《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》制定背景

眾所周知，地震是一種隨機性振動，有著難以把握的復(fù)雜性和不確定性。地震發(fā)生后可能引起火災(zāi)、毒氣污染、細菌污染、放射性污染、滑坡、泥石流、水災(zāi)；沿海地區(qū)還可能遭受到海嘯的襲擊以及地震還容易引起環(huán)境污染、瘟疫流行等等一系列的次生災(zāi)害。同時隨著社會的發(fā)展，一些新的此生災(zāi)害可能也會伴隨地震出現(xiàn)，如高層建筑玻璃破壞造成的玻璃雨，信息儲存系統(tǒng)破壞引起的稱為記憶毀壞等災(zāi)害。所以建筑是否具有抗震性對于防止地震災(zāi)害具有十分重要的意義！

之前我們也介紹過，機電系統(tǒng)抗震性能的提高，對于減少和防止由地震引發(fā)的次生災(zāi)害具有十分重要的積極作用。因此，我們說包括建筑機電工程在內(nèi)的整個建筑的抗震設(shè)計也就顯得尤為重要。但是，目前我國在建筑機電工程的水、電、風(fēng)各專業(yè)的設(shè)計人員在建筑機電工程設(shè)計時幾乎都沒有考慮到機電抗震，給系統(tǒng)帶來比較大的隱患。

2008年汶川地震后，國家對整個建筑的抗震設(shè)計十分重視。對《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》進行了緊急修訂。與此同時，由深圳市置華機電設(shè)備有限公司發(fā)起，聯(lián)合中國建筑設(shè)計研究院等國內(nèi)技術(shù)權(quán)威機構(gòu)向住建部提出了制定《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》的申請，住建部有關(guān)部門對此高度重視，很快得到批復(fù)。2009年10月，根據(jù)建設(shè)部建標(biāo)函[2009]88號“關(guān)于印發(fā)《2009年度工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂、修訂計劃（第一批）》的通知”要求，成立了國家規(guī)范《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）的編制小組并展開編寫工作。本規(guī)范由中國建筑設(shè)計研究院主編，深圳置華機電設(shè)備有限公司等單位參編。規(guī)范主要起草人員：趙鋰、劉振印、朱躍云、宋孝春 張青、李學(xué)好、張良平、張杰、孫成群、楊炯、張大明。

國外一些發(fā)達國家對建筑機電工程抗震設(shè)計及加固已有幾十年的歷史。那么，我們國家的機電抗震規(guī)范到底應(yīng)該參照什么標(biāo)準(zhǔn)、該如何編寫，是編制組的首要任務(wù)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，美國等發(fā)達國家雖然在機電抗震方面技術(shù)比較領(lǐng)先，但相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)并不能完全適合我國國情。如：美國國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各個州都有自己不同的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。同時，美國各機電分包商有自己完全的職責(zé)范圍，因此不會與其它系統(tǒng)的管道綜合到一起進行設(shè)計，只會制定與各自系統(tǒng)的相應(yīng)抗震標(biāo)準(zhǔn)，如NFPA13（第六章）等。

因此，為了保證我們國家機電抗震設(shè)計的先進性及統(tǒng)一性，規(guī)范編制組在廣泛的調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，參照國外先進標(biāo)準(zhǔn)，并在一些相關(guān)內(nèi)容上提出了較國外先進標(biāo)準(zhǔn)更高更可靠的技術(shù)要求。同時規(guī)范完全依照我國具體國情，為了達到減輕地震破壞，防止次生災(zāi)害，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟損失，做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、維護管理方便的總體目標(biāo)，特制定本規(guī)范。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》內(nèi)容介紹：

本規(guī)范的主要技術(shù)內(nèi)容是1.總則；2.術(shù)語符號； 3.抗震設(shè)計基本要求；4.給水排水；5.暖通空調(diào)；6.燃氣；7.電氣；8.抗震支吊架。其中：第1.0.4條、第5.1.4條、第7.4.6條為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行?，F(xiàn)將《規(guī)范》各部分進行簡單的介紹和說明。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》第1章 總則

本章節(jié)對本《規(guī)范》的制定方針及抗震總體目標(biāo)；規(guī)范適用范圍；要求達到的抗震要求；以及總體設(shè)計范圍及設(shè)計要求等都做了規(guī)定和概括說明。主要內(nèi)容如下：

1.0.1 為貫徹執(zhí)行《中華人民共和國建筑法》和《中華人民共和國防震減災(zāi)法》，實行以“預(yù)防為主”的方針，使建筑給水排水、供暖、通風(fēng)、空調(diào)、燃氣、熱力、電力、通訊、消防等機電工程經(jīng)抗震設(shè)防后，減輕地震破壞，防止次生災(zāi)害，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟損失，做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、維護管理方便，制定本規(guī)范。

1.0.2 本規(guī)范適用于抗震設(shè)防烈度為6度至9度的建筑機電工程抗震設(shè)計，不適用于抗震設(shè)防烈度大于9度或有特殊要求的建筑機電工程抗震設(shè)計。

1.0.3 按本規(guī)范進行的建筑機電工程設(shè)施抗震設(shè)計應(yīng)達到下列要求：

1 當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，機電工程設(shè)施一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)運行；

2 當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，機電工程設(shè)施可能損壞經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)運行；

3 當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時，機電工程設(shè)施不至于嚴重損壞，危及生命。

1.0.4 抗震設(shè)防烈度為6度及6度以上地區(qū)的建筑機電工程必須進行抗震設(shè)計。

1.0.5 對位于抗震設(shè)防烈度為6度地區(qū)且除甲類建筑以外的建筑機電工程，可不進行地震作用計算。

注：本規(guī)范以下條文中，一般略去“抗震設(shè)防烈度”表敘字樣，對“抗震設(shè)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 建筑機電工程抗震設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》第2章 術(shù)語和符號

本章節(jié)除了抗震設(shè)防烈度、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等常規(guī)設(shè)計參數(shù)進行了定義，還對建筑機電工程設(shè)施、抗震支吊架等新的概念進行了定義和說明。其中：

2.1.4 建筑機電工程設(shè)施

為建筑使用功能服務(wù)的附屬機械、電器構(gòu)件、部件和系統(tǒng)。主要包括電梯，照明系統(tǒng)和應(yīng)急電源，通信設(shè)備，管道系統(tǒng)，供暖和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，火災(zāi)報警和消防系統(tǒng)，共用天線等。

2.1.6 抗震支吊架

與建筑結(jié)構(gòu)體牢固連接，以地震力為主要荷載的抗震支撐設(shè)施。由錨固體、加固吊桿、抗震連接構(gòu)件及抗震斜撐組成。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》第3章 設(shè)計基本要求

本章對建筑機電工程抗震的一般規(guī)定；場地影響；地震影響；地震作用計算以及建筑機電工程設(shè)施和支吊架抗震要求等內(nèi)容都做了規(guī)定和說明。其中：

3.1.1 建筑機電工程設(shè)施與建筑結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)件和部件的抗震措施應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、建筑使用功能、建筑高度、結(jié)構(gòu)類型、變形特征、設(shè)備設(shè)施所處位置和運行要求及現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)綜合分析后確定。

本條是對建筑機電工程設(shè)施抗震的確定因素和要求進行了說明。

3.1.2 建筑機電工程重要機房不應(yīng)設(shè)置在抗震性能薄弱的部位；對于有隔振裝置的設(shè)備，當(dāng)發(fā)生強烈振動時不應(yīng)破壞連接件，并應(yīng)防止設(shè)備和建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生諧振現(xiàn)象。

本條對建筑機電工程重要機房的設(shè)置要求作出了規(guī)定，同時對重要機房的范圍在說明中也給出了明確的規(guī)定：所謂機電工程重要機房是指，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(fā)電機房、通信機房、消防控制室、安防監(jiān)控室等。

3.1.6 建筑機電工程設(shè)施抗震設(shè)計應(yīng)以建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計為基準(zhǔn)，對與建筑結(jié)構(gòu)的連接件應(yīng)采取措施進行設(shè)防。對重力不大于1.8kN的設(shè)備或吊桿計算長度不大于300mm的吊桿懸掛管道，可不進行設(shè)防。

本條對不需抗震設(shè)防的機電設(shè)備作出了規(guī)定，在條文說明中對于需進行抗震設(shè)防的大于1.8kN的設(shè)備也做出了明確說明，應(yīng)主要包含以下內(nèi)容：

1 懸吊管道中重力大于1.8kN的設(shè)備；

2 DN65以上的生活給水、消防管道系統(tǒng)；

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(fēng)管系統(tǒng)；

4對于內(nèi)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。

本章第3.4節(jié)關(guān)于對地震作用計算作出了詳細的規(guī)定，如：

3.4.5 當(dāng)采用等效側(cè)力法時，水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值宜按下式計算：

F=γηζ1ζ2αmaxG （3.4.5）

其中計算的參數(shù)在本章第3.3節(jié)及3.4節(jié)的有關(guān)條文也都給出了比較詳細的取值范圍。這對于建筑機電工程抗震的設(shè)計及計算來說，提供了十分重要的設(shè)計依據(jù)。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》第4章 給水排水

本章第4.1節(jié)是對于室內(nèi)給排水工程的抗震作出了明確的要求。

通過4.1.1 給水排水管道的選用；4.1.2 管道的布置與敷設(shè)；4.1.3 室內(nèi)設(shè)備、構(gòu)筑物、設(shè)施的選型、布置與固定等幾個方面都做出了重要的規(guī)定。其中：4.1.1 本條對多層、高層建筑及不同設(shè)防裂度的建筑的室內(nèi)給水、排水用管材及其連接方式的選擇分別作出了規(guī)定。除高層建筑及設(shè)防裂度為9度的建筑的給水、熱水、污廢水排水干管、立管的管材有特殊要求外，其他建筑的所有給水、排水用管材均按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50015的要求選用。4.1.2 本條的第1款、第4款、第5款、第6款規(guī)定了給水、排水立管，穿越抗震縫、內(nèi)墻、樓板、地下室外墻、基礎(chǔ)的管段應(yīng)采取相應(yīng)的抗震措施，這些措施中的大部分內(nèi)容在常規(guī)設(shè)計中也需采用。

本章第4.2節(jié)是對于室外給排水工程的抗震也作出了一些明確的要求。其中：4.2.2本條對室外給水排水管材作出了規(guī)定。4.2.3本條對管道的布置與敷設(shè)。4.2.4~4.2.6對建筑小區(qū)室外設(shè)置的水池、水塔、水泵房等主要構(gòu)筑物的型式、布置及配管作出了規(guī)定。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》第5章 暖通空調(diào)

本章通過第5.1供暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和5.2室外熱力系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定對整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的抗震做出規(guī)定和說明。

通過5.1.1 供暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)管道的選材；5.1.2 供暖、空氣調(diào)節(jié)水管道的布置與敷設(shè)；5.1.3 通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)風(fēng)道的布置與敷設(shè)；5.1.4 防排煙風(fēng)道、事故通風(fēng)風(fēng)道及相關(guān)設(shè)備；5.1.5 供暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、構(gòu)筑物、設(shè)施的選型、布置與固定等都做了詳細的規(guī)定與要求。其中5.1.4 防排煙風(fēng)道、事故通風(fēng)風(fēng)道及相關(guān)設(shè)備應(yīng)采用抗震支吊架。為強制性要求，地震災(zāi)害極易伴隨火災(zāi)發(fā)生，防排煙系統(tǒng)是為了保障人員安全疏散的措施之一，要求防排煙設(shè)備和管道與建筑主體緊固固定，避免因地震晃動等造成的脫落等破壞。地震也容易導(dǎo)致建筑內(nèi)使用有危害氣體的場所發(fā)生泄露事故，對人員產(chǎn)生危害，要求事故通風(fēng)系統(tǒng)在建筑主體未發(fā)生坍塌時，能夠迅速恢復(fù)運轉(zhuǎn)把有害氣體排出室外，避免二次危害。防排煙風(fēng)道、事故通風(fēng)風(fēng)道及其設(shè)備的支吊架嚴格采用具有抗震功能的支吊架，按技術(shù)要求采購及安裝。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》第6章 燃氣

本章通過燃氣系統(tǒng)的管道選材；壓力規(guī)定；入戶引入管閥門；管道布置；管道固定方式等方面的內(nèi)容都做了比較詳細的要求和說明。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》第7章 電氣

本章通過7.1 一般規(guī)定；7.2 系統(tǒng)和裝置的設(shè)置；7.3 機房位置選擇；7.4 設(shè)備安裝；7.5 導(dǎo)體選擇及線路敷設(shè)等幾個方面都做了要求和說明。其中：

7.1.1 重要電力設(shè)施可按設(shè)防烈度提高1度進行抗震設(shè)計，但當(dāng)設(shè)防烈度為8度及以上時可不再提高。

本條對重要電力設(shè)施的設(shè)防提出了明確的要求。

7.1.2 內(nèi)徑不小于60mm的電氣配管及重力不小于150N/m的電纜梯架、電纜槽盒、母線槽均應(yīng)進行抗震設(shè)防。

再一次明確了電氣系統(tǒng)管道的抗震設(shè)防范圍。

7.2.1 地震時應(yīng)保證正常人流疏散所需的應(yīng)急照明及相關(guān)設(shè)備的供電。

7.2.2 地震時需要堅持工作場所的照明設(shè)備應(yīng)就近設(shè)置應(yīng)急電源裝置。

7.2.3 地震時應(yīng)保證火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)正常工作。

7.2.4 應(yīng)急廣播系統(tǒng)宜預(yù)置地震廣播模式。

7.2.5 地震時應(yīng)保證通信設(shè)備電源的供給、通信設(shè)備正常工作。

7.2.6 電梯的設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 電梯和相關(guān)機械、控制器的連接、支承應(yīng)滿足水平地震作用及地震相對位移的要求；

2 垂直電梯宜具有地震探測功能，地震時電梯應(yīng)能夠自動就近平層并停運。

7.2 節(jié)對各地震應(yīng)急系統(tǒng)裝置的設(shè)置都做了明確的規(guī)定。

7.4 節(jié)對電氣系統(tǒng)設(shè)備包括：柴油發(fā)電機組；變壓器；蓄電池、電力電容器；配電箱（柜）、通信設(shè)備；設(shè)在水平操作面上的消防、安防設(shè)備；設(shè)在建筑物屋頂上的共用天線；安裝在吊頂上的燈具等都作出了詳細的安裝設(shè)計要求。其中：7.4.6 設(shè)在建筑物屋頂上的共用天線應(yīng)采取防止因地震導(dǎo)致設(shè)備或其部件損壞后墜落傷人的安全防護措施。為強制性條文。

7.5節(jié)對導(dǎo)體選擇及線路敷設(shè)的一些問題進行了要求和說明。

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》第8章 抗震支吊架

本章通過8.1 一般規(guī)定；8.2 抗震支吊架計算；8.3 抗震支吊架設(shè)計這三個方面詳細的對抗震支吊架的設(shè)置進行了規(guī)定和闡述。其中：

8.1 節(jié)在以下幾個方面對抗震支吊架提出了明確的要求：抗震支吊架在地震中應(yīng)對建筑機電工程設(shè)施給予可靠保護，承受來自任意水平方向的地震作用；組成抗震支吊架的所有構(gòu)件應(yīng)采用成品構(gòu)件，連接緊固件的構(gòu)造應(yīng)便于安裝；保溫管道的抗震支吊架限位應(yīng)按管道保溫后的尺寸設(shè)計，且不應(yīng)限制管線熱脹冷縮產(chǎn)生的位移；抗震支吊架應(yīng)根據(jù)其承受的荷載進行抗震驗算。

8.2 是對抗震支吊架的計算要求，其中8.25的條文說明對抗震的整個計算要求及流程給出了明確的指導(dǎo)方法：

8.2.5 抗震支吊架構(gòu)件所選節(jié)點大樣的各構(gòu)件標(biāo)稱負荷均不得低于該節(jié)點設(shè)計地震力作用負荷。當(dāng)抗震連接部件選定后，應(yīng)繪制安裝節(jié)點詳圖。詳圖包括：抗震節(jié)點圖紙編號、抗震構(gòu)件名稱或編號、抗震構(gòu)件數(shù)量等內(nèi)容。

在選擇抗震支吊架類型后，應(yīng)根據(jù)抗震支吊架自身荷載進行抗震支撐節(jié)點驗算，并調(diào)整抗震支吊架間距，直至各點均滿足抗震荷載要求，驗算公式參照本規(guī)范第3.4節(jié)。當(dāng)α Ek 計算值小于0.5時，按0.5取值。如圖紙變更必須有設(shè)計人員經(jīng)過驗算之后方可變更。具體驗算步驟及內(nèi)容如下：

1、逐點劃分各抗震支吊架重力荷載范圍，并計算建筑機電工程設(shè)施水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值F及建筑機電工程設(shè)施或構(gòu)件內(nèi)力組合設(shè)計值S。當(dāng)計算干管側(cè)向支吊架重力荷載時應(yīng)將下一級支管同向重力荷載計算在內(nèi)；

2、斜撐及抗震連接構(gòu)件的強度驗算；

3、吊桿的強度驗算；

4、斜撐及吊桿的長細比驗算；

5、各錨固體的強度驗算，包括斜撐錨栓、吊桿錨栓等；

6、管束的強度驗算。

8.3節(jié)規(guī)定了側(cè)向抗震支吊架、縱向抗震支吊架的設(shè)置原則，同時在管道轉(zhuǎn)彎、管道偏移、管道穿越結(jié)構(gòu)樓層、管道上的閥門設(shè)備等多種情況如何設(shè)置抗震支吊架都做了詳細的規(guī)定。

總結(jié)

《建筑機電工程抗震設(shè)計規(guī)范》編制歷時五年多，無論是主編單位中國建筑設(shè)計研究院，還是深圳置華機電設(shè)備有限公司等參編單位都付出了的非常艱苦的不懈努力。本規(guī)范的頒布實施，將使我們國內(nèi)的建筑機電工程抗震的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)真正實現(xiàn)了從無到有的突破！

我們都知道，建筑抗震，不管是結(jié)構(gòu)還是機電抗震都是涉及到人們的生命和財產(chǎn)安全，所以建筑機電工程抗震也是事關(guān)防震減災(zāi)的一項民生工程。對建筑機電工程進行抗震設(shè)計及加固，可以防患于未然，真正體現(xiàn)我們的《中華人民共和國建筑法》以及《中華人民共和國防震減災(zāi)法》以預(yù)防為主的方針；同時，建筑機電工程進行抗震設(shè)計及加固的目的是減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，也真正可以體現(xiàn)以我們?nèi)藶楸镜脑O(shè)計理念。我們有理由相信，依照規(guī)范對機電系統(tǒng)進行抗震加固，一定會讓我們的建筑、讓我們的機電系統(tǒng)在地震破壞中變得更加堅固、更加的安全可靠。