王生黎
摘 要:文章主要對土木工程中建筑的施工設計以及電氣設計之間的關系進行了探討,從結構角度進行探討,對施工設計以及工程建設中相關問題進行了分析,并針對此類問題提出了一些有效解決措施。
關鍵詞:建筑;電氣設計;建筑設計;結構
電子產業是現代科技進步帶來的新型產業,而電子產業的發展帶動了智能化技術的進步,建筑行業為了適應時代的需求,開始向著智能化建筑方向發展,在目前的建筑設計中,電氣設計越來越復雜,各類管線數量也逐年遞增。因此建筑設計中加入了防止電磁脈沖以及防雷的要求。建筑電氣設計從本質上講是建立在建筑結構設計之上的,并依賴于其他專業,因此其同其他專業尤其是結構專業的配合問題、協調問題必須得到重視,加大精力、人力、物力的投入。
1 建筑中的結構防雷
在相關建筑防雷的規范要求中,對于防雷設計有著專門的要求,固定建筑防雷在進行設計時應當首先應用建筑自身鋼結構以及結構鋼筋等自然金屬,將防雷裝置同建筑結構相互結合,如此一來既能夠保證建筑自設結構安全可靠,同時在此基礎上兼顧防雷功能,降低了建筑成本,具有一定的經濟性。所以,現代建筑中如何將防雷設計同建筑金屬結構有效結合,是目前建筑設計的重要課題。
1.1 雷電接收器
現代建筑不僅僅要求了自身的功能性,同時在外表也加上了很多藝術性以及視覺性的享受,開始不斷的追求立體層面的結構美觀以及線條豐富,建筑的頂部不再是傳統的平頂或者是坡頂,變化多端的造型中薄殼以及雙曲面網架結構的大量應用使得建筑造型線條趨于復雜,這都增加了防雷設計的難度。在通向突出屋面的樓梯以及塔樓等結構上也都使用了鋼筋混凝土結構,并且鋼筋構架上下聯通。所以利用建筑鋼筋結構進行閃電接收設備,將柱內鋼筋砼梁鋼筋進行綁扎點焊接,以此在建筑結構內部形成電氣通路。另外,針對屋面的突出金屬,諸如廣告牌、金屬架、太陽能以及旗桿、燈塔和冷水塔等結構,由于其固定是通過膨脹螺栓進行固定的,因此其防雷設備需要可靠性強的電氣進行保證。按照相關規定,突出金屬的接閃器必須同屋面的防雷設備進行連接。
1.2 混凝土結構主筋的應用
在建筑結構中利用混凝土墻體以及柱子內部主筋作為建筑防雷接閃器引下線,在不同的建筑結構中,混凝土結構中鋼筋數量是必不可少的,若是將構造柱設置在砌體結構中,混凝土結構剪力墻以及框架柱需要按照相關設計規范,在框架結構中相關規定中明確要求了其配筋需要采用Φ14以上的螺紋鋼。并且鋼筋之間的連接方式主要有焊接、機械連接以及綁扎連接方式,通過相關電氣規定,通常采用搭接焊接作為避雷引下線,搭接長度約是圓鋼直徑的六倍。所以搭接鋼筋不能為螺紋鋼代替。此外需要注意的是,避雷引下線鋼筋若是采用的對頭碰焊,那么在焊接部位需要采用搭接圓鋼進行補焊。
1.3 基礎地梁的應用
建筑基礎形式多種多樣,主要應用的基礎有筏形、柱下條形、擴展、無筋擴展、箱型以及樁基基礎。按照相關規定中要求,應在地面以下50cm處設置接地裝置,并且還規定,預防直擊雷的接地結構距離建筑人行道以及出入口保證在3米以上的距離,若是小于3米則需要進行深埋處理,且保證其絕緣措施,深埋應當大于1米。建筑物的基礎深埋的影響因素主要包括了基礎預埋管線高度、防腐蝕深度以及基礎高度,都會影響基礎埋深,一般基礎埋深都應當不小于0.5米。并且需要考慮建筑防水需求,通常在標高的-0.06處設置基礎圈梁,用于建筑的防潮,因此該結構不能作為建筑結構接閃器的接地裝置。而筏形基礎、柱下條形基礎以及箱型基礎由于底部基礎有肋梁結構,且還具有承臺梁以及基礎拉梁,上述結構都能夠作為接地裝置。
2 管線預埋、結構布置
預埋電氣管線作為工程建筑的重要組成,并且預埋的管線根數非常多,且平面布置較為復雜,尤其是垂直預埋管線以及水平預埋管線都會對結構構件的截面進行了一定的削弱,從而影響了建筑結構。
2.1 垂直預埋管線在結構墻體中的敷設
當垂直預埋管線埋設于在鋼筋混凝土柱或者鋼筋混凝土剪力墻中時,敷設方法相對簡單,僅需將線路套管改為鋼管,并與結構鋼筋綁扎固定,防止在澆筑振搗混凝土時偏位。結構墻體的形式主要有砌體結構中的承重墻及混凝土結構中的填充墻。
2.1.1 在砌體結構承重墻上的埋設。首先,在砌體結構中不允許開設水平及斜向通槽,水平預埋管線通常埋設于每層圈梁中。埋入墻體的垂直預埋管以前均直接在墻體上剔槽敷設,但是這種做法會對結構墻體造成損傷,特別是當并列埋設的管線較多時,對整個墻段的承載能力都有影響。按《砌體結構設計規范》(GB50003-2001)中第6.2.14條“不應在截面長邊小于500mm的承重墻體、獨立柱內埋設管線;不宜在墻體中穿行暗線或預留、開鑿溝槽,無法避免時應采取必要的措施或按削弱后的截面驗算墻體的承載力”。當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置管線”。當墻體為半磚墻時,按照規范,在半磚墻內不準暗敷管線,如不可避免,則采用局部加設混凝土構造柱的形式,將管線埋設于柱內。
2.1.2 混凝土填充墻預埋。填充墻在混凝土結構中僅僅負荷了墻體的自重,針對該類墻體的建筑結構通常采用粉煤灰混凝土以及加氣混凝土的空心砌塊,該類材料的自重較小,且強度相對于普通材料也較低,即便是發生了主題結構的破壞現象也不會影響建筑的整體結構穩定性。所以,針對填充墻預埋僅僅需要對隔聲、防裂等因素進行考慮,填充墻的填充開槽必須在墻體厚度的一半以下。
2.2 結構樓板中的水平管線預埋
樓蓋的主要結構中使用較多的為現澆混凝土結構、預制裝配結構、肋形樓板結構、無梁結構以及疊合式結構,其中前兩種使用最為廣泛在現代建筑中最為常見,因此文章主要針對該兩種結構進行討論。
2.2.1 預制裝配結構樓蓋中水平管線的預埋工作。預制裝配結構中主要由大樓版以及空心板組成,通常采用最多的還是混凝土結構的預應力空心板。板縫的走向是管線的布置方向,由于板縫通常寬為20mm至30mm,預埋管線會對密實度造成影響,因此可以通過在結構中附加準12鋼筋結構對板縫灌封密實度問題予以解決。
2.2.2 現澆預埋管線混凝土樓板的管線埋設。現澆板中電氣管線的分布較為靈活,但應當注意的是現澆板中管線之間應當避免交叉,也不能夠并排布置,按相關技術措施要求:用于現澆混凝土樓板中的敷設管線的直徑應當小于混凝土樓板厚度的1/3。這是因為敷設管線會減弱混凝土的結構穩定性,會成為薄弱帶,現澆板的厚度一般為80mm至150mm,這種削弱會對工程質量造成不利影響。因此將水平預埋管敷設在現澆樓板中應當采取必要的機械損傷預防,埋設于現澆板內的管線彎曲半徑不小于管外徑的10倍。
3 結束語
綜上所述,文章僅僅針對工程實際的施工以及設計進行了簡要的論述,但是在操作中還是發現了諸多的不足需要予以重視和改進。各個專業在完成其自身的設計后還應當注重同其他專業之間的交流,以此加強配合以及協作提高工程質量。
參考文獻
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