关于电气专业与建筑结构相关问题的讨论

2012-03-23林海

城市建设理论研究 2012年4期

林海

摘要：本文结合自己所学知识和相关工作经验，对电气专业与建筑结构设计相关的问题，提出一些相应的预防措施，以提高建筑施工质量。

关键词：电气管线；电气竖井；建筑设计

Abstract: this paper, based on his knowledge and related work experience, professional and architectural structure of electrical design related problems and puts forward some corresponding prevention measures in order to improve the construction quality.

Keywords: electric line; Electrical vertical shaft; Architectural design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言

随着现代化电子产业的发展，城市智能化建筑的兴起，越来越多的微电子技术、计算机技术、自动控制技术以及网络通讯技术，在城镇住宅建设中得到了较广泛的应用，使建筑中各类电气管线越来越多，所占的位置也越来越重要。所以建筑电气管线与结构的设计及施工配合显得尤为重要。在此，本文就电气专业与建筑结构的相关问题做一个简要的探讨。

1电气管线的预埋与结构的关系

电气管线的敷设方式可分为明敷和暗敷两种。其中明敷是将管线安装于墙壁、顶棚的表面，对结构影响不大，而暗敷则与明敷完全不同，是将电气管线埋设在结构构件中。电气管线的预埋是建筑安装工程中的重要部分。电气预埋管线的特点是根数多，平面布置复杂，特别是墙体中的垂直预埋管线和楼板中的水平预埋管线，不仅会削弱结构构件的截面，而且还会对结构产生一定的影响。

1. 1垂直预埋管线在结构墙体中的敷设

当垂直预埋管线埋设于钢筋混凝土柱或钢筋混凝土剪力墙中时，敷设方法相对简单，只需将线路套管改为钢管，并与结构钢筋绑扎固定，若電线管路埋入墙体或混凝土内时，管路与墙体或混凝土表面净距应不小于15 mm。由于电气管线直径较小，对混凝土墙、柱影响不大，可根据需要灵活布置但也要避免将多个管线并列紧贴(即管线之间不留缝隙)穿过结构构件，使得混凝土在该部位振捣不密或不连续，对构件形成较大的削弱。而当管线垂直埋设于砌体墙体中时，埋设方式相对复杂，这也是电气安装工程与土建工程矛盾较多的地方。结构墙体的形式主要有砌体结构中的承重墙和混凝土结构中的非承重填充墙两种。

1. 1. 1在砌体结构承重墙上的埋设

砌体结构包括砖砌体、混凝土砌块砌体、石砌体等。

(1)在砌体结构中，不允许开设水平及斜向通槽，水平预埋管线通常埋设于每层圈梁中。埋入墙体的垂直预埋管线，特别是当并列埋设的管线较多时，应按GB 50003—2001《砌体结构设计规范》中的规定进行埋设，即“不应在截面长边<500 mm的承重墙体、独立柱内埋设管线；不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力”。

(2)管径较大或多根管线集中暗埋时，应将墙体完全断裂砌筑，形成开口墙。GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》规定，开口墙端部必须采取加固措施，以保证墙体的稳定性。

(3)对于局部削弱的墙体，由于墙体刚度变化和应力集中，遇地震会遭到破坏，应采取墙体加筋或预埋管道等措施进行处理。目前可行的方法是在砌筑砖墙时留下120 mm深的凹口，宽度可按并列管线数量采用一砖或半砖，待管线预埋后再用C 20细石混凝土填实。

(4)当采用空心砖或混凝土空心砌块时，则可利用砌体中的孔洞埋设管线，按GB 50003—2001《砌体结构设计规范》规定，即“对受力较小或未灌孔的砌块砌体，允许在墙体的竖向孔洞中设置管线”。但实际上常用的KP 1型多孔砖孔径约20 mm，DM 1型多孔砖孔径约18 mm，都较小，而且砌块较重，组砌时要求灰缝错开，因而这个方法不便于施工。

(5)当墙体为半砖墙时，GB 50003—2001《砌体结构设计规范》规定，在半砖墙内不准暗敷管线，如不可避免，则可采用局部加设混凝土构造柱的形式，将管线埋设于柱内。

1. 1. 2在混凝土结构填充墙上的预埋

混凝土结构中的填充墙只承担墙体本身的自重，常用的有加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土空心砌块等，此类材料的特点是强度低，自重轻，即使发生破坏对主体结构也无影响。因此，在填充墙上预埋管线只需要考虑抗裂、隔声等因素，且在填充墙上开槽不宜超过墙体厚度的一半。

1. 2水平预埋管线在结构楼板中的埋设

结构上楼盖主要有预制装配式楼盖、现浇混凝土楼盖以及叠合板楼盖等，这里针对预制装配式楼盖和现浇混凝土楼盖两种形式加以讨论(叠合板楼盖可参照现浇楼盖)。

1. 2. 1水平预埋管在预制装配式楼盖中的埋设

预制装配式楼盖包括预制双向预应力大楼板和预制预应力空心板，而通常使用的是预应力混凝土空心板。在预制板楼盖中，电气管线的敷设要与预制板的布置方式相配合，使管线沿预制板中圆孔或板缝布置。需要注意的是，在圆孔中布置管线时，引出凿孔要避开板受力主筋位置。当管线沿板缝布置时，由于通常板缝宽度为20~30 mm，预埋管线会导致灌缝无法密实，因而可适当调整板缝至40~50 mm，并在板缝中增设一根Φ12 mm附加钢筋。

1. 2. 2预埋管线在现浇混凝土楼盖中的埋设

目前，预制装配式楼盖已经越来越少，而现浇混凝土楼盖以其成本低、施工工艺简单的特点，得到了广泛的应用。电气管线在现浇板中的平面布置方式较为灵活，但不宜将管线在现浇板内交叉，也不可并排布置，应按《全国民用建筑工程设计技术措施》电气部分的规定，即敷设在钢筋混凝土现浇楼板内的电线管最大外径不宜超过板厚的1/3。这就要求结构设计者应根据工程的实际情况，对电气管线的数量及管径的大小有明确的概念，从而确定适宜的板厚。由于现浇板的板厚一般为80~150 mm，管线对混凝土截面的削弱比较大，而且通长的管线会在混凝土板内造成薄弱带，再加上有些施工队伍的施工质量较差，处理不慎就会引起混凝土板开裂，留下工程隐患。目前，尤其是在住宅工程建设中，这种敷设引起的裂缝较为常见。

此外，管线的敷设还要考虑建筑物的耐火等级，当建筑物的耐火等级为二级时，应符合《全国民用建筑工程设计技术措施》中的规定;当建筑物的耐火等级为一级时，钢筋的混凝土保护层厚度则应>50 mm。在配线数量多、管线粗的情况下，还应合理配置竖井，若竖向配线时，应敷设于电气竖井中；若横向配线时，应采用电缆桥架在吊顶内敷设，以避免穿梁、楼板时对结构造成影响。

2结构布置与电气管井的关系

现代多高层住宅中穿越楼层的垂直管线愈来愈多，包括强电系统管线，电话系统管线，有线电视系统管线，宽带网系统管线，物业管理系统管线，保安系统管线，报警系统管线等，面对电气管线数量和名目的繁多，面积较大的强、弱电竖井是必不可少的。

在多层住宅中，主要靠砖墙承重，砖墙承重的墙体(尤其对于截面较小的墙体)不允许受到较大的削弱，否则会造成建筑物的安全隐患。而强、弱电系统众多的管线和较大尺寸的箱体，如果全部暗装于墙体内，对于墙体的削弱是很严重的，既给土建施工造成不便，又给电气安装预埋带来困难，更重要的是给建筑带来安全隐患。因此，电气竖井的设置应注意以下几个方面：

(1)电气竖井的大小：一般情况净深应>300mm，宽度应>1 000 mm。

(2)电气竖井的布置：必须设置在楼梯间休息平台或电梯间前室等公共部分。

(3)电气竖井的材料：应采用黏土砖墙，以利于电气的安装和日后的改造，厚度为120 mm。

(4)电气竖井的施工：电气竖井内是有楼板的，该楼板要待电气管线全部安装完毕后才可进行浇注。若要预留孔洞，则应按电气专业的要求进行留设。

鉴于以上分析，管井长边尺寸>600 mm时，沿长边最好设置钢筋混凝土梁。其原因有两个方面：

(1)管线较多时，管井内混凝土振捣不易密实，也不易进行加固，这样会给整个房间造成安全隐患。

(2)竖井的墙为黏土砖墙，重量较大，管井较大时，墙也较长，若将其直接置于楼板上时，楼板的负荷就会过大，甚至会引起裂缝，因而应设置钢筋混凝土梁，以避免上述隐患。

以上这些只是作为自己在实际工作中的几点思考，希望能为广大的读者提供参考借鉴。

参考文献：

[1]GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》

[2] 《全国民用建筑工程设计技术措施》

[3]GB 50003—2001《砌体结构设计规范》