林維靖
(廣州遠(yuǎn)洋建設(shè)實(shí)業(yè)公司,廣東 廣州 510610)
建筑電氣設(shè)計(jì)中所涉及的各類管線將越來越多,對(duì)防雷、防電磁脈沖等保護(hù)措施的要求也越來越高,因此作為設(shè)備設(shè)計(jì)中的一部分,建筑電氣設(shè)計(jì)與其他專業(yè)特別是與結(jié)構(gòu)專業(yè)之間的協(xié)調(diào)、配合應(yīng)該得到相應(yīng)的重視。
1利用建筑中的結(jié)構(gòu)鋼筋進(jìn)行防雷與接地在《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94)中,多次提到在防雷設(shè)計(jì)時(shí),首先要考慮到的是充分利用建筑物自身的技術(shù)特性,以及一切可以利用的已經(jīng)存在的資源,將這些作為防雷裝置的一部分,有待改進(jìn)的地方再行引進(jìn)新的設(shè)備。這樣的設(shè)計(jì)方案,最大限度的利用了資源,最大限度的節(jié)省的資金,必然帶來相應(yīng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。那么相應(yīng)的金屬又是如何具體的運(yùn)用的呢,這就需要對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的特性等進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)研究和分析:
1.1 屋面結(jié)構(gòu)與接閃器
以往的防雷針設(shè)計(jì)只有技術(shù)和效果兩個(gè)方面的研討,但是隨著目前建筑材料使用的多種多樣,建筑形式復(fù)雜多變,對(duì)于避雷針的整體要求也開始變得復(fù)雜和高難度。而且,人們對(duì)于外觀的近乎完美的追求,也給避雷針的設(shè)計(jì)帶來了相當(dāng)大的難度。突出屋面的塔樓、樓梯間等也均通過鋼筋混凝土柱或構(gòu)造柱與下層結(jié)構(gòu)相連。因此,當(dāng)利用建筑本身的鋼筋作為接閃器時(shí),在結(jié)構(gòu)鋼筋連接的關(guān)鍵部位如柱內(nèi)鋼筋與梁鋼筋綁扎點(diǎn)處進(jìn)行焊接,即可滿足形成電氣通路的要求。另外,有些常見的我們?nèi)菀缀鲆暤?,比如廣告牌、旗桿、太陽能熱水器等都是特別容易出現(xiàn)故障部位,對(duì)于這部分的避雷設(shè)計(jì)尤其要留意和關(guān)注。由于上述金屬物通常通過膨脹螺栓固定在屋面板上,或固定于素混凝土基礎(chǔ)上,故需通過可靠的電氣連接使其形成電氣通路。突出屋面的非金屬物,按GB50057-94第3.3.2條規(guī)定應(yīng)安裝接閃器并與屋面防雷裝置連接。
1.2 利用混凝土柱、墻主筋作為防雷引下線
不同結(jié)構(gòu)形式的各類建筑中均設(shè)有一定數(shù)量的鋼筋混凝土柱,如在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置的構(gòu)造柱,在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置的框架柱、剪力墻等,柱中鋼筋直徑按《建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010第7.3.2條規(guī)定磚混結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱縱向鋼筋最小為4@12,在框架結(jié)構(gòu)中框架柱配筋通常采用Φ14以上螺紋鋼筋均可滿足GB50057-94中第3.3.5及4.2.1條要求。柱中鋼筋的連接形式通常采用綁扎連接、焊接和機(jī)械連接,按照《電氣(GB50169-92)規(guī)定,避雷引下線的連接為搭接焊接,搭接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的6倍,因此,不允許用螺紋鋼代替圓鋼作搭接鋼筋。
1.3 計(jì)算機(jī)房等設(shè)備房間防雷擊的處理
目前,隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的高速發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)雷擊的防護(hù)要求越來越高。由于對(duì)雷擊的防護(hù)措施不力或存在認(rèn)識(shí)上的偏差,往往起不到應(yīng)有的防護(hù)效果,機(jī)房遭受到雷擊頻繁發(fā)生。特別是在雷雨季節(jié),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一些電子電氣設(shè)備受到雷擊的侵害,有些遭雷擊而燒毀,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷防護(hù)要引起足夠重視,做到有備無患,對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行整改,做好整體防護(hù)措施,才能更好地維護(hù)機(jī)房的安全運(yùn)行。雷電對(duì)設(shè)備的破壞主要有兩類。第一類是直擊雷的破壞,即雷電直擊在建筑物或設(shè)備上,使其發(fā)熱燃燒和機(jī)械劈裂破壞;第二類是感應(yīng)雷的破壞,即雷電的第二次作用。強(qiáng)大的雷電磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁效應(yīng)和靜電效應(yīng)使金屬構(gòu)件和電氣線路產(chǎn)生高至數(shù)十萬伏的感應(yīng)電壓,危機(jī)建筑物、設(shè)備甚至人身安全。
防雷接地在雷擊的情況下,會(huì)有很大的電流通過流入大地,雷電流的幅值一般在數(shù)kA至數(shù)百kA,接地極及其附近的大地電位將產(chǎn)生瞬時(shí)高電位。如果在防雷接地極較近處有其它接地系統(tǒng)的接地極(接入端),就會(huì)產(chǎn)生干擾。所以,防雷接地與其它接地應(yīng)嚴(yán)格分開,并保持一定的的距離,一般需大于20m。在雷電頻繁區(qū)域,應(yīng)裝設(shè)浪涌電壓吸收裝置。
計(jì)算機(jī)房如果設(shè)在有防雷設(shè)施的建筑中,可不再考慮防雷接地。但如果在這種已有防雷裝置的建筑物上再架設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信接入設(shè)備,如衛(wèi)星接收天線、微波接收天線或紅外接收天線等設(shè)備,則必須另外敷設(shè)通信設(shè)備防雷接地。機(jī)房接地系統(tǒng)其實(shí)不能單獨(dú)自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),必須要與建筑物的防雷與接地系統(tǒng)形成一個(gè)整體。
2電氣管線的預(yù)埋與結(jié)構(gòu)布置
電氣管線的預(yù)埋是建筑安裝工程中的重要部分,其特點(diǎn)是根數(shù)多,平面布置復(fù)雜,特別是在墻體中的垂直預(yù)埋管線和在樓板中的水平預(yù)埋管線由于削弱了結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面,對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)成一定影響。預(yù)埋前必須經(jīng)行相關(guān)因素的整體評(píng)估,綜合考量各種可能引發(fā)事故的因素,選擇最合理的預(yù)埋方式和途徑。
2.1 垂直預(yù)埋管線在結(jié)構(gòu)墻體中的敷設(shè)
當(dāng)垂直預(yù)埋管線埋設(shè)于在鋼筋混凝土柱或者鋼筋混凝土剪力墻中時(shí),敷設(shè)方法相對(duì)簡(jiǎn)單,僅需將線路套管改為鋼管,并與結(jié)構(gòu)鋼筋綁扎固定,防止在澆筑振搗混凝土?xí)r偏位。結(jié)構(gòu)墻體的形式主要有砌體結(jié)構(gòu)中的承重墻及混凝土結(jié)構(gòu)中的填充墻。
2.1.1 在砌體結(jié)構(gòu)承重墻上的埋設(shè)。首先,在砌體結(jié)構(gòu)中不允許開設(shè)水平及斜向通槽,水平預(yù)埋管線通常埋設(shè)于每層圈梁中;其次,不宜在墻體中穿行暗線或預(yù)留、開鑿溝槽,無法避免時(shí)應(yīng)采取必要的措施或按削弱后的截面驗(yàn)算墻體的承載力“。當(dāng)采用空心磚或混凝土空心砌塊時(shí),也有一種方法是利用砌體中的孔洞埋設(shè)管線,按GB50003-2001中第6.2.14條注”對(duì)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(shè)置管線。
2.1.2 在混凝土結(jié)構(gòu)填充墻上的預(yù)埋?;炷两Y(jié)構(gòu)中的填充墻僅承擔(dān)墻體本身的自重,常用的有加氣混凝土砌塊、粉煤灰混凝土空心砌塊等,此類材料的特點(diǎn)是強(qiáng)度低,自重輕,即使發(fā)生破壞對(duì)主體結(jié)構(gòu)也無影響。因此,在填充墻上的預(yù)埋僅僅需要考慮抗裂、隔聲等因素,在填充墻上開槽不宜超過墻體厚度的一半。
2.2 水平預(yù)埋管線在結(jié)構(gòu)樓板中的埋設(shè)
結(jié)構(gòu)上樓蓋主要有預(yù)制裝配式樓蓋、現(xiàn)澆混凝土樓蓋以及無梁樓蓋、肋形板樓蓋、疊合板樓蓋等,由于前兩種形式較為常見,這里僅針對(duì)預(yù)制裝配式和現(xiàn)澆混凝土樓蓋兩種形式加以討論。
2.2.1 水平預(yù)埋管在預(yù)制裝配式樓蓋中的埋設(shè)。預(yù)制裝配式樓蓋包括預(yù)制雙向預(yù)應(yīng)力大樓板和預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心板,通常使用的是預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。當(dāng)管線沿板縫布置時(shí),由于通常板縫寬度為20~30mm,預(yù)埋管線會(huì)導(dǎo)致灌縫難以密實(shí),可與結(jié)構(gòu)專業(yè)商量采取40~50mm板縫,在板縫中附加一根@12鋼筋加以解決。
2.2.2 水平預(yù)埋管線在現(xiàn)澆混凝土樓蓋中的埋設(shè)。電氣管線在現(xiàn)澆板中的平面布置方式較為靈活,但應(yīng)注意不宜將管線在現(xiàn)澆板內(nèi)交叉,也不可并排布置,同時(shí)按照相關(guān)的規(guī)定,敷設(shè)在鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板內(nèi)的電線管最大外徑不宜超過板厚的1/3。這些問題處理不當(dāng)都會(huì)帶來一系列的復(fù)雜突發(fā)性事故。
結(jié)束語
以上的分析都是局限在建筑層面的設(shè)想和構(gòu)思,當(dāng)然,在實(shí)際的操作和運(yùn)用當(dāng)中,還會(huì)面對(duì)許多的客觀的因素和影響,導(dǎo)致理論的研發(fā)與實(shí)際的操作之間的誤差,這就需要相關(guān)施工人員,結(jié)合其他的技術(shù)部門,綜合考量各個(gè)方面的因素,把電子設(shè)備完美的運(yùn)用到建筑物的設(shè)計(jì)當(dāng)中去,提高建筑物質(zhì)量的同時(shí),保證電氣設(shè)備發(fā)揮最大功效。
[1]馬健.建筑電氣行業(yè)蓬勃發(fā)展[J].中國(guó)房地產(chǎn)報(bào),2003-08-27.
[2]李敬榜.建筑電氣設(shè)計(jì)中的安全性和節(jié)能性分析[J].職業(yè),2011-07-15.