方福瑞 (安徽省建筑科學研究設計院,安徽 合肥 230031)
建筑電氣設計對于現代建筑工程的具有十分重要的作用,不僅能提升建筑工程的總體質量,還能在一定程度上確保其施工安全和使用安全。但建筑電氣設計發揮其作用的同時,也存在幾點有待解決的問題。基于此,本文結合玉雕酒店電氣工程設計案例,從建筑電氣設計的原則入手,以本工程具體電氣設計中存在的問題為出發點,提出幾點解決建筑電氣設計中存在問題的主要對策,以供參考。
本項目為安徽國翠玉藝股份有限公司,國翠公館(二期)G4#樓——玉雕園大酒店項目,位于桐城市和平東路與龍池路交叉口原國翠公館二期A13-31#商業地塊東南側。建筑面積約11654.68m2,其中地下面積2499.02m2;地下1層,地上4層,屋頂結構板頂高度約18.3m;地震抗震設防烈度為7度,其中地下1層為地下車庫;主要功能:酒店、商鋪、汽車庫(G4#樓);本工程結構形式為框架結構。
電線敷設不僅是建筑電氣設計中的主要環節,其合理性也深深影響著后期電氣設計的質量。本工程項目中,電線敷設中存在的問題如下:
①同一單體工程不應采用兩種不同接地系統;
②電線敷設相對淺顯,不符合設計深度,影響后續裝、修的質量;
③配電箱進線斷路器、進線電纜按單相配置,支路出線不應為三相;
④未標明電纜橋架規格及安裝高度。
本工程中所提交設計圖紙存在問題主要包括:圖簽不整、規范編號版本錯誤、圖面表達不清、文字大小不一致、錯別字、尺寸標注不準確,基本圖紙、節點大樣等缺失,前后矛盾、設計錯誤不合理,以及違反深度規范標準等。例如火災自動報警系統圖中,部分回路總線短路隔離器設置數量不滿足《火災自動報警系統設計規范》(GB 50116-2013)第3.1.6條:系統總線上應設置總線短路隔離器,每只總線短路隔離器保護的火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等消防設備的總數不應超過32點;總線穿越防火分區時,應在穿越處設置總線短路隔離器的規定[1]。
在建筑電氣設計中,部分設計人員比較重視電源線的設計,但并未依照小區實際規劃合理選擇住宅小區配電系統的室內導線,也未對導線進行科學的配置和排列。本工程案例中導線選擇與配置問題主要為:
①配電箱系統圖中自動轉換開關的選型不滿足《民用建筑電氣設計標準》(GB51348-2019)第7.5.4.3條當采用PC級自動轉換開關電器時,應能耐受回路的預期短路電流,且ATSE的額定電流不應小于回路計算電流的125%的規定[2];
②電井中消防線路電纜選型不滿足《建筑設計防火規范》(GB 50016-2014)(2018年版)第10.1.10.3消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設在不同的電纜井、溝內;確有困難需敷設在同一電纜井、溝內時,應分別布置在電纜井、溝的兩側,且消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜的規定。電井中應標注消防橋架、普通橋架名稱[3]。
現階段,設計安裝中,部分工作人員在材料方面并不具備全方面的了解,其能力和工作素質也達不到相關安裝人員的標準,致使可能降低防雷接地的工作質量,本工程中防雷接地問題主要表現為以下幾點:
①屋面部分接閃網格尺寸不滿足二類防雷要求;
②電梯機房屋面未設置防雷接閃引下線;
③室外強、弱電干線引入處未設置總等電位接地裝置;
④在焊接主體中,鋼材不符合鋼筋搭接環節的設計要求;
⑤以焊接的方式進行防雷引線設計和安裝,給防雷效果造成了不良影響[3]。
本工程項目針對電線敷設問題主要補充部分未標注回路編號,電井中消防電纜改為BTTRZ礦物絕緣電纜,明確消防及非消防橋架名稱。
在實際的電線敷設過程中,相關人員應重視以下幾點細節,提升建筑電氣設計、安裝的質量和效率:一是優化電路設計,并規范安裝技術,消除電線交叉重疊現象;二是配管下料時,相關監管人員應針對材料質量和安裝質量進行監測,若出現問題應第一時間暫停施工,并實施整改;三是依照施工實際情況選擇配管,確保全部管線的連接質量,并保證敷設深度達標;四是切割鋼管時,應科學、細致地去除鋼管口形成的毛邊,依照相關標準設置保護圈。封閉關口也應注意,不要混進其他雜物。
供配電系統是整個建筑工程強電設計的中心環節,建筑工程的強電效果和安全性與配供電系統的設計有著十分緊密的關聯。因此,設計人員在設計配供電系統時,應將建筑類別和功能需求等方面作為主要設計依據[4]。
本工程項目針對所存在部分配電箱系統圖中自動轉換開關的選型不滿足相關標準問題進行了修正,修改部分轉換開關的選型,針對配電箱進線斷路器、進線電纜按單相配置,支路出線不應為三相問題進行修正,將出線回路為單相。
在進行建筑設計工程強電設計過程中,涉及高層和超高層民用建筑時,應做好以下兩點工作:
①應注重供電半徑以及變配電站的設計情況,為確保建筑整體的供配電穩定,在設置變配電站時,可合理地對建筑進行功能分區;
②為確保突發事件發生時供配電的穩定性,設計人員需科學設計應急供配電設備。例如:應急照明系統、應急電源、備用電源等。下面以我國某地區的一個商品房建筑項目為例,該項目為強化應對火災等突發情況的能力,在設計并安裝應急照明燈具等常規消防設施外,還設置了安防設備雙電源箱,這不僅加強了小區的用電性能,也大大提升了小區面對突發情況時的安全性。
為保證建筑電氣設計方案充分滿足建筑工程的實際情況,并具備一定的科學性和適用性,相關企業應重視設計人員的設計水平、專業技能、職業素養等方面,并著重針對設計人員開展有關節能減排新技術、節能減排新材料等內容的培訓和學習活動。同時,企業還可構建業績考核機制、獎懲激勵機制,營造設計人員工作的良性競爭環境,這不僅能激發設計人員工作的積極性和主觀能動性,還能有效提升其專業綜合素養,也能進一步完善建筑電氣設計方案的創新性和規范性,為建筑工程的順利開展奠定了堅實基礎[5]。另外,在施工期間應隨時保持與設計人員的溝通和交流,尤其應注意在進行預埋件施工過程中需結合土建施工內容,若出現施工現場與設計圖紙不相符的情況,一定要第一時間向上匯報,這不僅能避免因兩方施工配合不良造成二次施工,還能有效減少施工資金的投入,并確保建筑工程能按時竣工。
設計人員應以建筑工程的建筑需求和建筑工程使用方的使用需求為出發點,來提升建筑電氣設計方案的適用性。通常情況下,建筑工程使用方并不具備專業的建筑電氣設計方面的知識和技能,因此設計人員應確保建筑電氣設計方案功能性的同時,盡量簡化建筑電氣設計方案的內容,站在建筑使用者的角度,制定建筑電氣設計方案,選擇較為適宜的電氣設備運行類型,達到發揮建筑電氣設計作用的目的[6]。并參考建筑工程種類和建筑工程的用途,設計與之相對應的電氣系統,這不僅能滿足社會對于建筑工程的各項需求,還能有效促進建筑電氣設計的可持續發展。
對于本工程項目所存在的防雷接地設計問題,主要重新進行接閃網格尺寸設定,依據相關標準要求予以重新選型,并增設防雷接閃引下線,并根據室外強弱電干線位置設置相應電位接地裝置。
若想做好防雷接地設計,切實實現防雷接地的效果,相關工作人員在設計和安裝過程中應做好以下幾點工作:①設計時,應結合建筑工程的具體結構及其使用性能制定科學設計方案,強化防雷接地的合理性;②應確保焊接質量,針對鋼筋開展防銹工作,確保鋼制質量的同時,還可使其使用標準達到設計的要求;③安裝結束后,相關人員應對焊接的位置展開細致的查驗工作,避免出現虛接情況,并及時清理焊渣;④完善屏蔽工作,確保建筑物電子設備、系統等不受電擊影響,降低電磁波輻射;⑤設計人員在設計過程中,應將鋼筋作為結構的主體材料,在施工中構建穩定性較強的等電位電網結構,實現固體分布的效果,以此起到電壓屏蔽的作用。此外,應摒棄傳統接地中分開處理設備的方式,這不僅能降低建筑成本還可有效減少工作人員的工作總量,在增強電釋放的同時,還能縮減電壓反擊的次數。
建筑電氣設計應遵守以下幾點原則:
①適用性原則,應考慮建項目滿足建筑需求和使用需求;
②節約原則,“節能環保、安全便捷”是建筑電氣設計過程中應遵循的重要理念之一,應實現資源優化,避免浪費;
③安全原則,完善電路設計,使其具備優秀的絕緣性和負載阻力,提升其預防雷擊等災害的能力;
④經濟效益原則,在進行建筑電氣設計時,應充分利用各類資源,發揮其優勢和特點,在最大程度上使不同的設計方案取得與之對應的經濟效益。
綜上所述,建筑電氣設計對于建筑項目工程具有十分重要的意義,其不僅能從根本上控制能源損耗的問題,還能有效提升建筑項目的施工質量。因此,應了解建筑電氣設計遵循的主要原則,并清晰在建筑電氣設計中存在的問題,做好電線敷設、優化配供電系統設計、提升設計人員專業技能、科學運用變壓器、提升建筑電氣設計方案適用性、建筑防雷接地設計等工作,以此實現建筑電氣設計的可持續發展。