所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2017-11-21 10:48 熱度:
在工程建設項目中,電氣系統起著十分重要的作用,一旦出現故障就會造成嚴重的后果,本文針對建筑電氣設計施工中與結構相關的若干問題進行探討,提出設計施工中應當注意的未提及解決辦法。
《現代建筑電氣》辦刊宗旨:以現代信息技術、先進制造技術和智能建筑技術為引導,引領建筑電氣技術不斷開拓自主知識創新,向著高效、節能和綠色的目標和方向發展。及時、全面的報導國內外建筑電氣最新研究成果和行業信息,為建筑電氣的研究與開發、產品制造與應用、工程設計等領域打造一流的技術交流和信息傳遞平臺。
大多數建筑工程設計師在工程設計中都會存在這樣一種普遍的認識:建筑電氣專業與結構專業的配合往往可以被忽視掉。其歸納的主要原因是建筑電氣涉及到的管線數量少、管徑小、敷設簡單,并且防雷接地措施的具體要求不高等。其實不然,建筑工程施工主要包括的項目繁多,例如土建結構、建筑電氣安裝、通風與空調等。在施工過程中,這些專業的施工進度應當統籌協調、相互照顧,單一專業的施工質量會對整個工程的質量產生影響。而建筑電氣在施工過程中更為復雜,它與結構施工的關系也更為密切,它往往涉及到的各種管線越來越多,對防電磁脈沖、防雷等保護措施的要求也越來越高,所以與設計單位的生存、發展和設計人員的技術生涯息息相關,因此受到了設計界的高度重視。
1.電氣管線的結構布置與預埋
電氣管線的敷設方式分為明敷和暗敷兩種形式。明敷就是將管線安裝在頂棚或者墻壁的表面,對結構的影響不大;而暗敷則恰恰相反,作為建筑安裝工程中的重要部分,暗敷中的電氣管線的預埋特點是平面布置復雜、根數多,尤其是在樓板中的水平預埋管線和墻體中的垂直預埋管線,由于它們削弱了結構構件的截面,對結構構成了一定的影響,所以我們對它進行如下的探討。
1.1水平預埋管線在結構樓板中的埋設
樓蓋在結構上主要分為現澆混凝土樓蓋、預制樓蓋、無梁樓蓋、疊合板樓蓋和肋型板樓蓋等,我們這里僅對現澆混凝土樓蓋和預制裝配式樓蓋這兩種比較常見的形式加以談論。
1.1.1水平預埋管線在現澆混凝土樓蓋中的埋設
現澆板中的電氣管線平面布置方式較為靈活,但是應當注意不宜將管線并排布置,也不可在現澆板內交叉,且敷設在鋼筋混凝土現澆樓板內的電線管最大外徑不宜超過板厚的1/3。我們知道由于現澆板的板厚一般為80-150mm不等,通長的管線會在混凝土板內造成薄弱帶,而且管線對混凝土界面的削弱較大,所以一旦處理不當就會引發混凝土板開裂等后果,留下工程隱患。
1.1.2水平預埋管在預制樓蓋中的埋設
預制樓蓋包括預制預應力空心板和預制雙向預應力大樓板兩種,我們通常使用的是預應力混凝土空心板。布置前應當預先向結構專業了解預制板的布置方式是管線沿預制板中圓孔還是板縫布置,才能進行預制板樓蓋的管線布置工作。
在圓孔中布置管線時需要注意的問題是引出鑿孔要避開板受力主筋位置。當管線沿板縫布置時,20-30mm的板縫由于寬度問題,預埋管線會導致灌縫難以密實,因此可以與結構專業商量采取40-50mm的板縫,并在中間附加一根ø12的鋼筋予以解決。
1.2垂直預埋管線在結構墻體中的敷設
當垂直預埋管線埋設在鋼筋混凝土剪力墻或者鋼筋混凝土柱中時,為防止在振搗混凝土時偏位,我們需要將線路套管改為鋼管,并與結構鋼筋綁扎固定即可。由于電氣管線直徑較小,對混凝土墻、柱的影響不大,所以可進行靈活布置。但是,當管線垂直埋設的方式相對復雜,并埋設在砌體墻體中時,就會產生很多與土建工程相矛盾的地方。結構墻體的形式主要有混凝土結構中的非承重填充墻和砌體結構中的承重墻兩種,我們分別進行討論。
1.2.1在混凝土結構填充墻上的預埋
混凝土結構中的填充墻僅承擔墻體本身的自重,一般常用的有粉煤灰混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊等,因為該類材料自重輕、強度低的特點,使得即便發生破壞也對主體結構沒多大影響。因此,在填充墻上的預埋僅需要考慮隔聲、抗裂等方面的因素即可,在填充墻上的開槽要少于墻體厚度的一半為宜。
1.2.2在砌體結構承重墻上的埋設
砌體結構包括混凝土砌塊砌體、磚砌體等,通常在每層的圈梁中埋設水平預埋管線時,砌體結構中都不允許開設水平及斜向通槽。埋入墻體的垂直預埋管以前均直接在墻體上剔槽敷設,但是當并列埋設的管線較多時,這種做法就會對結構墻體造成較多的損傷,對整個墻段的承載能力也都有所影響。目前可行的避免這些問題所采取的必要措施有砌筑磚墻時預留120深凹口,寬度可按并列管線數量采用一磚或半磚,待管線預埋后用C20的細石混凝土填實即可。
當墻體為半磚墻時,按照規范要求,半磚墻內不允許暗敷管線,如果不能避免,則采用局部加設混凝土構造柱的方法將管線埋設在柱子內部。
2.利用結構鋼筋進行接地與防雷
《建筑防雷設計規范》中曾多次提到要優先使用建筑物本身的結構鋼筋或者鋼結構等自身金屬,作為防雷裝置的一部分,使得在保證安全前提下能兼顧經濟性。所以,在建筑物的防雷設計施工中,如何利用金屬導體避雷成為解決該問題的重要研究對象。
2.1利用混凝土柱、墻主筋作為防雷引下線
各類建筑物中均設有鋼筋混凝土柱,如框架柱、構造柱等,按照規范要求,柱中鋼筋的直徑在框架結構中框架柱配筋通常采用ø14以上的螺紋鋼筋,在磚混結構中構造柱縱向鋼筋最小為4 ø12。通常采用綁扎鏈接、機械連接和焊接作為柱中鋼筋的連接形式。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,所以,不允許用螺紋鋼代替圓鋼做搭接鋼筋。此外,作為引下線的主筋在土建中如果是采用對頭碰焊的,應在碰焊處按照規范補焊搭接圓鋼。
2.2屋面結構與接閃器
隨著現代建筑物頂部造型的日趨多樣化,屋面已不能再簡單地分為坡屋面和平屋面,這給防雷設計帶來了一定的難度。因而在設計中不僅要將屋面結構鋼筋作為避雷網的一部分設計,還要在屋頂外延和突出部位等易受雷擊處設置避雷帶。
一般的屋面結構會采用現澆混凝土板,其鋼筋由上皮和下皮組成,梁鋼筋與板鋼筋綁扎鏈接形成通路且連接點較多。突出屋面的樓梯間、塔樓等也均通過構造柱和鋼筋混凝土柱與下層結構相連。因此,當利用建筑本身的鋼筋作為接閃器時,在如梁鋼筋與柱內鋼筋綁扎點處進行焊接等結構鋼筋連接關鍵部位,即可滿足形成電氣通路的要求。
其他需要注意的就是,如金屬架、太陽能熱水器、航空障礙燈、廣告牌、冷水塔等突出屋面的金屬物通常通過膨脹螺栓固定在素混凝土基礎或屋面板上,故需通過可靠的電氣連接使其形成電氣通路。至于突出屋面的非金屬物,需要安裝接閃器并與屋面防雷裝置連接。
2.3利用基礎地梁作為接地裝置
建筑物地基的形式可分為擴展基礎、柱下條形基礎、箱型基礎、筏形基礎、樁基礎、復合地基和無筋擴展基礎等。接地裝置應設置在地面接近50cm以下,人工接地體為防止擊雷應距建筑物出入口或人行道不應小于3m,當小于3m時水平接地體局部埋深不應小于1m或采取絕緣保護措施才行。建筑物基礎埋深通常由地面下預埋管線高度、防凍防腐蝕深度和基礎自身高度等因素決定,通常大于0.5m。但是有些墻下條形基礎因為建筑防水要求,通常將基礎圈梁設置在-600標高處,以代替防潮層,因此不能作為接地裝置。而筏形、箱型基礎和條形基礎在基礎底面均設有肋梁,柱下獨立基礎及各種類型的樁基礎均設有承臺梁和基礎拉梁,所以上述的基礎都可作為基礎接地體裝置。
3結束語:
上述就是筆者在實際工作中針對建筑電氣設計、施工中的幾點思考。建筑電氣安裝的關鍵就在于它的可靠性、可信性、可實施性、安全性和維修性,隨著人民生活水平的提高,建筑電氣安裝與安全等問題已成為社會關注的焦點之一。我們應該在完成本專業設計、施工的同時,注意與其他專業的配合與協作。結合不同的項目,使項目電氣工程施工質量始終處于受控的狀態。
參考文獻:【1】李曉東 對建筑電氣設計常見問題的探析[J]《低溫建筑技術》2010年01期
【2】《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》
【3】《建筑防雷設計規范》
【4】《建筑物抗震設計規范》
文章標題:建筑電氣設計施工中的結構問題及對策
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