建筑電氣與建筑物在設(shè)計施工中協(xié)調(diào)探討

林維靖

（廣州遠(yuǎn)洋建設(shè)實業(yè)公司，廣東 廣州 510610）

建筑電氣設(shè)計中所涉及的各類管線將越來越多，對防雷、防電磁脈沖等保護(hù)措施的要求也越來越高，因此作為設(shè)備設(shè)計中的一部分，建筑電氣設(shè)計與其他專業(yè)特別是與結(jié)構(gòu)專業(yè)之間的協(xié)調(diào)、配合應(yīng)該得到相應(yīng)的重視。

1利用建筑中的結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行防雷與接地在《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94）中，多次提到在防雷設(shè)計時，首先要考慮到的是充分利用建筑物自身的技術(shù)特性，以及一切可以利用的已經(jīng)存在的資源，將這些作為防雷裝置的一部分，有待改進(jìn)的地方再行引進(jìn)新的設(shè)備。這樣的設(shè)計方案，最大限度的利用了資源，最大限度的節(jié)省的資金，必然帶來相應(yīng)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。那么相應(yīng)的金屬又是如何具體的運用的呢，這就需要對每一個環(huán)節(jié)的特性等進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)研究和分析：

1.1 屋面結(jié)構(gòu)與接閃器

以往的防雷針設(shè)計只有技術(shù)和效果兩個方面的研討，但是隨著目前建筑材料使用的多種多樣，建筑形式復(fù)雜多變，對于避雷針的整體要求也開始變得復(fù)雜和高難度。而且，人們對于外觀的近乎完美的追求，也給避雷針的設(shè)計帶來了相當(dāng)大的難度。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(jìn)行焊接，即可滿足形成電氣通路的要求。另外，有些常見的我們?nèi)菀缀鲆暤?，比如廣告牌、旗桿、太陽能熱水器等都是特別容易出現(xiàn)故障部位，對于這部分的避雷設(shè)計尤其要留意和關(guān)注。由于上述金屬物通常通過膨脹螺栓固定在屋面板上，或固定于素混凝土基礎(chǔ)上，故需通過可靠的電氣連接使其形成電氣通路。突出屋面的非金屬物，按GB50057-94第3.3.2條規(guī)定應(yīng)安裝接閃器并與屋面防雷裝置連接。

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》GB50011-2010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4@12，在框架結(jié)構(gòu)中框架柱配筋通常采用Φ14以上螺紋鋼筋均可滿足GB50057-94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(jī)械連接，按照《電氣（GB50169-92）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 計算機(jī)房等設(shè)備房間防雷擊的處理

目前，隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的高速發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對雷擊的防護(hù)要求越來越高。由于對雷擊的防護(hù)措施不力或存在認(rèn)識上的偏差，往往起不到應(yīng)有的防護(hù)效果，機(jī)房遭受到雷擊頻繁發(fā)生。特別是在雷雨季節(jié)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一些電子電氣設(shè)備受到雷擊的侵害，有些遭雷擊而燒毀，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷防護(hù)要引起足夠重視，做到有備無患，對防雷設(shè)施進(jìn)行整改，做好整體防護(hù)措施，才能更好地維護(hù)機(jī)房的安全運行。雷電對設(shè)備的破壞主要有兩類。第一類是直擊雷的破壞,即雷電直擊在建筑物或設(shè)備上,使其發(fā)熱燃燒和機(jī)械劈裂破壞；第二類是感應(yīng)雷的破壞，即雷電的第二次作用。強(qiáng)大的雷電磁場產(chǎn)生的電磁效應(yīng)和靜電效應(yīng)使金屬構(gòu)件和電氣線路產(chǎn)生高至數(shù)十萬伏的感應(yīng)電壓，危機(jī)建筑物、設(shè)備甚至人身安全。

防雷接地在雷擊的情況下，會有很大的電流通過流入大地,雷電流的幅值一般在數(shù)kA至數(shù)百kA，接地極及其附近的大地電位將產(chǎn)生瞬時高電位。如果在防雷接地極較近處有其它接地系統(tǒng)的接地極（接入端）,就會產(chǎn)生干擾。所以,防雷接地與其它接地應(yīng)嚴(yán)格分開,并保持一定的的距離，一般需大于20m。在雷電頻繁區(qū)域,應(yīng)裝設(shè)浪涌電壓吸收裝置。

計算機(jī)房如果設(shè)在有防雷設(shè)施的建筑中,可不再考慮防雷接地。但如果在這種已有防雷裝置的建筑物上再架設(shè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接入設(shè)備,如衛(wèi)星接收天線、微波接收天線或紅外接收天線等設(shè)備，則必須另外敷設(shè)通信設(shè)備防雷接地。機(jī)房接地系統(tǒng)其實不能單獨自成一個獨立的系統(tǒng)，必須要與建筑物的防雷與接地系統(tǒng)形成一個整體。

2電氣管線的預(yù)埋與結(jié)構(gòu)布置

電氣管線的預(yù)埋是建筑安裝工程中的重要部分，其特點是根數(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。預(yù)埋前必須經(jīng)行相關(guān)因素的整體評估，綜合考量各種可能引發(fā)事故的因素，選擇最合理的預(yù)埋方式和途徑。

2.1 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。結(jié)構(gòu)墻體的形式主要有砌體結(jié)構(gòu)中的承重墻及混凝土結(jié)構(gòu)中的填充墻。

2.1.1 在砌體結(jié)構(gòu)承重墻上的埋設(shè)。首先，在砌體結(jié)構(gòu)中不允許開設(shè)水平及斜向通槽，水平預(yù)埋管線通常埋設(shè)于每層圈梁中；其次，不宜在墻體中穿行暗線或預(yù)留、開鑿溝槽，無法避免時應(yīng)采取必要的措施或按削弱后的截面驗算墻體的承載力“。當(dāng)采用空心磚或混凝土空心砌塊時，也有一種方法是利用砌體中的孔洞埋設(shè)管線，按GB50003-2001中第6.2.14條注”對受力較小或未灌孔的砌塊砌體，允許在墻體的豎向孔洞中設(shè)置管線。

2.1.2 在混凝土結(jié)構(gòu)填充墻上的預(yù)埋。混凝土結(jié)構(gòu)中的填充墻僅承擔(dān)墻體本身的自重，常用的有加氣混凝土砌塊、粉煤灰混凝土空心砌塊等，此類材料的特點是強(qiáng)度低，自重輕，即使發(fā)生破壞對主體結(jié)構(gòu)也無影響。因此，在填充墻上的預(yù)埋僅僅需要考慮抗裂、隔聲等因素，在填充墻上開槽不宜超過墻體厚度的一半。

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

結(jié)構(gòu)上樓蓋主要有預(yù)制裝配式樓蓋、現(xiàn)澆混凝土樓蓋以及無梁樓蓋、肋形板樓蓋、疊合板樓蓋等，由于前兩種形式較為常見，這里僅針對預(yù)制裝配式和現(xiàn)澆混凝土樓蓋兩種形式加以討論。

2.2.1 水平預(yù)埋管在預(yù)制裝配式樓蓋中的埋設(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。當(dāng)管線沿板縫布置時，由于通常板縫寬度為20~30mm，預(yù)埋管線會導(dǎo)致灌縫難以密實，可與結(jié)構(gòu)專業(yè)商量采取40~50mm板縫，在板縫中附加一根@12鋼筋加以解決。

2.2.2 水平預(yù)埋管線在現(xiàn)澆混凝土樓蓋中的埋設(shè)。電氣管線在現(xiàn)澆板中的平面布置方式較為靈活，但應(yīng)注意不宜將管線在現(xiàn)澆板內(nèi)交叉，也不可并排布置，同時按照相關(guān)的規(guī)定，敷設(shè)在鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板內(nèi)的電線管最大外徑不宜超過板厚的1/3。這些問題處理不當(dāng)都會帶來一系列的復(fù)雜突發(fā)性事故。

結(jié)束語

以上的分析都是局限在建筑層面的設(shè)想和構(gòu)思，當(dāng)然，在實際的操作和運用當(dāng)中，還會面對許多的客觀的因素和影響，導(dǎo)致理論的研發(fā)與實際的操作之間的誤差，這就需要相關(guān)施工人員，結(jié)合其他的技術(shù)部門，綜合考量各個方面的因素，把電子設(shè)備完美的運用到建筑物的設(shè)計當(dāng)中去，提高建筑物質(zhì)量的同時，保證電氣設(shè)備發(fā)揮最大功效。

[1]馬健.建筑電氣行業(yè)蓬勃發(fā)展[J].中國房地產(chǎn)報，2003-08-27.

[2]李敬榜.建筑電氣設(shè)計中的安全性和節(jié)能性分析[J].職業(yè)，2011-07-15.