建筑電氣與建筑結構的結合淺談在工程設計中，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。此外高層建筑消防電氣設計是一項與現(xiàn)行消防法規(guī)聯(lián)系緊密、政策性很強，技術性較復雜的電氣設計工作。本文試就高層建筑消防電氣設計中可能遇到的一些問題進行探討。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

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當垂直預埋管線埋設于在鋼筋混凝土柱或者鋼筋混凝土剪力墻中時,敷設方法相對簡單,僅需將線路套管改為鋼管,并與結構鋼筋綁扎固定,防止在澆筑振搗混凝土時偏位。由于電氣管線直徑較小,對混凝土墻、柱影響不大,可根據需要靈活布置。但是，當管線垂直埋設于砌體墻體中時,埋設方式相對復雜,換這挪也超是糟電柳氣亡安林裝巖工極程姓與萍土蠶建燭工咳程雙矛騎盾交較瘋多騙的狼地殺方喬。贊結默構梢墻販體闊的變形靈式撲主杯要鹿有鋪砌線體潮結霞構陵中瘦的殃承棍重莫墻撥及亭混盛凝悲土澤結殊構供中杜的還非且承購重另填碗充倒墻扁,貫下?lián)厦嬷┚湾戇@景兩慕種黃情懼況機分峽開磨討助論

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2.水平預埋管線在結構樓板中的埋設

結構上樓蓋主要有預制裝配式樓蓋、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,這里僅針預制裝配式和現(xiàn)澆混凝土樓蓋兩種形式加以討論。

（1）水平預埋管在預制裝配式樓蓋中的埋設

預制裝配式樓蓋包括預制雙向預應力大樓板和預制預應力空心板,通常使用的是預應力混凝土空心板。雖然按板的受力鋼筋種類分有冷拔低碳鋼絲、冷軋帶肋鋼筋等區(qū)別,但板的截面形式及受力鋼筋排布形式基本相同。在預制板樓蓋中布置管線需要預先向結構專業(yè)了解預制板的布置方式使管線沿預制板中圓孔或板縫布置。需要注意的是，在圓孔中布置管線時,引出鑿孔要避開板受力主筋位置。常見圓孔板的截面及受力主筋位置如圖3所示。當管線沿板縫布置時,由于通常板縫寬度為20-30mm,預埋管線會導致灌縫難以密實,可與結構專業(yè)商量采取40-50mm板縫,在板縫中附加一根φ12鋼筋加以解決。

（2）水平預埋管線在現(xiàn)澆混凝土樓蓋中的埋設

隨著混凝土材料變化和施工技術的進步,現(xiàn)澆混凝土樓蓋成本逐步降低,施工工藝逐步簡化,運用范圍越來越廣泛。電氣管線在現(xiàn)澆板中的平面布置方式較為靈活,但應注意不宜將管線在現(xiàn)澆板內交叉，也不可并排布置,同時按《全國民用建筑工程設計技術措施》電氣部分第5.1.9條中指出:敷設在鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板內的電線管最大外徑不宜超過板厚的1/3。這是由于現(xiàn)澆板的板厚一般為80-150mm,管線對混凝土截面的削弱比較大,而且通長的管線會在混凝土板內造成薄弱帶，處理不慎就會引起混凝土板開裂,或留下工程隱患。

在現(xiàn)澆板中敷設的水平預埋管也應采取預防機械損傷措施,埋設于現(xiàn)澆板內的管線彎曲半徑不小于管外徑的10倍。

三、建筑電氣消防與建筑結構設計的關系1.消防電氣設計應遵循的規(guī)范目前設計者應該熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關的設計規(guī)范主要有「高層民用建筑設計防火規(guī)范」（gb50045－95以下簡稱“高規(guī)”）、「火災自動報警HYPERLINK"/1/paper12441/index.htm?keyword=??&where=title"系統(tǒng)設計規(guī)范」（gb50116－98以下簡稱“報警規(guī)范）、「民用建筑電氣設計規(guī)范」(jgj/t16－92以下簡稱“民規(guī)")等。前兩部是國家標準，后者是國家建設部發(fā)布的行業(yè)標準。三部規(guī)范對高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對火災報警與消防聯(lián)動控制HYPERLINK"/1/paper12441/index.htm?keyword=??&where=title"系統(tǒng)的設置與要求總體來講是一致的，但從各自不同角度三部規(guī)范也各有側重，有所區(qū)別。對設計者來說，國標是帶有強制性的，必須嚴格遵守，部標或行業(yè)標準應服從國標。2.火災報警HYPERLINK"/1/paper12441/index.htm?keyword=??&where=title"系統(tǒng)基本形式的劃分及設備設置火災報警HYPERLINK"/1/paper12441/index.htm?keyword=??&where=title"系統(tǒng)的形式應根據具體設計對象來確定，設計者首先必須搞清楚設計對象的建筑形式、規(guī)模、分類、建筑個體的分布等諸多因素，再根據這些因素來確定火災報警HYPERLINK"/1/paper12441/index.htm?keyword=??&where=title"系統(tǒng)的形式。如表一，按“報警規(guī)范”，將火災報警HYPERLINK"/1/paper12441/index.htm?keyword=??&where=title"系統(tǒng)劃分為三種基本形式：區(qū)域報警HYPERLINK"/1/paper12441/index.htm?keyword=??&where=title"系統(tǒng)，集中報警HYPERLINK"/1/paper12441/index.htm?keyword=??&where=title"系統(tǒng)和控制中心報警HYPERLINK"/1/paper12441/index.ht