寒地老舊小區電氣設計改造要點分析

路琦

（黑龍江省寒地建筑科學研究院，哈爾濱 150080）

0 引言

近年來國家及省政府對老舊居住建筑進行改造，以完善升級現有居住條件，滿足人民安居樂業的需求。其中老舊小區建筑內外的電氣系統改造也是很重要的環節。由于東北地區很多居住建筑建于90 年代左右，已經歷了近40 年的使用，且東北地區獨特的冷熱、雨雪、風沙氣候及地貌因素，使得建筑內外的電氣系統、管線及設施多數出現損毀老化、功能失靈的現象，還有很多運營商在不同時期安裝的弱電線路存在隨意敷設、雜亂無序等現象，已嚴重干擾現住居民的生活質量，同時影響城市形象，必須進行系統、規范的改造設計。但是對現有電氣系統的改造設計又與新建建筑的電氣設計不同，設計內容需要針對不同的情況分別給出改造設計方案，而目前我國老舊小區改造工作剛剛開展，在老舊小區改造電氣設計方面還沒有一個統一、規范的標準，雖然有專業人員對建筑功能改造電氣設計方面書寫了大量文獻及研究資料，但沒有針對老舊住宅電氣系統改造設計方面的前期準備、過程要求、具體方案、要點分析等問題有過多深入的闡述，因此對寒冷地區老舊居住建筑的電氣改造設計工作進行探討、研究是非常有必要的。現就完成的改造項目為例來闡述一下設計內容與原則、設計深度與標準，對改造設計中的要點、難點進行剖析，同時提出一些新技術、新工藝、新設備的應用。

1 工程概況

項目工程為某醫院家屬住宅樓舊改設計，功能為多層住宅建筑，總建筑面積約3900m2，地上5層，建筑高度約為15m，建筑結構形式為磚混結構，始建于上世紀90 年代初，經過多年使用，其建筑內外的電氣線路已經老化嚴重，樓道內照明燈具多數已損壞且燈具性能不滿足節能要求，公共區域內弱電線纜敷設凌亂，箱體表面損毀嚴重，門禁設施已失靈，建筑外墻掛滿飛線且雜亂無序，各處弱電進戶采用架空方式引入各單元，不光影響建筑美觀且存在安全隱患。防雷設施已損毀，院內路燈及庭院照明設備老化，監控系統部分缺失損毀，小區門禁及車輛管理系統失靈、無充電樁設施。在甲方委托下對現有建筑及院區的各個電氣系統進行改造設計。

2 改造設計

2.1 設計前的資料收集工作

在接到設計任務后及時與委托部門進行項目對接，組織各專業設計人員到現場進行勘察調研，將現場所有情況進行記錄，將現有資料文件進行匯總，了解各方面的實際需要，為確定具體的設計內容及相應的設計工作做好充分準備［1］。

2.2 確定設計內容

根據對項目的實地考察、分析并聽取甲方、物業、用戶各方的意見要求后，確定項目電氣改造設計內容從區域劃分為樓本體的改造與室外配套設施的改造；樓體的改造包括樓道內照明設施節能改造、建筑內配電設施維修改造、弱電系統改造、建筑內外明敷線纜梳理、單元門禁系統更換或維修、屋面防雷設施改造。室外配套設施的改造包括室外供電電纜更換、室外弱電線路改造、路燈及庭院照明改造、安防監控設施改造、小區門禁及車輛管理系統升級、充電樁增設［2］。

2.3 各系統的設計原則及深度

樓道內照明設施節能改造的設計原則是不光要滿足現有規范、使用的要求還要滿足節能的要求，需要將原有樓道內不滿足節能要求的照明回路重新設計，新線路采用銅芯材質導線穿管暗敷設，采用滿足國家節能要求的聲光、感應控制開關，燈具采用節能型光源或LED 光源。設計深度不光有照明線路平面圖，還有相應的配電系統圖，同時交代出電源出處及保護、計量等情況、參數，還說明了新設計的回路容量要控制在原有公共照明的回路容量之內［3］。具體做法如圖1所示。

圖1 樓道內照明設施節能改造

建筑內配電設施維修改造、弱電系統改造的設計原則是在原設備、系統滿足規范、使用功能的情況下對老化的設備進行更換，對老化、掉漆、破損的配電箱、弱電箱箱體及面板進行修繕或更換，配合著樓道內整體飾面修繕進行統一配色、修繕處理。設計平面圖給出了需要修繕的箱體、設備具體位置、工作內容、處理方式、方法等。具體做法如圖2所示。

圖2 配電設施維修改造（單位：mm）

建筑內外明敷線纜梳理設計的原則是說明所有外掛明敷線纜需由各運營商進行認領并統一規整、統一規劃走向，拆除無用線纜、消除安全隱患，對散亂的線纜集中進行綁扎、固定、梳理、盤放、穿管、入槽，以達到橫平豎直，美觀大方的目的，同時設計出預留接入點以滿足未來發展的可能。樓道內明敷線纜改用線槽敷設，將現有散亂的強、弱電線纜分別敷設進強、弱電線槽內。水平、垂直線槽安裝的位置、安裝處理方式保證符合規范、標準要求并不應影響正常通行。水平、垂直線槽的材質、型號尺寸、安裝位置、安裝高度在平面圖上表示出來，同時交代安裝要求、線纜入槽處理方式。室外延墻外掛線纜梳理設計給出立面示意圖，表示出其具體的做法、線纜的走向、梳理后效果等。具體做法如圖3所示。

圖3 建筑內外明敷線纜梳理（單位：mm）

單元門禁系統更換或維修設計的原則是讓已失去使用功能的對講系統，重新恢復對講控制功能。設計并說明配合新裝設帶有對講主機的單元門進行整個系統的修復。對住戶內的主機進行更換，控制線路重新接線，控制電源盒重新安裝，繪制出平面圖及系統圖，表示出布線走向，管徑、材質、線型、安裝方式、安裝要求等。

屋面防雷設施改造要配合建筑屋面、立面的改造進行，工程由于建筑改造更換了新的彩鋼屋面且原有防雷接地設施已無法再利用，所以防雷接地系統按現行規范標準進行設計，采用獨立引下線新設接地裝置，與新設的彩鋼屋面進行聯結，保證防雷接地系統滿足現行規范、技術標準要求［4］。

室外供電電纜更換、室外弱電線路改造設計的原則是結合原始圖紙的參數、現場勘察的結果、運營部門的確認、現場情況的分析來確定現有線纜、管線的實際情況后設計出所更換管線的敷設方式、線路走向、管線材質、管線型號、特性參數、施工工藝等內容。工程室外電纜更換采用鎧裝銅芯電纜直埋方式。室外弱電線路改造采用埋設弱電干管并設置檢修井（手孔井）的方式，每個運營商分別設置獨立的主干管，使現有架空進戶線纜敷設入管，分段引入各單元的檢修井，再分配至各單元。在設計中考慮未來發展的可能，預留出2 根備用管線用于日后的升級。圖紙設計深度明確標明管線出處、進轉接箱、各單元的具體位置，明確管井尺寸、線型材質、參數標準、暗埋深度，給出了各節點剖面大樣及施工工藝要求的具體說明，同時還交代了與其他專業地下管線、建筑物之間的最小凈距離要求及相關注意事項。

路燈及庭院照明、小區門禁及車輛管理系統、安防監控等室外設施的維修、改造原則是通過參考原始資料，現場勘察摸清了解各個系統的設備位置、控制方式、管線走向、故障問題、設備損毀、老化失靈、升級需求等情況。把將要替換、加設、維修的設備、管線按規范標準設計出圖。在設備選擇與系統控制方面，設計考慮了節能的要求。

充電樁增設屬于完善類改造設計，考慮到目前新能源汽車的占有率不斷加大，技術不斷成熟，需要為業主提供靈活、便利、快速的充電服務，在國家大力倡導新能源應用的前提下，也是完善小區功能的一個主要工作。設計原則是選出滿足業主使用要求，滿足國家規范、標準的充電設備，根據其尺寸、參數，布置在充電車位、車棚內，設備均采用落地安裝方式，設獨立的充電樁配電箱，配電系統進線為三相五線制（TN-S系統），采用獨立配電回路，設置剩余電流保護開關和專用電表［5］。

3 改造難點及注意事項

3.1 改造難點

老舊小區改造電氣設計的一個要點是明確需要改造的內容。由于很多改造項目都沒有確定好電氣方面具體改造內容，結果改造變成了形式，很多項目僅對外立面效果進行了修飾，樓道內部線纜依然雜亂無比，各處配電設施依然老化嚴重，建筑內外管線依然無跡可尋。對居民來說感覺沒有什么實質性的改變。造成了經濟的損失，資源的浪費［6］。

確定改造內容的難點是由于每個小區自身的條件不同，其改造內容也必然不同，我們可根據《黑龍江省人民政府辦公廳關于全面推進城鎮老舊小區改造工作的實施意見》的基礎類、完善類、提升類改造內容結合現有建筑電氣系統的實際情況進行考慮并與需改造小區的物業、業主代表進行溝通聽取各方面的意見及建議后形成初步改造內容清單。

小區基礎類、完善類、提升類改造內容見表1。

表1 電氣系統基礎類、完善類、提升類改造內容

另一個要點是需要重視現場的勘察調研工作。在確定初步改造內容并完成可研報告后，設計部門需要組織各專業設計人員去現場進行勘察調研，它是改造設計工作非常重要的一個環節，不僅是為了了解現場情況，更是對改造工作是否可以正常實施，是否涉及到未知的工作內容，并從設計專業的角度出發給出更合理的建議，確保不同條件、情況下的項目得到相應設計方案。此項工作也是各專業互相配合分析、解決問題的基礎。同時現場勘察調研方面又是老舊小區改造部分的難點之一，因為對現場情況的調查、勘察、分析，本身需要具備一定的設計、施工經驗，有些隱蔽項目還需要各部門的配合來了解情況，如涉及到老化電纜更換工作時，一般不明確現有直埋電力電纜的來源、走向，需協調當地電力部門配合一起勘察現場并參看原設計圖紙來確定現場實際情況。勘察現場應把現狀情況進行詳細的記錄，并對現場需要改造的部位、設備進行拍照，分類標注名稱保存好記錄資料。在勘察完現場后設計部門各專業應及時開會溝通交流現場發現的具體情況與問題，集中整理出匯報文件后及時與委托方進行項目進度會議工作，進一步敲定設計內容并匯總現場發現的問題，給出解決問題的建議及各項改造內容的設計方案。

3.2 其它注意事項

老舊小區改造電氣設計施工圖是確定工程造價，指導施工作業的基礎，這就要求了其設計要滿足規范、經濟、實用、高效的需求。適合現場的實際情況，利用有限的資金，完善改造的內容。其圖紙設計方案、深度又能直接影響工程造價、施工質量、施工周期。所以設計方案、深度一定要符合東北地區的地域條件，滿足造價工作的項量要求，明確改造細節的具體做法。這其中容易出現問題的是設計部門不能完全按照新建建筑標準來設計改造項目，由于改造項目是既有的項目，每個建筑的實際情況都不一樣，有些建筑的電力設備由于多年使用老化嚴重，而有的建筑內部設備平時維護得當外表如初，又比如有的建筑內部電氣系統剛剛進行更換，無任何改造的必要，而設計部門為了省時省力，均按新建標準將電氣系統重新設計，這本身就是不按實際情況來考慮設計方案，違背了適合現場情況的原則，造成了經濟、資源、時間的浪費［7］。

案例中由于現有配電系統運行良好，所以僅將樓內箱體進行修繕，如果樓道內原設備、系統已不滿足規范、計量、使用要求，則應根據實際情況重新對樓道內強、弱電系統進行設計，新設計應滿足最新規范、標準要求。此部分設計應充分了解現有戶內配電情況，考慮好系統的銜接、保護。設計之前應與委托方、當地電力、各弱電運營部門及時溝通。提前考慮接入條件。如果是重新進行系統設計則應提供全套的平面、系統圖紙，以全新系統設計深度為標準，以便交由電力、弱電運營部門提供接入條件。

如果建筑內原有防雷引下線及接地系統整體貫通性良好，接地電阻滿足規范要求時新設置或改造的屋面接閃裝置可與原有防雷、接地系統進行結合。但要注意的是需對現有防雷、接地系統進行檢測，測得現有系統技術指標滿足規范要求后，方可按此方案設計。其具體情況、數據、做法需在圖紙說明中完整的交代并結合接閃改造部分進行設計。

如果改造涉及消防設施修復、更換工作，應在保持原有系統運行要求的條件下將現已損壞老化的設備、線路等進行更換。這個工作的前提是需要委托具有相應資質的消防檢測單位對現有消防電氣控制系統進行全面檢測，以確定系統運行情況及需要更換設備的具體位置、型號和需要更管線路的路由、型號并出具消防系統檢測報告給出維修改造建議后與設計部門對接完成維修設計工作。設計者需在圖紙上標明所更換設備、線纜的具體位置、型號并給出施工做法、改造要求等具體說明。如涉及消防系統升級或更改平面功能需按最新規范、標準進行消防設計并通過消防審批、備案后方能按圖紙開展工作。

當安裝大容量充電樁時電源不應從現有建筑內取電，當配電設計完畢后要到當地電力部門進行容量核定，確定是否需要對現有電力系統進行增容。

5G基站升級建設、智慧化改造等完善類設計目的是給現有老舊建筑預留發展的可能，在萬物互聯的理念上接近智能化建筑。原則是在小區有條件，有需求的情況下將現有基站改造升級，配合網絡運營部門及智能化設備供應部門進行方案敲定為其提供深化設計條件。提供足夠的基站容積，提供足夠大的電力容量，預留足夠多的發展條件。結合運營部門及智能化設備供應方的專業深化設計，提供一套完整的基站、智能化工程設計圖紙。

4 改造中新技術、新工藝、新設備的應用

老舊小區改造電氣設計的目的是為了能夠更精準的算出造價、指導施工。但是老舊小區電氣改造施工并不像新建建筑那樣完全按照圖紙及標準圖集來規范施工，有很大的靈活性、技術性、地域性，尤其是東北寒冷地區施工更有其特殊的情況。工程的勘察時間、勘察效果、施工周期都跟季節氣候有很大的關系，在寒冷地區通常僅有半年的時間可以施工，在短暫的工期里也可能發生未知的情況，同時改造工程需要進行大量的細節處理，這就更會影響施工進度。因此在改造工程中進行了一些新技術、新工藝、新設備的應用，由實際經驗完善設計方案，可以達到加快施工進度，減輕工作流程，規范作業行為、較少工程造價的目的。

在老舊小區電氣改造工作中，對建筑內外明敷線纜規整梳理工作一直是一個繁瑣而又重要的內容，完成的結果也直接影響使用質量及改造效果。正常的情況下都是多人配合手工作業對凌亂的外掛線纜進行梳理、綁扎、盤放、固定工作，但是工作進度緩慢，后期仍然有大量剩余線纜滯留在外，既影響其美觀也不利于使用。在改造中采用線纜整理器可快速分類、梳理室外外掛線纜，通過線纜整理器內部的多個線路卡口進行分類后直接可以推進梳理凌亂的線路，既節省梳理時間，又節省人力成本。另有一種線路外墻隱形支架，可以將雜亂的線纜進行分類固定，既滿足安全固定要求，又滿足外觀協調效果，更滿足后期維護使用。

有些單元門禁系統在改造中出現的問題是雖然單元門上的對講主機已經進行了更換，但是原有的控制、通信線纜及戶內對講分機很多已經老化、失靈，如果重新穿線會很麻煩，且改造過程中有很多業主不配合更換戶內分機，反而容易產生糾紛，且耽誤工期，所以在一些改造設計中我嘗試使用了智能電子鎖，它同時具備密碼、門卡、機械鑰匙功能，現今人人都有手機，如果有外來訪客，可以進行電話確認，告知密碼就可以進入，業主也可使用門卡或鑰匙進入。電子門鎖采用獨立電池供電，一般工作周期為2年，虧電自動報警，由物業統一集中管理、更換，這樣既節省了施工時間，也省去了布線、溝通的麻煩，也便于將來設備的更換、維修，同時節省電能。

在室外弱電外網埋地改造時，以往是使用PVC材質管道作為弱電干管，但由于北方特有的地域特征，每年冷熱交替明顯，使用幾年以后，管線容易變形、變脆，尤其是沉降不均，地面變形后使管線埋深較淺部位，更容易產生問題。改造設計采用了PE 管道作為干線管道，相比于PVC材質來說，他有機械強度高、抗腐蝕能力強、無毒綠色環保且施工工藝簡單等優點。檢修井（手孔井）可采用預制式一體化手孔井，可統一定制、直接開口、預埋、鋪裝且自身強度極高經久耐用。此方案應用于弱電外網工程，將會大大節約改造成本及改造時間，也能保證后期長時間的穩定使用。其節點做法如圖4所示。

圖4 室外弱電外網埋地改造（單位：mm）

在路燈及庭院照明改造方面，新設置的路燈采用了高光換率太陽能路燈及庭院燈，它具有免布線、高效率、低能耗、超低壓等優點，可以遙控、定時控制，在陰暗天氣情況下也能保證15d 正常工作，目前安裝成本較低，可以大量節省改造時間、降低運行成本、同時有利于后期獨立維護。

5 改造效果評價

案例項目在設計之初就本著實用性、適用性、規范性、節能性、靈活性、經濟性等多樣性的目的出發，進行了各方面的論證，通過了規劃、審查、造價、審計等多部門的審核，設計經過了各個方面的認可，同時在其改造地點的其它改造項目也按此標準進行了推廣，在改造后的實際使用中，業主、物業方均反饋滿意。

6 結語

我國目前居住類新建工程已經處于飽和期，隨著時間的推移，老舊小區改造工程將會越來越多，但目前東北地區還沒有一個統一的設計標準，需要及時規范的、標準的總結一套適用于寒地老舊小區電氣系統改造設計的規程。總結來說，老舊小區電氣系統改造設計工作需要系統性、針對性、靈活性、規范性的對不同的項目進行論證、分析，確定需要改造設計的內容及方案，同時在設計、改造、使用中不斷發現問題、解決問題，規避錯誤，不斷應用新工藝、新技術來完善設計方案深化設計標準。

聯合國人居署宣布啟動“上海全球可持續發展城市獎”全球征集

6 月27 日，聯合國人居署在波蘭卡托維茲舉辦的第十一屆世界城市論壇上，宣布正式啟動“上海全球可持續發展城市獎”（以下簡稱“上海獎”）全球征集，邀請世界各國城市申報“上海獎”。

“上海獎”是由聯合國人居署與中國住房和城鄉建設部、上海市人民政府共同設立，由聯合國人居署主導的國際獎項，于今年3 月30 日由聯合國人居署宣布設立。該獎項以城市可持續發展為主題，旨在表彰世界范圍內在可持續發展方面取得突出進展的優秀城市。“上海獎”的設立將有助于推動全球城市可持續發展，更好落實聯合國2030 年可持續發展議程和全球發展倡議。

為了讓世界各國更好地了解“上海獎”，聯合國人居署與上海世界城市日事務協調中心在第十一屆世界城市論壇期間共同舉辦了“上海獎”專題活動。中國駐波蘭使館、中國常駐聯合國人居署代表處派代表出席了活動，介紹設立“上海獎”的重要意義，并與聯合國人居署相關負責人共同啟動獎項征集。來自聯合國人居署、聯合國有關機構、有關國家城市和媒體的代表以及專家學者出席了活動，圍繞發揮“上海獎”、世界城市日作用以及提高城市可持續發展水平等議題進行了深入研討。（部宣）

來源：中國建設新聞網