建筑電氣設計施工中與結構相關若干問題的討論

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘要：本文針對建筑電氣設計施工中與結構相關的若干問題進行討論，提出設計施工中應當注意的問題及解決方法，供設計、施工者借鑒。
關鍵字：建筑電氣  結構  防雷
在工程設計中，很多設計師都存在這樣一種認識：建筑電氣專業(yè)所涉及到的管線管徑小、數(shù)量少、敷設簡單，以及防雷接地措施要求不高等，所以電氣專業(yè)與結構專業(yè)的配合往往被忽視，其實不然。隨著現(xiàn)代電子產業(yè)的發(fā)展和大規(guī)模智能化建筑的興起，建筑電氣設計中所涉及的各類管線將越來越多，對防雷、防電磁脈沖等保護措施的要求也越來越高，因此作為設備設計中的一部分，建筑電氣設計與其他專業(yè)特別是與結構專業(yè)之間的協(xié)調、配合應該得到相應的重視。基于這一點，本文將分幾個方面對電氣設計、施工中與結構相關的若干問題加以討論。
一、利用建筑中的結構鋼筋進行防雷與接地
在《建筑防雷設計規(guī)范》（GB50057-94）中，多次提到在防雷設計時，應優(yōu)先利用建筑本身的結構鋼筋或鋼結構等自然金屬，作為防雷裝置的一部分，使得在保證安全可靠性的前提下能兼顧經濟性。因此，如何利用建筑物的金屬導體是防雷設計中的重要問題。
1、屋面結構與接閃器
現(xiàn)代建筑藝術除了追求立面上豐富多彩的線條外，對建筑物頂部造型也力求變化。由于新穎的薄殼、雙曲面網架等大量運用，屋面已經不能再簡單的分為平屋面和坡屋面，這給防雷設計帶來一定難度。在設計中除了應按《建筑防雷設計規(guī)范》（GB50057-94）中附錄二要求的在屋頂外沿和突出部位等易受雷擊處設置避雷帶外，直接將屋面結構鋼筋作為避雷網的一部分也非常必要。
出于防水抗裂考慮，屋面結構一般采用現(xiàn)澆混凝土板，其鋼筋由上部鋼筋和下部鋼筋組成，配筋較密，連接點較多，并且板鋼筋均與梁鋼筋綁扎連接形成通路。突出屋面的塔樓、樓梯間等也均通過鋼筋混凝土柱或構造柱與下層結構相連。因此，當利用建筑本身的鋼筋作為接閃器時，在結構鋼筋連接的關鍵部位如柱內鋼筋與梁鋼筋綁扎點處進行焊接，即可滿足形成電氣通路的要求，也就是GB50057-94第3.3.5條條文說明中指出的：“在雷電流流過的路徑上，有一些并聯(lián)的綁扎點時，就會是安全的”。該條文說明同時指出：“利用屋頂鋼筋作為接閃器其前提是允許屋頂遭雷擊時混凝土會有一些碎片脫開及一小塊防水，保溫層破壞”。這對屋面結構損害不大，不會影響到建筑物安全。
還有一些值得注意的是，突出屋面的金屬物如金屬架、廣告牌、旗桿、太陽能熱水器、冷水塔、航空障礙燈等，除了其尺寸應符合GB50057-94第4.4.1條及4.1.2條規(guī)定外，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)定應安裝接閃器并與屋面防雷裝置連接。
2、利用混凝土柱、墻主筋作為防雷引下線
不同結構形式的各類建筑中均設有一定數(shù)量的鋼筋混凝土柱，如在砌體結構中設置的構造柱，在混凝土結構中設置的框架柱、剪力墻等，柱中鋼筋直徑按《建筑物抗震設計規(guī)范》GB50011-2001第7.3.2條規(guī)定磚混結構中構造柱縱向鋼筋最小為4φ12，在框架結構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、焊接和機械連接，按照《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》（GB50169-92）規(guī)定，避雷引下線的連接為搭接焊接，搭接長度為圓鋼直徑的6倍，因此，不允許用螺紋鋼代替圓鋼作搭接鋼筋。另外，作為引下線的主鋼筋在土建中如果是采用對頭碰焊的（在工程中常用的焊接形式有閃光對焊和電渣壓力焊，均屬于對頭碰焊），應在碰焊處按規(guī)范補焊搭接圓鋼。