建筑電氣在建筑設(shè)計施工中協(xié)調(diào)核心思路分析

文／楊繼斌 廣州市水電設(shè)備安裝有限公司 廣東廣州 510000

引言：

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化的腳步也在不斷地加快。生活質(zhì)量和生活水平的提高，促使更多的人向城市發(fā)展。許多城市正在進(jìn)行不斷地擴充和開發(fā)，建設(shè)新的住宅和相應(yīng)的生活設(shè)施成為目前建筑行業(yè)的重要發(fā)展方向。作為建筑工程的重要部分之一，建筑電氣施工的質(zhì)量關(guān)乎建筑物投入使用后的功能性和安全性，也影響著整個建筑工程的施工建設(shè)進(jìn)度。因此，在進(jìn)行建筑設(shè)計施工時，必須將建筑電氣進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，在綠色環(huán)保的前提下，對建筑電氣系統(tǒng)中的各個部件進(jìn)行科學(xué)的配置，保證其穩(wěn)定、安全地運行。特別是建筑電氣的安全，設(shè)計和施工人員要格外地加以重視，在節(jié)能的基礎(chǔ)上，保證建筑電氣的安全與穩(wěn)定，為居民的安全用電打下堅實的基礎(chǔ)，保證人民生命財產(chǎn)的安全，讓居民在一個安全的環(huán)境中進(jìn)行建筑電氣的使用。

1、專業(yè)設(shè)計的概述

在建筑工程設(shè)計中，建筑電氣設(shè)計是其中重要的組成部分，也是建筑設(shè)計的基礎(chǔ)設(shè)計。在建筑電氣的設(shè)計階段，就要合理對電氣系統(tǒng)進(jìn)行整體配置，比如，配電線路的布置，配電室的合理配置等，都要進(jìn)行科學(xué)的分析和合理的設(shè)計，確保建筑物內(nèi)的電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定地進(jìn)行運行。在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計時，設(shè)計人員不僅要擁有專業(yè)的電氣設(shè)計知識，有過硬的建筑工程知識，同時，還要對建筑工程的具體信息進(jìn)行全面的掌握。設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計時，要將自己豐富的施工經(jīng)驗和建筑工程信息相結(jié)合，使建筑電氣的設(shè)計符合建筑工程的整體需要。

建筑電氣設(shè)計人員在開始設(shè)計時，要對建筑工程的實際情況進(jìn)行全面的了解和掌握，包括施工的地理環(huán)境、具體的施工情況、建筑工程的規(guī)模、建筑工程的具體問題等。在建筑設(shè)計方案初步確定后，設(shè)計人員還要進(jìn)行相應(yīng)的備案補充，比如應(yīng)急電源設(shè)計、消防設(shè)施設(shè)計等。最后，設(shè)計人員根據(jù)確定好的方案對施工人員進(jìn)行施工指導(dǎo)，做好施工人員和設(shè)計人員之間的互動交流，對具體的施工技術(shù)進(jìn)行不斷地優(yōu)化和完善。

2、建筑工程設(shè)計中，對建筑電氣設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控的重要性

在傳統(tǒng)的建筑工程中，建筑電氣系統(tǒng)主要是為了滿足建筑物中的日常照明和簡單的電力供應(yīng)，建筑工程只需滿足照明、動力設(shè)備、配電控制等方面的要求。因此，在傳統(tǒng)的建筑工程項目中，建筑的電氣系統(tǒng)并沒有得到足夠的重視，在進(jìn)行建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計時，設(shè)計人員也沒有重視電氣的設(shè)計問題，導(dǎo)致建筑電氣設(shè)計在整個建筑設(shè)計中的重要地位沒有得到突出，而是處于一個從屬地位。但是，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑工程中的電氣工程得到空前發(fā)展。特別是在目前信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)共同發(fā)展的時代，電力電子技術(shù)、電力數(shù)控技術(shù)等都得到了飛速發(fā)展。與此同時，隨著人們生活質(zhì)量和生活水平的不斷提高，人們對生活環(huán)境也提出了更高的要求，在建筑工程設(shè)計中，建筑電力設(shè)計工作越來越受到人們的重視，電氣工程的地位也在逐漸提高［1］。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)代建筑中的電氣工程逐漸朝著智能化、科技化的方向邁進(jìn)，計算機設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，給建筑電氣工程的發(fā)展又帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，現(xiàn)代建筑中電氣工程出現(xiàn)了加速發(fā)展的重要態(tài)勢，也對電氣工程的性能和安全提出了更高的要求。

建筑電氣設(shè)計人員不僅要對電氣設(shè)計的重點問題進(jìn)行明確，還要摒棄傳統(tǒng)的電氣設(shè)計理念。在開始建筑電氣設(shè)計工作前，設(shè)計人員要對設(shè)計的根本任務(wù)進(jìn)行明確，始終將建筑電氣系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定作為電氣設(shè)計工作的重要目標(biāo)。同時，要堅持設(shè)計原則，堅定自己的立場，不可因外界因素就拋棄應(yīng)堅持的設(shè)計原則，給建筑電氣的質(zhì)量帶來嚴(yán)重的危害。建筑電氣設(shè)計人員還要加強自身能力滿足時代發(fā)展的需求。在進(jìn)行實際的建筑電氣設(shè)計時，設(shè)計人員不僅要夯實電氣專業(yè)基礎(chǔ)知識，還要對最新的電氣技術(shù)和電氣自動化技術(shù)等有準(zhǔn)確的了解和掌握。除此之外，建筑電氣設(shè)計人員還要具有將計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與建筑電氣系統(tǒng)相融合的能力，同時，也要不斷地學(xué)習(xí)和掌握快速發(fā)展的數(shù)字化技術(shù)和智能技術(shù)等，用較高的專業(yè)技術(shù)水平，使建筑電氣設(shè)計的質(zhì)量符合時代的發(fā)展和社會的進(jìn)步要求，更好地應(yīng)對日益復(fù)雜的建筑電氣工程，使建筑電氣設(shè)計在整個建筑設(shè)計中的重要位置得到展現(xiàn)，并發(fā)揮電氣系統(tǒng)對建筑工程的積極作用，確保建筑工程的整體質(zhì)量和安全穩(wěn)定［2］。

3、建筑電氣在目前建筑設(shè)計施工中存在的問題

3.1 對建筑電氣中的重點問題沒有明確的要求

在實際的建筑電氣設(shè)計上，由于建筑電氣設(shè)計包含的內(nèi)容有很多，對設(shè)計的要求也很高，而且存在的電氣方面的問題也比較復(fù)雜。加上建筑電氣設(shè)計人員沒有足夠的施工經(jīng)驗作支撐，設(shè)計時沒有準(zhǔn)確的設(shè)計方向進(jìn)行指引對建筑電氣設(shè)計的重點問題無法進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，從而使建筑電氣的問題比較分散，建筑電氣設(shè)計不能準(zhǔn)確把握整個建筑電氣系統(tǒng)中的實際問題和實際需要，失去建筑電氣設(shè)計的積極意義。導(dǎo)致建筑電氣的設(shè)計沒有一個全面的、完整的設(shè)計目標(biāo)，在設(shè)計方案中，沒有明確的設(shè)計重點，使建筑電氣設(shè)計無法滿足建筑工程的需要。

3.2 建筑電氣未遵循合理的設(shè)計原則

任何一項工程的設(shè)計都要遵循相應(yīng)的設(shè)計原則和設(shè)計規(guī)范，并且，設(shè)計的方案也要符合設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求。在建筑電氣設(shè)計中，設(shè)計人員就要嚴(yán)格地按照相關(guān)的建筑設(shè)計規(guī)范和建筑電氣設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)開展自己的設(shè)計工作，應(yīng)始終堅持建筑電氣的安全性、節(jié)能性為主要的設(shè)計原則，努力實現(xiàn)二者共存的目標(biāo)。可是，在實際的建筑電氣設(shè)計中，設(shè)計人員受到建筑成本和建筑業(yè)主等方面的影響，部分建筑電氣設(shè)計人員不能嚴(yán)格地遵守建筑電氣的設(shè)計規(guī)范和原則進(jìn)行可以執(zhí)行的可行性方案的確定，對建筑電氣設(shè)計方案進(jìn)行隨意地改動，使制定好的建筑設(shè)計方案沒有按照建筑工程的實際需求進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計［3］。在實際的應(yīng)用中，建筑電氣系統(tǒng)缺乏一定的完整性和實用性，導(dǎo)致建筑工程的整體電氣系統(tǒng)受到影響。建筑電氣設(shè)計缺乏嚴(yán)格的原則把控，在設(shè)計時沒有科學(xué)合理地對電氣系統(tǒng)中的各個部分和環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)置，這都會導(dǎo)致建筑物內(nèi)的整個電氣系統(tǒng)缺乏安全性和穩(wěn)定性，設(shè)計質(zhì)量降低，進(jìn)而導(dǎo)致整體質(zhì)量也在不斷下降。

3.3 在建筑電氣中存在不合理的線纜配置

建筑工程中的建筑電氣設(shè)計，主要是對建筑工程中的電路進(jìn)行合理配置，確保電線的科學(xué)分布。但是，在實際的建筑電氣設(shè)計中，有部分的建筑電氣設(shè)計人員對國家相關(guān)的建筑電氣規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)等條文沒有準(zhǔn)確地認(rèn)識和了解，在進(jìn)行建筑電氣的實際設(shè)計時，對建筑電氣的設(shè)計質(zhì)量沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管控。設(shè)計人員在進(jìn)行電線的選擇、線纜之間的距離位置、接地線路安裝等方面的設(shè)計上，沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)作指導(dǎo)，設(shè)計的方案缺少準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，不夠嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致在建筑電氣施工過程中會出現(xiàn)許多的建筑電氣問題，影響整體質(zhì)量。

在建筑電氣系統(tǒng)的線路明鋪和暗鋪過程中，設(shè)計人員對建筑工程實際的施工工程也沒有進(jìn)行嚴(yán)格的分析和掌握，導(dǎo)致建筑電氣設(shè)計方案中，線路鋪設(shè)的施工方式選擇不合理。在建筑電氣設(shè)計時，設(shè)計人員不嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，就會導(dǎo)致整個建筑工程的電氣系統(tǒng)存在嚴(yán)重的安全缺陷［4］。

3.4 建筑電氣不具有較強的安全性

對建筑工程中的建筑電氣進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，最主要的目的就是保證整個建筑工程中的建筑電氣系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，確保建筑內(nèi)居民的生命安全。但是，在實際的建筑工程電氣設(shè)計過程中，設(shè)計人員所制定的建筑電氣設(shè)計方案沒有科學(xué)性，而且缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性和精確性，這些問題的存在，導(dǎo)致設(shè)計方案與建筑物實際功能性和安全性需求脫節(jié)，存在安全隱患。如果在建筑電氣設(shè)計階段就沒有將這些安全隱患排查出來，等到建筑工程進(jìn)行后期的施工和使用階段就更難對建筑的電氣系統(tǒng)存在的安全問題進(jìn)行糾錯和維護（如圖1所示）。

圖1 住宅電力線路配置圖

設(shè)計人員在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計時，對建筑工程中的電路安全設(shè)施的配置并沒有制定相應(yīng)的設(shè)計備案，如果建筑電氣系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)安全問題，沒有相應(yīng)的電氣應(yīng)急措施，甚至消防設(shè)備沒有備用的配電系統(tǒng)，對消防配電所使用的金屬管沒有進(jìn)行防火處理等，都會對建筑工程的電氣系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。設(shè)計人員工作不嚴(yán)謹(jǐn)、不到位，造成建筑工程的建筑電氣設(shè)計缺乏安全性，給人們的生命財產(chǎn)安全造成不必要的傷害。

4、建筑電氣設(shè)計在建筑設(shè)計施工中的具體分析

4.1 屋面結(jié)構(gòu)和接閃器的協(xié)調(diào)

充分利用建筑工程中結(jié)構(gòu)鋼筋來做好防雷工作和接地根據(jù)相關(guān)管理規(guī)范的要求，在使用中應(yīng)優(yōu)先使用建筑物的結(jié)構(gòu)鋼筋或是鋼結(jié)構(gòu)等各種金屬構(gòu)件，完成防雷裝置相關(guān)布置，保證防雷裝置在安全可靠的基礎(chǔ)下可以有效兼顧建筑經(jīng)濟性。而在現(xiàn)代建筑工程藝術(shù)中，除了會追求建筑在立面上的各種藝術(shù)性線條之外，對于建筑工程的頂端造型也有要求，力求在設(shè)計與施工中有所變化。屋面建筑設(shè)計已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的平屋面或是坡屋面，桁架式鋼結(jié)構(gòu)屋面被頻繁采用，而這樣的結(jié)構(gòu)給防雷施工帶來新的困難［5］。尤其是突出屋面的塔樓與樓梯間等也通過使用結(jié)構(gòu)柱的鋼筋或是構(gòu)造柱等與下層的結(jié)構(gòu)連接。所以當(dāng)施工中使用建筑結(jié)構(gòu)的鋼筋作為接閃器的時候，需要對結(jié)構(gòu)鋼筋的連接關(guān)鍵地方，如混凝土柱或是梁柱鋼筋進(jìn)行綁扎的地方要做好焊接，滿足防雷通路相關(guān)要求。

在不同的結(jié)構(gòu)中，建筑物里面都有相當(dāng)?shù)臉?gòu)造柱與鋼混結(jié)構(gòu)柱，如砌體中的構(gòu)造柱，混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置好的框架柱以及剪力墻等，一般柱筋直徑都要滿足《建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的鋼筋最小要求，而在框架結(jié)構(gòu)里面，框架柱所使用的鋼筋通常都是使用Φ14之上的螺紋鋼筋。柱子里面的鋼筋一般都是以綁扎的方式來進(jìn)行連接或是焊接以及機械連接。按相關(guān)規(guī)定，防雷引下線的在進(jìn)行搭接焊接時，雙面焊接并搭接的長度不小于圓鋼直徑的6倍，在施工中不能使用螺絲作為防雷搭接的鋼筋。此外，結(jié)構(gòu)主鋼筋作為防雷引下線時在結(jié)構(gòu)中不能采用碰頭焊接的方式，而是應(yīng)該在碰焊的地方按照相關(guān)規(guī)定做好補焊搭接圓鋼。

建筑的地基主要分為無筋的擴展基礎(chǔ)、擴展基礎(chǔ)及柱下條形基礎(chǔ)，還有筏形和箱形基礎(chǔ)以及樁基礎(chǔ)、復(fù)合地基等。而作為人工接地體，可以有效防止擊雷，但出入口和人行道不能小于相應(yīng)基礎(chǔ)的3m，如果小于基礎(chǔ)3m的話，需要注意水平接地體的局部深埋要大于1m，或者要采用絕緣保護方式。基礎(chǔ)的高度加上防凍層、防腐層、以及預(yù)埋管線的高度，決定了建筑物基礎(chǔ)埋深，通常情況下不能超過0.5m。墻下條形基礎(chǔ)因為建筑工程的防水及需求，要替代防潮層的功能，不能當(dāng)成接地裝置使用，其他在基礎(chǔ)底部有架設(shè)肋梁的結(jié)構(gòu)如柱下條形基礎(chǔ)和筏形及箱形基礎(chǔ)等，樁基礎(chǔ)中有基礎(chǔ)拉梁、承臺梁柱底的獨立基礎(chǔ)以及其他類型的樁基礎(chǔ)，這些都能滿足建筑需求，可以當(dāng)成接觸接地體裝置。

4.2 電氣管線預(yù)埋和結(jié)構(gòu)布置

在建筑工程安裝過程中，電氣管線預(yù)埋是非常重要的施工工序之一，其特征是數(shù)量多，平面的布置比較復(fù)雜，尤其是墻身的垂直預(yù)埋管線與樓層板內(nèi)水平預(yù)埋管，在一定程度上減小了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面，會對結(jié)構(gòu)構(gòu)成造成一定的影響。在預(yù)埋之前要進(jìn)行相關(guān)影響因素整體評估，綜合考慮建筑可能造成事故的各種因素，從而選擇最科學(xué)的電氣管線預(yù)埋方式以及途徑（如圖2所示）。

圖2 電氣管線預(yù)埋設(shè)計圖

（1）垂直預(yù)埋管線在墻身結(jié)構(gòu)中的敷設(shè)：管線預(yù)埋敷設(shè)在鋼筋混凝土柱或是剪力墻里面時，所需要采用的敷設(shè)方式比較簡單，采用鋼管進(jìn)行預(yù)埋，將其與結(jié)構(gòu)鋼筋做好綁扎固定，以防止敷設(shè)完畢的管線在土建進(jìn)行混凝土澆搗的時候發(fā)生偏位。結(jié)構(gòu)墻體的形式主要有2種，分別為砌體結(jié)構(gòu)起承重作用的墻體以及鋼筋混凝土框架的填充墻體。水平或是斜向的開槽在砌體中是不允許進(jìn)行的，所以水平預(yù)埋管線在承重墻敷設(shè)一般都是在圈梁中進(jìn)行施工，不能在墻身里穿行暗線、預(yù)留和開鑿溝槽，如果不得不進(jìn)行施工，需要選取對應(yīng)方案，來滿足被削弱后墻體的承載力需求。如果采用空心磚或是混凝土空心砌塊時，可以利用建筑材料中存在的孔洞來埋設(shè)管線，需要按照相關(guān)的條例對受力需求較小或是非實心的砌塊砌體材料，可以在墻體材料空心部分垂直方向的孔洞進(jìn)行相應(yīng)的管線埋設(shè)。填充墻預(yù)埋時要注意，因為這種填充墻只需要承擔(dān)自身墻體重量，一般都是使用輕質(zhì)墻體砌筑材料，如粉煤灰混凝土空心砌塊或加氣混凝土砌塊等，材料強度比較低，自重也比較輕，所以即使被破壞也不會影響主體結(jié)構(gòu)安全。輕質(zhì)墻體做預(yù)埋時要注意保證墻體的隔音效果，以及做好防止墻體開裂措施，預(yù)埋時開槽的深度不能超過墻身厚度的一半［6］。

（2）水平預(yù)埋管線在結(jié)構(gòu)樓層板里面的埋設(shè)：結(jié)構(gòu)樓板比較常見的有預(yù)制裝配式與現(xiàn)澆混凝土樓蓋，在這里僅對這兩種進(jìn)行分析。預(yù)制裝配式樓板主要有兩種，包括預(yù)制雙向預(yù)應(yīng)力的樓板與預(yù)制預(yù)應(yīng)力的空心板，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板使用比較常見。所以當(dāng)敷設(shè)管線時，要注意沿著板縫進(jìn)行布置，因為板縫只有2-3cm，若是預(yù)埋管線會致使灌縫不密實，為改善這一問題可以改為4-5cm的板縫，然后在板縫里面加上一根@12鋼筋來解決問題。而在現(xiàn)澆混凝土的樓蓋中進(jìn)行敷設(shè)時，電氣管線在這種現(xiàn)澆板里的布置方式比較靈活，注意不能把管線在板內(nèi)做交叉或是以并排的方式進(jìn)行布置，根據(jù)相關(guān)要求，在鋼筋混凝土現(xiàn)澆的結(jié)構(gòu)板內(nèi)進(jìn)行管線預(yù)埋，管線的最大尺寸不要超過結(jié)構(gòu)板厚的1/3。

結(jié)語：

以上分析比較局限，主要考慮建筑層面的設(shè)想與構(gòu)思，而這種在實際操作與運用中，還會受到不少的客觀因素影響，從而導(dǎo)致理論研發(fā)和實際操作兩者之間有差距，這就需要相關(guān)工作人員在結(jié)合技術(shù)部門，充分考慮各種影響因素，將電氣設(shè)備最大限度最完美地使用在建筑設(shè)計里面，在現(xiàn)代建筑發(fā)展建設(shè)中，建筑電氣化及智能化程度得到了飛速發(fā)展，建筑電氣設(shè)計中會涉及的管線也會越來越多，因此建筑方面要格外注意防雷和防電磁脈沖等保護方式在建筑電氣建筑設(shè)計施工中重視協(xié)調(diào)工作。提升建筑質(zhì)量的情況下確保電氣設(shè)備的功效可以得到最大限度地發(fā)揮。