建筑電氣工程施工中強電的施工及其標準化設(shè)計的探討

畢想

摘? ?要：電氣工程的施工質(zhì)量直接決定了群眾在使用時的安全性與可靠性，強電作為電氣工程的重要施工環(huán)節(jié)，需要進行科學(xué)性、標準化的設(shè)計。結(jié)合強電施工特點，討論設(shè)備荷載、防雷防火接地、變壓器的選擇、照明系統(tǒng)規(guī)劃、施工質(zhì)量控制等設(shè)計要點，為完善建筑建設(shè)質(zhì)量提供有效參考。

關(guān)鍵詞：電氣工程;強電施工;標準化設(shè)計

強電和弱電一直以來都是電氣工程的主要電力施工內(nèi)容，強電系統(tǒng)的特點為功率高、頻率低、電流量大，弱電系統(tǒng)則與其相反。目前，我國建筑工程中對電氣工程的設(shè)計要求比較靈活，所以為了提高項目實際應(yīng)用效果，需要專業(yè)的團隊設(shè)計控制強電施工體系，明確圖紙內(nèi)容、規(guī)范操作行為。

1? ? 建筑電氣工程強電施工概述

1.1? 電氣工程的發(fā)展

隨著互聯(lián)網(wǎng)中控技術(shù)與智能家居行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑對電氣工程的使用越來越細節(jié)化，目前我國大部分建筑的電氣工程已經(jīng)不是簡單的控制系統(tǒng)。例如，居民小區(qū)的供電開關(guān)柜已經(jīng)可以完成基于微處理器技術(shù)的智能短路操作，這種處理器還可以對供電線路運行情況進行在線監(jiān)控。電氣工程的發(fā)展更加現(xiàn)代化，從20世紀80年代開始，我國建筑行業(yè)就已經(jīng)開始認識到電氣工程的重要性，并將其設(shè)置為獨立的工種。1992年我國建筑部首次發(fā)布《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》，并于2002年制定了《電氣工程施工質(zhì)量驗收標準》。隨著我國“互聯(lián)網(wǎng)+”政策落實，小區(qū)住宅或商用住宅的性能變得越來越智能，建筑行業(yè)也更加重視電氣工程的施工質(zhì)量[1]。

1.2? 電氣工程的特點

目前電氣工程的施工有以下幾個特點：（1）節(jié)能性。十三五期間我國社會市場經(jīng)濟不斷發(fā)展，一直以來建筑行業(yè)呈現(xiàn)出的粗獷式發(fā)展狀態(tài)也被越來越多的人詬病。資源、材料的浪費與環(huán)境污染嚴重影響了生態(tài)環(huán)境，因此電氣節(jié)能減排也成為了建筑設(shè)計的重要原則。現(xiàn)代化建筑中，智能家居的應(yīng)用越來越廣泛，例如中央空調(diào)、聲控?zé)簟⒖梢暬T禁等，雖然使用便捷，能夠給人們帶來更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，但是也會產(chǎn)生巨大供電需求，因此電氣工程在建設(shè)時，應(yīng)在不削弱其功能的基礎(chǔ)上降低電力消耗。（2）實用性。電能在人類世界中發(fā)揮的作用越來越大，例如供暖、汽車驅(qū)動等。建筑中，電能通過變壓器傳輸?shù)讲煌瑓^(qū)域，為了保證實用性，應(yīng)該選用高質(zhì)量、應(yīng)用成熟的材料與施工技術(shù)。例如，很多新興材料與實際工程項目的適配性并不高，很容易產(chǎn)生電氣安全隱患。（3）安全性。對于建筑施工來說，電能只是一種資源，但是對于群眾與施工人員來說，電能造成的傷害卻是巨大的。因此，在電氣工程建設(shè)時，要確保使用的安全性，尤其當前電路覆蓋面積較大，甚至在各個建筑中都有穿插，施工線路應(yīng)多分布在墻體內(nèi)，提高設(shè)備電路的隱蔽性，做好接口防護。工程中的強電是一種電壓在220 V以上的電流，對于建筑工程來說，高壓柜、變壓器、插座等均屬于強電系統(tǒng);對于群眾生活來說，交流電壓為24 V以上的設(shè)備就屬于強電系統(tǒng)，例如冰箱、照明系統(tǒng)、洗衣機、冰箱等[2]。

2? ? 強電的施工及其標準化設(shè)計要點

2.1? 設(shè)備荷載設(shè)計

從建筑物電氣工程施工角度來說，電氣設(shè)備的荷載設(shè)計直接關(guān)系到后期應(yīng)用時的安全性與穩(wěn)定性，所以施工人員應(yīng)維持各電氣設(shè)備之間的平衡效果，確保荷載設(shè)計中的電流負荷最小值能夠達到負荷電流標準，并超出其80%，從而維持三相電路的荷載平衡，達到安全性的要求。如果在強電施工時，三相負荷中的其中一項負荷呈現(xiàn)負值，其余兩項負荷必然會加大，這樣才能保持三者之間的平衡。所以，在施工設(shè)計時一定要確認好三相電路之間的荷載值，避免因為單相負荷過高，出現(xiàn)其余線路荷載極端變化的問題。通常來說，三相線路的負荷情況應(yīng)維持在3.67的標準內(nèi)[3]。因為強電系統(tǒng)的施工線路比較多，在敷設(shè)時不同線路之間的復(fù)雜性也比較強，所以在開展工作時，首先要做好線路的清潔工作，然后在敷設(shè)管道內(nèi)放入滑石粉，提高穿線的速度，減少電路穿過時遇到的摩擦力。另外，在穿入引線時，要確保管道的通暢性，以免管道彎曲受阻。區(qū)分不同導(dǎo)線時，可采用多種顏色進行標注，例如中性線用藍色表示，PE保護線使用黃綠相間的顏色表示，只有導(dǎo)線順利穿過，才能確保線路之間的負荷平衡性。敷設(shè)電纜時，應(yīng)確保電纜材料符合信號標準與用電規(guī)則，表面不能有破損，在投入使用之前，應(yīng)做好絕緣檢測。敷設(shè)時，要保證操作順序正確，不能相互交叉或重疊。電纜接頭位置要做好綁牢處理，嚴格密封，不能漏出邊緣，普通支架只能敷設(shè)一層，橋架結(jié)構(gòu)可以敷設(shè)2～3層。

2.2? 防雷、防火設(shè)計

目前，我國城市化建設(shè)不斷深入，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的居住和辦公需求，建筑物的高度也開始不斷增加，高層與超高層項目越來越多，此類建筑項目一旦發(fā)生火災(zāi)，必然會引發(fā)嚴重后果。火災(zāi)同樣也是強電施工時需要重點預(yù)防的風(fēng)險，結(jié)合實際建筑火災(zāi)成因，除了人們無意用火造成的火災(zāi)外，更多的火災(zāi)是電氣設(shè)備或線路短路引發(fā)的。例如2010—2015年，我國安徽省共計發(fā)生280例建筑火災(zāi)事故，其中有216起事故的發(fā)生原因是電氣施工隱患。因此在強電施工時需要注重防火設(shè)計，可以在區(qū)域內(nèi)安裝自動報警系統(tǒng)，例如樓道、走廊、電梯周圍等位置安裝煙感、溫感、光感等報警設(shè)備。探測器自動接收區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的高溫、煙霧、火光，然后將信息上傳到報警系統(tǒng)中，聯(lián)動消防系統(tǒng)并發(fā)出警報，相關(guān)人員可以快速滅火、疏散等，以免擴大火災(zāi)影響[4]。

對于電氣工程來說，雷電屬于不可抗力的自然因素，在雷電的作用下，建筑會受到靜電壓力的影響而出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，高層與超高層建筑受到的危害更加嚴重。傳統(tǒng)建筑施工時，只在頂層安裝避雷針，這種外部防雷技術(shù)過于單一，目前現(xiàn)代化電氣工程施工時，應(yīng)注重內(nèi)部與外部的協(xié)同防雷。除了安裝基礎(chǔ)的避雷針、防雷網(wǎng)外，還要在外部安裝引下線，雷電來臨時經(jīng)過導(dǎo)線接入地表，減少雷電帶來的影響。目前我國對高層建筑的引下線設(shè)置提出了一定要求，根據(jù)《GB 50057—2010》規(guī)定，超出30 m的建筑項目，應(yīng)每隔3層就安裝均壓環(huán)，以金屬物來起到傳導(dǎo)作用。另外，接地材料長時間滯留在地下，所以需要具有一定的防腐性，以免性能受到影響。相比于其他金屬來說，鋅、銅兩種物質(zhì)能夠在結(jié)合后達到較高的穩(wěn)定性，并在土壤中形成原電池。但是為了防止材料腐蝕，需要在安裝預(yù)埋之前給鋅、銅材料刷上防銹漆。目前，石墨材料因為自身良好的導(dǎo)電性與穩(wěn)定性，逐漸取代了鋅、銅的應(yīng)用。

2.3? 變壓器的選擇

根據(jù)我國現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展形式，結(jié)合當前智慧城市政策的落實進度，未來社會生產(chǎn)以及人們居住的建筑項目在用電量上必然會逐漸增加。我國建筑行業(yè)的相關(guān)政策規(guī)定：在變壓器自身容量為160 kVA、用電設(shè)備容量為250 kV的情況下，需要對應(yīng)擴充變壓器的實際運行容量，用高壓方式完成輸送電工作。但是從實際設(shè)計工作看，變壓器的使用往往是按照建筑項目的未來用電負荷量、結(jié)合國家行業(yè)標準共同判斷的。針對該小區(qū)變壓器的數(shù)量、實際型號等參數(shù)的設(shè)計，一般都要根據(jù)建筑項目的實際用電量情形以及未來用電負荷發(fā)展的具體狀況等進行充分的調(diào)查推理和考量，最后的設(shè)計方案不僅需要滿足該用戶的具體需求，還要符合建筑行業(yè)的標準。

2.4? 照明系統(tǒng)規(guī)劃

對于建筑項目來說，設(shè)計出科學(xué)化、規(guī)范化、節(jié)約化的照明體系非常重要，照明系統(tǒng)同樣是強電系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在設(shè)計照明系統(tǒng)之前，首先要了解建筑送電標準，綜合建筑的整體供電要求進行判斷，從而確保照明體系在應(yīng)用時的安全性和可靠性。近幾年，我國建筑部發(fā)表了節(jié)能減排系列講話，對建筑行業(yè)提出了綠色環(huán)保的要求，這一點在建筑結(jié)構(gòu)的照明體系設(shè)計上也有良好體現(xiàn)。因此，必須要在滿足建筑送電要求的前提下，應(yīng)用節(jié)能環(huán)保的照明方案，建設(shè)節(jié)能型建筑。例如，雖然節(jié)能燈的成本要高于白熾燈，但從長遠角度考慮，選擇環(huán)保的節(jié)能燈具替代傳統(tǒng)的白熾燈照明，能夠節(jié)省很多的電力資源。目前我國大部分建筑企業(yè)為了控制施工成本，會采用很多針對措施，有些人員甚至?xí)ㄟ^偷工減料來降低成本。例如，施工人員在使用節(jié)能燈時，出于對價格的考慮，往往使用一些劣質(zhì)燈泡代替節(jié)能燈泡，不僅亮度不夠，而且缺少應(yīng)用資質(zhì)，很容易在使用過程中出現(xiàn)短路問題，長此以往還會引發(fā)線路破損、漏電等故障。所以在電氣工程施工時，出于對安全性、穩(wěn)定性、可靠性的考量，必須使用符合建筑建材標準的照明材料，并遵循安全規(guī)范，采購環(huán)保節(jié)能、使用壽命長、顯色度好、發(fā)光率較高、價格合理的電源材料。

2.5? 施工質(zhì)量控制

為確保施工過程順利、合理，需要采用科學(xué)的管理手段，通過提高建筑電氣工程的施工管理質(zhì)量，有效推進工程建設(shè)進度。建筑電氣工程的規(guī)模普遍較大，建設(shè)周期也比較長，期間會涉及很多工作內(nèi)容與學(xué)科知識，例如變壓器數(shù)量的確認、強電工程安裝圖紙編制、施工方案與實際情況的核對、建筑材料采購、施工設(shè)備管理與停放等。做好現(xiàn)場監(jiān)督管理工作能夠有效提高施工人員的工作效率與工作質(zhì)量。所以，電氣施工監(jiān)理人員必須要明確自身的職責(zé)，秉承著認真、專業(yè)、嚴格的態(tài)度開展監(jiān)督工作，采取科學(xué)、標準的管理方法，并對強電施工環(huán)節(jié)進行全流程的精細化管理。在設(shè)計施工圖紙時，要結(jié)合實際情況進行判斷，保證施工設(shè)計與用電需求相吻合，同時，還應(yīng)對長遠發(fā)展作出充分的考慮，確保最終建筑項目的應(yīng)用效果，從而提高群眾對項目的滿意度，促進電氣工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3? ? 結(jié)語

綜上所述，提高建筑電氣工程中的強電施工質(zhì)量，能夠為項目后期的順利應(yīng)用提供可靠保障，因此，在施工過程中一定要結(jié)合實際建設(shè)要求制定標準化流程，針對強電系統(tǒng)設(shè)置消防預(yù)警工具，做好內(nèi)部、外部的防雷處理，使建筑項目得到更好的應(yīng)用，從而促進我國電氣行業(yè)與建筑施工行業(yè)的共同發(fā)展。

[參考文獻]

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[3]劉曉東，王嘉青.網(wǎng)格化施工與管理在天津虹橋大都會商業(yè)廣場室內(nèi)高級裝飾工程項目中的應(yīng)用[J].建筑施工，2017，39（10）：1 574-1 576.

[4]趙巧紅.新形勢下窺探提升建筑電氣設(shè)計可靠性及經(jīng)濟性的途徑[J].價值工程，2017，36（18）：34-36.