關(guān)于建筑電氣施工中的一些問題分析

陳戰(zhàn)義

摘要：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。本文主要就建筑電氣施工管理中所遇到的電氣設(shè)計施工與結(jié)構(gòu)配合及預(yù)埋相關(guān)的一些問題進行了深入的分析，提出設(shè)計施工中應(yīng)當(dāng)注意的問題及對策，供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑電氣;結(jié)構(gòu);防雷;預(yù)埋

前 ?言

建筑電氣行業(yè)隨著系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新其設(shè)計理念、施工理念發(fā)生了根本的變革，節(jié)能思想、安全思想、防雷、防電脈沖思想指導(dǎo)著建筑行業(yè)的設(shè)計與施工，成為一體化系統(tǒng)構(gòu)建的主要依據(jù)。

一、利用建筑中的結(jié)構(gòu)鋼筋進行防雷與接地問題分析

1.屋面結(jié)構(gòu)與接閃器

在設(shè)計中除了應(yīng)按《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》的要求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，

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，柱中鋼筋直徑按規(guī)定，磚混結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱縱向鋼筋最小為4φ12，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》（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。另外，作為引下線的主鋼筋在土建中如果是采用對頭碰焊的（在工程中常用的焊接形式有閃光對焊和電渣壓力焊，均屬于對頭碰焊），應(yīng)在碰焊處按規(guī)范補焊搭接圓鋼。

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。按規(guī)定，接地裝置應(yīng)在地面50cm以下，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1m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，但是在有些砌體結(jié)構(gòu)中，墻下條形基礎(chǔ)由于建筑防水要求，基礎(chǔ)圈梁通常設(shè)置于標(biāo)高-0.060處，以代替防潮層，因此不能作為接地裝置。而柱下條形基礎(chǔ)及筏形、箱形基礎(chǔ)在基礎(chǔ)底面設(shè)有肋梁，柱下獨立基礎(chǔ)及各種類型的樁基礎(chǔ)均設(shè)有基礎(chǔ)拉梁或承臺梁，以上都可滿足作為基礎(chǔ)接地體裝置的要求。

4.防止雷電波侵入問題

據(jù)調(diào)查資料，雷電波沿低壓架空線路侵入高電位而造成的事故占總雷害事故的70%以上，它引起人身傷亡和設(shè)備損壞的損失也是最大的，因此防止雷電波侵入是防雷措施的重要一環(huán)。為了防止雷電波侵入，對電纜進出線，應(yīng)在進出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連，應(yīng)在進出處裝設(shè)避雷器并與絕緣子的鐵腳連在一起接到電氣設(shè)備的接地裝置上。這是因為絕緣子鐵腳與導(dǎo)線之間形成一個放電電壓約為40kV的放電保護間隙，這一數(shù)值對保護人身安全是可靠的，但要保護低壓電氣設(shè)備和線路就不行了。IEC規(guī)定：室內(nèi)低壓電氣設(shè)備和線路的耐沖擊電壓是6kV，裝設(shè)閥型避雷器就是減小電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部份和導(dǎo)電部份的電壓差，從而保護用電設(shè)備的安全運行。

二、電氣管線的預(yù)埋與結(jié)構(gòu)布置問題分析

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。但是，當(dāng)管線垂直埋設(shè)于砌體墻體中時，埋設(shè)方式相對復(fù)雜，這也是電氣安裝工程與土建工程矛盾較多的地方。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)中的非承重填充墻，下面就這兩種情況分開討論：

1.1 在砌體結(jié)構(gòu)承重墻上的埋設(shè)。砌體結(jié)構(gòu)包括磚砌體、混凝土砌塊砌體、石砌體等。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。埋入墻體的垂直預(yù)埋管以前均直接在墻體上剔槽敷設(shè)，但是這種做法會對結(jié)構(gòu)墻體造成損傷，特別是當(dāng)并列埋設(shè)的管線較多時，對整個墻段的承載能力都有影響。按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50003-2001）中第6.2.14條“不應(yīng)在截面長邊小于500mm的承重墻體、獨立柱內(nèi)埋設(shè)管線;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”。目前可行的方法是在砌筑磚墻時留下120深凹口，寬度可按并列管線數(shù)量采用一磚或半磚，待管線預(yù)埋后采用C20細(xì)石混凝土填實。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”。但實際上常用的KP1型多孔磚孔徑約20mm，DM1型多孔磚孔徑約18mm，都較小，而且砌塊較重，組砌時要求灰縫錯開，故此方法施工不便。當(dāng)墻體為半磚墻時，按照規(guī)范，在半磚墻內(nèi)不準(zhǔn)暗敷管線，如不可避免，則采用局部加設(shè)混凝土構(gòu)造柱的形式，將管線埋設(shè)于柱內(nèi)。

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.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：一是水平預(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。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，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。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φ12鋼筋加以解決。二是水平預(yù)埋管線在現(xiàn)澆混凝土樓蓋中的埋設(shè)。

三、結(jié)束語

隨著混凝土材料變化和施工技術(shù)的進步，現(xiàn)澆混凝土樓蓋成本逐步降低，施工工藝逐步簡化，運用范圍越來越廣泛。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《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施》電氣部分第5.1.9條中指出：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。這是由于現(xiàn)澆板的板厚一般為80 -150mm，管線對混凝土截面的削弱比較大，而且通常的管線會在混凝土板內(nèi)造成薄弱帶，處 理不慎就會引起混凝土板開裂，或留下工程隱患。在現(xiàn)澆板中敷設(shè)的水平預(yù)埋管也應(yīng)采取預(yù)防機械損傷措施，埋設(shè)于現(xiàn)澆板內(nèi)的管線彎曲半徑不小于管外徑的10倍。

參考文獻：

[1]《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》（GB50169-92）.

[2]《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50003-2001）.