建筑電氣設(shè)計存在的問題及對工程質(zhì)量的影響探討

吳俊雄 （福建省建筑設(shè)計研究院有限公司，福建 福州 350000）

0 前言

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑物質(zhì)量與設(shè)計理念越加符合居民基本需求。建筑設(shè)計也越來越復(fù)雜，電氣設(shè)計成為其中重要的組成部分，不僅關(guān)系到人們的居住體驗，也關(guān)系安全問題。因此，有必要深入研究電氣設(shè)計中可能存在的問題，并加以解決。以提升工程質(zhì)量，為人們帶來更加舒適的居住環(huán)境。

1 建筑電氣設(shè)計綜述

建筑電氣設(shè)計是現(xiàn)代建筑的重要標(biāo)志之一，其集系統(tǒng)、復(fù)雜、安全性于一體，共同構(gòu)成建筑電氣設(shè)計必要條件。在電氣設(shè)計過程中，需要對整個建筑進(jìn)行深入的了解，針對設(shè)計以及施工情況進(jìn)行仔細(xì)分析，確定設(shè)計原則與施工方案。建筑電氣設(shè)計較為復(fù)雜，其需要將緊急、備用、應(yīng)急電源等綜合因素納入考慮范圍內(nèi)，并需要結(jié)合建筑使用面積，預(yù)計居住人數(shù)等合理設(shè)計建筑電氣安裝。與此同時，建筑防雷設(shè)計、接地保護(hù)設(shè)計、相關(guān)照明系統(tǒng)、智能電氣設(shè)計等工程十分專業(yè)，需要考慮其可行性與專業(yè)性，保證設(shè)計符合建筑實際狀況[1]。

2 存在的問題及其影響

2.1 設(shè)計問題

當(dāng)前建筑在設(shè)計構(gòu)成中常存在設(shè)計規(guī)范不足等問題，其可行性存在明顯缺陷，將直接導(dǎo)致施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)錯誤或施工困難現(xiàn)象。包括電氣設(shè)計本身問題，照明系統(tǒng)與電力系統(tǒng)不協(xié)調(diào)，所選用電氣設(shè)備、材料名稱、參數(shù)、規(guī)格等存在誤差等。在實際情況中，許多電氣設(shè)計人員習(xí)慣在系統(tǒng)中僅標(biāo)注設(shè)備與廠家商品編號，導(dǎo)致該設(shè)備無法尋找對應(yīng)廠家，或購買存在誤差。

2.2 設(shè)計不規(guī)范

于居民建筑而言，低壓配電線路的截面問題是關(guān)鍵。由于其普遍為單相供電，其中性線可能存在不穩(wěn)定電流。加之當(dāng)前建筑電器的增多，諧波的增加，對中性線均造成不利影響，包括短路、斷路、火災(zāi)等危險。如此，在對該問題進(jìn)行進(jìn)行設(shè)計過程中，若普遍采用單相電負(fù)荷，則PEN、N線的截面需要大于相線截面。若其中截面存在問題，將影響建筑整體工程質(zhì)量，甚至存在安全隱患。

2.3 電氣照明設(shè)計不符合標(biāo)準(zhǔn)

我國對建筑電氣照明設(shè)計制定了明確的規(guī)定，要求其照明按照場所以及房建等需求設(shè)計照明度標(biāo)準(zhǔn)值，并按照設(shè)計規(guī)范計算并進(jìn)行燈具配置工作。但當(dāng)前建筑電氣照明設(shè)計中能夠按照規(guī)范要求開展工作的設(shè)計人員少之又少，基本以經(jīng)驗開展布燈工作，嚴(yán)重偏離我國的照明標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 專業(yè)設(shè)計文件存在問題

各專業(yè)設(shè)計文件之間存在矛盾，已成為施工圖中較為常見的問題。在以往設(shè)計施工經(jīng)驗中，常發(fā)現(xiàn)大樓給排水管道、消火栓箱、電氣專業(yè)照明燈具以及電氣管道之間發(fā)生多處碰撞。常導(dǎo)致電路插座與電氣設(shè)備無法吻合，或門窗位置與消防管道位置發(fā)生重疊、以及給排水管道與電氣管道較差等現(xiàn)象。嚴(yán)重影響建筑整體施工質(zhì)量，甚至造成返工重裝[2]。

3 案例分析

3.1 工程概況

本項目為一幢26層一類高層住宅，一層為門廳、公共架空，2～26層為住宅，建筑高度79.6m，建筑面積 14520.54m2。

3.2 綜合優(yōu)化措施

3.2.1 優(yōu)化負(fù)荷等級及電源

針對該項目實際情況，其消防控制室、水泵、電梯、防煙排煙設(shè)施、火災(zāi)自動報警裝置、自動滅火系統(tǒng)等消防用電，均為一級負(fù)荷，其余應(yīng)為三級負(fù)荷供電。在配電線路末端一級配電電箱處設(shè)置自動切換裝置。消防用電需以專用供電回路，當(dāng)建筑內(nèi)的生活用電被切斷時，應(yīng)仍能保證消防用電。

本項目從市政電網(wǎng)引接引兩路獨立10kV高壓電源至小區(qū)一層開關(guān)室。按單臺變壓器容量1000kVA單列運行方式選擇開關(guān)設(shè)備。小區(qū)發(fā)電機(jī)房設(shè)置1臺800kW閉式水循環(huán)風(fēng)冷自啟動發(fā)電機(jī)。

市電與柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)有電氣和機(jī)械聯(lián)鎖，防止發(fā)電機(jī)倒供電給市電。柴油發(fā)電機(jī)電源與正常電源之間，應(yīng)采取防止并列運行的措施。變電所變配電設(shè)備全部采用無油元件、組合形式。高壓的電氣設(shè)備、布線系統(tǒng)以及繼電保護(hù)系統(tǒng)必須交接試驗合格。

3.2.2 設(shè)備安裝優(yōu)化措施

本項目所有電器產(chǎn)品以及配套安裝應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，屬于強(qiáng)制性認(rèn)證的產(chǎn)品應(yīng)取得國家認(rèn)證標(biāo)志。滿足《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中，所有配電柜需落地安裝，電氣豎井內(nèi)的配電箱底距離地面1.2m，其余動力控制箱底距地面1.3m。需要打開箱門操作的配電箱，打開箱門時所有帶電導(dǎo)體不得裸露，豎井內(nèi)的配電箱應(yīng)根據(jù)配電間尺寸定制非標(biāo)箱。照明配電箱內(nèi)同一電器器件端子上的導(dǎo)線連接不應(yīng)多于2根。室外安裝的落地式配電（控制）柜、箱的基礎(chǔ)應(yīng)高于地坪，周圍排水應(yīng)通暢，其底座周圍應(yīng)采取封閉措施。消防配電設(shè)備應(yīng)有明顯標(biāo)志。

本項目所有控制箱均為非標(biāo)產(chǎn)品，由廠家根據(jù)設(shè)計要求以及平面位置進(jìn)行設(shè)計，參照國標(biāo)完成原理圖、設(shè)備材料表等。因此，其設(shè)計圖紙必須詳細(xì)，設(shè)計方案也應(yīng)參照該建筑整體圖紙進(jìn)行規(guī)劃，避免出現(xiàn)交叉、重疊現(xiàn)象[3]。

3.2.3 配電線路選型優(yōu)化措施

消防設(shè)備供電線纜采用礦物絕緣類電纜、無鹵低煙耐火阻燃電線（阻燃B1級）WDZB1N-BYJ(F)或WDZB1N-YJY-0.6/1KV耐火電纜。

公共部分的一般照明、插座線路均采用無鹵低煙阻燃電線（阻燃B1級）WDZB1-BYJ(F)導(dǎo)線，住戶內(nèi)的照明插座線路采用ZR-BV導(dǎo)線。

消防配電線路應(yīng)滿足火災(zāi)時連續(xù)供電的需要，消防控制室、消火栓泵、噴淋泵，防、排煙設(shè)備及消防電梯等連續(xù)供電時間應(yīng)大于3h。當(dāng)采用礦物絕緣類不燃性電纜時，可直接明敷設(shè)。除礦物絕緣類電纜外，暗敷設(shè)時應(yīng)穿管并應(yīng)敷設(shè)在不燃性結(jié)構(gòu)內(nèi)且保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm，明敷設(shè)時（包括敷設(shè)在吊頂內(nèi)）應(yīng)穿金屬導(dǎo)管或采用封閉式金屬槽盒保護(hù)，金屬導(dǎo)管或封閉式金屬槽盒應(yīng)采取防火保護(hù)措施；當(dāng)采用阻燃或耐火電纜并敷設(shè)在電纜井、溝內(nèi)時，可不穿金屬導(dǎo)管或采用封閉式金屬槽盒保護(hù)。

消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設(shè)在不同的電纜井、溝內(nèi)；確有困難需敷設(shè)在同一電纜井、溝內(nèi)時，應(yīng)分別布置在電纜井、溝的兩側(cè)，且消防配電線路應(yīng)采用礦物絕緣類不燃性電纜。

應(yīng)急照明支線當(dāng)采用穿焊接鋼管暗敷在樓板或墻內(nèi)時，由頂板接線盒至吊頂燈具一段線路應(yīng)穿可撓金屬電線保護(hù)套管保護(hù)。

3.2.4 防雷接地優(yōu)化舉措

本項目地處福建省泉州市，年雷暴日數(shù)為54.1d/a。根據(jù)計算，預(yù)計雷擊次數(shù)為0.2397次/a，按照第二類防雷建筑物保護(hù)措施進(jìn)行設(shè)計。

采用Φ12熱鍍鋅圓鋼在屋面設(shè)不大于10m×10m的防雷網(wǎng)格。當(dāng)建筑物高度超過45m時，應(yīng)沿屋頂周邊敷設(shè)接閃帶，接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面上，也可設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面外。接閃器之間應(yīng)互相連接。且屋面上所有的金屬構(gòu)件、外露金屬管道均用Ф12熱鍍鋅圓鋼與防雷接閃網(wǎng)聯(lián)結(jié)，突出屋面的風(fēng)管、煙囪等物體的頂部邊緣均設(shè)防雷接閃帶，同時與屋面防雷接閃帶焊通。一、四、七、十、十三、十六層及以上各層設(shè)均壓環(huán)，即利用建筑物四周圈梁外側(cè)以及主梁內(nèi)的2根Ф≥16主筋焊通成均壓環(huán)，同時應(yīng)與所有防雷引下線焊通。十六層及以上各層各表面上的尖物、墻角、邊緣、設(shè)備以及顯著突出的物體，應(yīng)按屋頂?shù)谋Ｗo(hù)措施處理。十六層及以上各層建筑物外墻上的金屬門、窗、欄桿等較大的金屬構(gòu)件均采用Ф12圓鋼與防雷裝置、均壓環(huán)連接。建筑豎向電纜井道內(nèi)的接地干線，每隔3層應(yīng)與相近樓板內(nèi)鋼筋作等電位聯(lián)結(jié)。

利用所有結(jié)構(gòu)柱內(nèi)2根Ф≥16鋼筋,除注明要用焊接連通外可采用土建施工的綁扎法、螺絲、對焊或搭焊連接連通作防雷引下線,利用結(jié)構(gòu)地下室基礎(chǔ)鋼筋互相焊通作接地體。在建筑物的地下室或地面層處，下列物體應(yīng)與防雷裝置做防雷等電位連接：①建筑物金屬體；②金屬裝置；③建筑內(nèi)系統(tǒng)；④進(jìn)出建筑物的金屬管線；⑤除上述四款措施外，外部防雷裝置與建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內(nèi)系統(tǒng)之間，尚應(yīng)滿足間距的要求。

總之，應(yīng)保證所有接電設(shè)備與防雷擊保護(hù)裝置有效連接，確保建筑內(nèi)用電安全。

4 結(jié)論

綜上所述，本文結(jié)合位于福建省泉州市的建筑工程，以及以往建筑經(jīng)驗，分析了建筑電氣設(shè)計中可能存在問題，并結(jié)合工程實際情況綜合闡述優(yōu)化舉措。望在日后的研究中，能夠更加全面、更加詳細(xì)地提出完善對策，以系統(tǒng)性地提升建筑施工質(zhì)量。