立加固并設置抗震斜撐;
3 門型抗震支吊架側向及縱向斜撐應安裝在上層橫梁或承重吊架連接處;
4 當管道上的附件質量超過25kg且與管道采用剛性連接時,或附件質量為9kg~25kg且與管道采用柔性連接時,應設置側向及縱向抗震支撐。