新形勢下建筑電氣設(shè)計之我見

楊靜

（十四冶建設(shè)云南勘察設(shè)計有限公司，云南 昆明 650031）

1 利用建筑中的結(jié)構(gòu)鋼筋進行防雷與接地

1. 1屋面結(jié)構(gòu)與接閃器

現(xiàn)代建筑藝術(shù)除了追求立面上豐富多彩的線條外.對建筑物頂部造型也力求變化。由于新穎的薄殼、雙曲面網(wǎng)架等大量運用，屋面已經(jīng)不能再簡單的分為平屋面和坡屋面，這給防雷設(shè)計帶來一定難度。在設(shè)計中除了應(yīng)按《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057～94)中附錄二要求的在屋頂外沿和突出部位等易受雷擊處設(shè)置避雷帶外.直接將屋面結(jié)構(gòu)鋼筋作為避雷網(wǎng)的一部分也非常必要。出于防水抗裂考慮，屋面結(jié)構(gòu)一般采用現(xiàn)澆混凝土板.其鋼筋由上部鋼筋和下部鋼筋組成，配筋較密，連接點較多，并且板鋼筋均與梁鋼筋綁扎連接形成通路。突出屋面的塔樓、樓梯間等也均通過鋼筋混凝土柱或構(gòu)造柱與下層結(jié)構(gòu)相連。因此，當(dāng)利用建筑本身的鋼筋作為接閃器時，在結(jié)構(gòu)鋼筋連接的關(guān)鍵部位如柱內(nèi)鋼筋與梁鋼筋綁扎點處進行焊接，即可滿足形成電氣通路的要求。

1. 2利用混凝土柱、墻主筋作為防雷引下線

不同結(jié)構(gòu)形式的各類建筑中均設(shè)有一定數(shù)量的鋼筋混凝土柱.如在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置的構(gòu)造柱，在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置的框架柱、剪力墻等，柱中鋼筋直徑按《建筑物抗震設(shè)計規(guī)范)GB50011-2001 第 7.3.2 條規(guī)定磚混結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱縱向鋼筋最小為4q~12，在框架結(jié)構(gòu)中框架柱配筋通常采用中14以上螺紋鋼筋均可滿足 GB5oo57-94 中第 3.3.5 及 4.2.1條要求。柱中鋼筋的連接形式通常采用綁扎連接、焊接和機械連接，按照《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范)(cB5o169-92)規(guī)定，避雷引下線的連接為搭接焊接.搭接長度為圓鋼直徑的6倍，因此。不允許用螺紋鋼代替圓鋼作搭接鋼筋。

1. 3利用基礎(chǔ)地梁作為接地裝置

建筑物地基的形式可分為無筋擴展基礎(chǔ)、擴展基礎(chǔ)、柱下條形基礎(chǔ)、筏形、箱形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)以及復(fù)合地基。按GB50057-94第3.2.4 條、第 3.3.5 條、第 3.4.3 條、第 4.4.3 條規(guī)定，接地裝置應(yīng)在地面 50era 以下，第 4.3.5 條還規(guī)定：防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應(yīng)小于3m，當(dāng)小于3m時水平接地體局部埋深不應(yīng)小于lm或采取絕緣保護措施。建筑物基礎(chǔ)埋深通常由基礎(chǔ)自身高度、地面下預(yù)埋管線高度及防凍防腐蝕深度等因素決定，一般均大于0.5m。

2 電磁脈沖危害及防護

目前高樓大廈遍地矗立，十分現(xiàn)代化，建筑電氣增添了不少的新內(nèi)容，某些地區(qū)智能化建筑很多.可是在內(nèi)部有些設(shè)備都運轉(zhuǎn)不起來，就是運轉(zhuǎn)起來也不如人意。移動通信、微波通信的發(fā)展帶來微波輻射對人們身體健康危害也很大，如白內(nèi)障病人增多.視網(wǎng)膜病變，頭痛、頭暈，對心臟血管均有影響。

2. 1對電源污染狀況及危害

2.1.1 電源污染情況

某工程大樓，采用了中央空調(diào)、風(fēng)機、水泵30KW以上有100多臺，為了減小變壓器容量，降低各電動機的啟動電流，因此選用100多臺晶閘管軟啟動器，雖然起動電流小，變壓器容量減小了，可是對電源污染都很嚴重，這種整流電路結(jié)構(gòu)簡單，但是輸入電流中含有很高的諧波分量，輸入電流的5次諧波可達20%，7次諧波可達12%。由于晶閘管的快速換相，產(chǎn)生一定的高次諧波，可達35次以上，高次諧波對電話等通信線路產(chǎn)生一定的干擾。這種整流電路總的諧波電流以失真約為30%。

2.1.2 電源污染的危害

2.1.2.1 功率因數(shù)大為下降

2.1.2.2 功率因數(shù)補償?shù)碾娏﹄娙萜饔捎诟叽沃C波電流 (因電容對高頻是低阻抗)而流人，導(dǎo)致電容器發(fā)熱，以致絕緣破壞，在發(fā)生共振時還有爆炸的可能。

2.1.2.3 對于變電站各種保護由于高次諧波導(dǎo)致過熱。過壓使得保護誤動作.及保護性變壞。甚至高頻引起振動使整個系統(tǒng)解列。

2.1.2.4 對于顯示平均值的儀表，由于高次諧波影響，誤差較大，顯示有效值的儀表影響不大，對電鐘影響較大。

2.1.2.5 對通訊、電話、計算機均有影響。

2. 2空間污染狀況及危害

空間電磁場輻射情況，以某金融貿(mào)易區(qū)為例.在信息樞紐大的1層、8層、21層分別測得電磁場在空間場強值都很大，測量當(dāng)時信息樞紐大樓的高壓線，變電間及工業(yè)設(shè)備都未進入安裝.房屋還是一個框架。這只能說明其存在的外界電磁環(huán)境，不能說明大樓本身的電磁場輻射情況，從中可看出30MHz以上，特別是電視廣播、微波及移動通信在空中電磁場是很高的，高出90～100dB以上，其它城市也不會例外。

2. 3 對策

建筑電氣設(shè)計把防止電磁污染要列上議事日程，也就是要進行電磁兼容設(shè)計，從選建筑物地址開始到施工圖設(shè)計、施工監(jiān)理到最后測試鑒定，主要進行電磁兼容管理，貫穿到整個設(shè)計過程。要有下述對策：

2.3.1 建筑物地址，離機場、電視廣播電臺，移動微波通訊臺、軍用雷達、電子對抗、高壓變電站之間的距離。

2.3.2 廠房之間內(nèi)部的電磁間距，如距離工、科、醫(yī)設(shè)備廠房.計算機房、電話通訊等之間電磁防護間距。

2.3.3 架空引下線，防雷引下線，綜合布線，通訊線等線間防護間距。當(dāng)前，研究出一種低價格電磁防護涂料，對電磁場防護效果可達40dB以上。總之要求我們的電源要保持清潔，諧波電壓畸變率不要超過國家標(biāo)準(zhǔn).最好把電源電壓畸變率控制在2%以下?？臻g電磁場分布不使人身受到傷害，電氣電子設(shè)備之間能互相電磁兼容.正常、安全、穩(wěn)定運行。

3 電氣管線的預(yù)埋與結(jié)構(gòu)布置

電氣管線的敷設(shè)方式分明敷和暗敷兩種。明敷是將管線安裝于墻壁、頂棚的表面，對結(jié)構(gòu)影響不大，而暗敷則完全不同。暗敷中，電氣管線的預(yù)埋是建筑安裝工程中的重要部分。電氣預(yù)埋管線的特點是根數(shù)多，平面布置復(fù)雜，特別是在墻體中的垂直預(yù)埋管線和在樓板中的水平預(yù)埋管線由于削弱了結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，對結(jié)構(gòu)構(gòu)成一定影響，下面將從幾個方面加以討論：

3. 1垂直預(yù)埋管線在結(jié)構(gòu)墻體中的敷設(shè)

當(dāng)垂直預(yù)埋管線埋設(shè)于在鋼筋混凝土柱或者鋼筋混凝土剪力墻中時，敷設(shè)方法相對簡單，僅需將線路套管改為鋼管，并與結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎固定，防止在澆筑振搗混凝土?xí)r偏位。由于電氣管線直徑較小，對混凝土墻、柱影響不大，可根據(jù)需要靈活布置。

3. 2水平預(yù)埋管線在結(jié)構(gòu)樓板中的埋設(shè)

預(yù)制裝配式樓蓋包括預(yù)制雙向預(yù)應(yīng)力大樓板和預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板。通常使用的是預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。雖然按板的受力鋼筋種類分有冷拔低碳鋼絲、冷軋帶肋鋼筋等區(qū)別，但板的截面形式及受力鋼筋排布形式基本相同。在預(yù)制板樓蓋中布置管線需要預(yù)先向結(jié)構(gòu)專業(yè)了解預(yù)制板的布置方式使管線沿預(yù)制板中圓孔或板縫布置。需要注意的是，在圓孔中布置管線時引出鑿孔要避開板受力主筋位置。

4 結(jié)論

在實際設(shè)計中.還有很多值得注意的地方。我們應(yīng)該在完成本專業(yè)設(shè)計的同時.注意與其它專業(yè)的配合與協(xié)作。

[1]吳忠智.工業(yè)與民用建筑電磁兼容設(shè)計中國建筑出版社1993.1北京

[2]徐曉寧.建筑電氣設(shè)計基礎(chǔ)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社 2007，5，1.