摘要:論述了建筑電氣設計和施工中與結構有關的一些問題，提出了設計和施工中應注意的問題及解決方法，可供設計和施工人員參考。

關鍵詞:建筑電氣、結構、防雷

在工程設計中，許多設計人員都認識到，由于建筑電氣專業涉及的管徑小、數量少、敷設簡單、防雷接地措施要求低，電氣專業與結構專業之間的協調往往被忽視，而實際情況并非如此。隨著現代電子工業的發展和大型智能建筑的興起，建筑電氣設計中將涉及越來越多的管道，對防雷、電磁脈沖保護等防護措施的要求也將越來越高。因此，作為設備設計的一部分，建筑電氣設計與其他專業，特別是與結構專業的協調與配合應得到相應的重視。在此基礎上，本文將從幾個方面探討電氣設計和施工中與結構有關的一些問題。

一、利用建筑中的結構鋼筋進行防雷與接地

《建筑物防雷設計規范》(GB50057-94)中，建筑物采用結構鋼棒防雷接地多次提到，在防雷設計中，建筑物中的結構鋼棒或鋼結構等天然金屬應優先作為防雷裝置的一部分，以便在確保安全可靠的前提下考慮經濟性因此，如何使用建筑物的金屬導體是防雷設計中的一個重要問題。

1.屋頂結構和接閃器

現代建筑藝術不僅在立面上追求豐富多彩的線條，還力求改變建筑頂部的形狀。由于新型薄殼、雙曲面網架等的廣泛使用，屋頂不再簡單地分為平屋頂和坡屋頂，給防雷設計帶來一定的困難。在設計中，除了按照《建筑防雷設計規范》(GB50057-94)附錄2的要求，在屋頂易受雷擊的外緣和突出部位設置避雷帶外，還非常有必要直接將屋頂結構加固作為防雷網絡的一部分。

為了防水和抗裂，現澆混凝土板通常用于屋頂結構。鋼筋由上鋼筋和下鋼筋組成，鋼筋密集，連接點多。板加強件與梁加強件結合并連接以形成通道。從屋頂伸出的塔和樓梯井也通過鋼筋混凝土柱或構造柱連接到下部結構。因此，當建筑物本身的鋼筋用作接閃器時，在結構鋼筋連接的關鍵部位進行焊接，如柱中鋼筋和梁中鋼筋的結合點，這可以滿足形成電氣路徑的要求，即如GB50057-94第3.3.5條所述:“當雷電電流流經的路徑上有一些平行的結合點時，將是安全的。”同時，文章的解釋指出:“使用屋頂鋼筋作為接閃器的前提是當屋頂被雷擊時，允許一些混凝土碎片脫落，一小塊防水隔熱層受損。”這對屋頂結構幾乎沒有損害，也不會影響建筑物的安全。

還值得注意的是，從屋頂突出的金屬物體，如金屬框架、廣告牌、旗桿、太陽能熱水器、冷水塔、航空障礙燈等。，應符合GB50057-94第4.4.1和4.1.2條的規定，但上述金屬物體通常通過膨脹螺栓固定在頂板上或普通混凝土基礎上，因此它們應通過可靠的電氣連接形成電氣路徑對于從屋頂伸出的非金屬物體，應按GB50057-94第3.3.2條的規定安裝接閃器并與屋頂防雷裝置連接。

2.在各種建筑物中使用混凝土柱和墻主筋作為防雷引下線

提供一定數量的鋼筋混凝土柱，如砌體結構中的構造柱、混凝土結構中的框架柱和剪力墻。根據《建筑抗震設計規范》GB50011-2001第7.3.2條，磚混結構構造柱最小縱向鋼筋直徑為4q>12。在框架結構中，qbl4以上的螺紋鋼筋通常用于框架柱的加固，可滿足GB50057-94第3、3.5和4.2.1條的要求。柱內鋼筋的連接通常采用綁扎、焊接和機械連接。根據《電氣安裝工程接地裝置施工及驗收規范》(GB50169-92)，防雷引下線的連接采用搭接焊，搭接長度為圓鋼直徑的6倍。因此，鋼筋不允許代替圓鋼作為搭接鋼筋另外，如果土建工程中作為引下線的主筋是對焊的(工程中常用閃光對焊和電渣壓力焊，都屬于對焊)，搭接的圓鋼應按規范在對焊處進行修補。

3.以基礎梁為接地裝置的建筑基礎形式

可分為無鋼筋膨脹基礎、膨脹基礎、柱下條形基礎、筏形基礎、箱形基礎、樁基和復合基礎根據GB50057-94第3.2.4、3.3.5、3.4.3和4.4.3條的規定，接地裝置應在離地面50厘米以下，第4.3.5條還規定，用于防止直接沖擊的人工接地體應距建筑物出口人口或人行道不小于3米，小于3米時，水平接地體的局部埋深不小于1米或應采取絕緣保護措施。建筑基礎的埋深通常由基礎本身的高度、地下預埋管道的高度、防凍防腐深度等因素決定，一般大于0.5m但是，在砌體結構中，由于建筑物的防水要求，墻下條形基礎通常設置在-0.060標高處，以代替防水層，因此不能用作接地裝置。條形基礎、筏板基礎和柱下箱形基礎在基礎底面設置肋梁，柱下獨立基礎和各種樁基設置基礎拉梁或承臺梁，可以滿足作為基礎接地體裝置的要求。

二、電氣管線的埋設和結構布置

電氣管線的敷設方法已明確敷設和隱蔽明敷是在墻壁和天花板表面安裝管道，對結構影響不大，而暗敷則完全不同。電氣管道埋設是隱蔽敷設中建筑安裝工程的重要組成部分。電氣埋地管道數量多，平面布置復雜。尤其是墻體中的豎向埋管和樓板中的水平埋管，由于削弱了構件的截面，對結構有一定的影響。以下討論將從幾個方面進行。

1.結構墻內豎向預埋管道的敷設

當豎向預埋管道埋設在鋼筋混凝土柱或鋼筋混凝土剪力墻內時，敷設方法相對簡單。只需將管線套管換成鋼管，用結構鋼筋綁扎固定，防止澆筑振搗混凝土時錯位。由于電氣管道直徑較小，對混凝土墻和柱影響不大，可根據需要靈活布置。然而，當管道垂直埋設在砌體墻內時，埋設方法相對復雜，這也是電氣安裝工程與土建工程之間存在諸多矛盾的地方。結構墻主要采取砌體結構承重墻和混凝土結構非承重填充墻的形式。以下兩種情況分別討論。

(1)砌體結構中承重墻上埋設

砌體結構包括磚砌體、混凝土砌塊砌體、石材砌體等首先，砌體結構中不允許有水平和斜向通槽，水平預埋管道通常埋在每層圈梁中。埋入墻體中的豎向埋管都是通過挖溝直接敷設在墻體上，但這種方法會對結構墻體造成破壞，尤其是當有更多的管道并聯埋設時，會影響整個墻體截面的承載力。根據《砌體結構設計規范》(GB50003-2001)第6.2.14條，“管道不得敷設在截面長邊小于500mm的承重墻和獨立柱中；不應穿過墻體中的暗線或預留、開挖溝槽，必要時應采取必要措施或根據薄弱部位檢查墻體的承載力”目前可行的方法是砌筑磚墻時留120個深槽口，寬度可根據平行管道的數量為一磚或半磚，管道埋設后采用C20細石混凝土填充。

當使用空心磚或混凝土空心砌塊時，也有一種通過在磚石結構上鉆孔來埋設管道的方法。根據GB50003-2001第6.2.14條，“對于小應力或無填充孔的砌塊砌體，允許在墻體同一豎向孔1內設置管道”然而，在實踐中，常用的KPl型多孔磚的孔徑約為20毫米，DMl型多孔磚的孔徑約為18毫米，這兩種磚都很小，而且砌塊很重。組裝時要求灰縫錯開，施工方法不方便。

當墻體為半磚墻時，根據規范，管道不得隱藏在半磚墻內。如果不可避免，管道應以部分增加混凝土構造柱的形式埋在柱內。

(2)嵌入混凝土結構填充墻

混凝土結構中的填充墻僅承受墻本身的自重。加氣混凝土砌塊和粉煤灰混凝土空心砌塊是常用的。這種材料具有強度低、自重輕的特點，即使發生損壞，也不會對主體結構產生影響。因此，在預埋填充墻時只需考慮抗裂性、隔音等因素，填充墻中的縫隙不應超過墻體厚度的一半。

2.結構樓板中水平預埋管道的埋置

主要包括預制樓板、現澆混凝土樓板、無梁樓板、肋板樓板、疊合板樓板等。由于前兩種形式比較常見，這里只使用預制樓板和現澆樓板？討論了混凝土的兩種形式。

(1)在預制樓板中嵌入水平埋管

預制樓板包括預制雙向預應力建筑板和預制預應力空心板，它們通常是預應力混凝土空心板雖然冷拉低碳鋼絲和冷軋帶肋鋼筋根據鋼筋的類型有所不同，但鋼筋的截面形式和排列形式基本相同。為了在預制樓板中布置管道，需要事先從結構專業了解預制樓板的布置方式，以便管道沿著預制樓板中的圓孔或板縫布置。應注意，在圓孔中布置管道時，引出鉆孔應避開板主筋的位置普通圓孔板截面及主筋位置當管道沿板縫布置時，由于板縫的寬度通常為20-30毫米，埋置的管道會使填縫難以壓實，因此可參照結構規程采用40-50毫米的板縫，并可在板縫中增加q>12的鋼筋來解決這一問題。

(2)水平埋管在現澆混凝土樓板中的埋設

隨著混凝土材料的變化和施工技術的進步，混凝土造價逐漸降低，施工工藝逐漸簡化，應用范圍越來越廣。電氣管道在現澆板中的平面布置相對靈活，但應注意不要與現澆板中的管道交叉，也不要并排布置。同時，根據《國家民用建筑工程設計技術措施》電氣部分第5.1.9條的規定，現澆鋼筋混凝土板敷設的電氣管道的最大外徑不應超過板厚的1/3。這是因為現澆板的厚度一般為80-150毫米，管道會大大削弱混凝土截面，長管道會在混凝土板中造成薄弱區域，這是由于處理不當造成的？昆都士混凝土板出現裂縫，或在工程中留下隱患

現澆板內水平埋管也應采取措施防止機械損傷。埋在現澆板中的管道彎曲半徑不得小于管道外徑的10倍。