建筑工程施工图设计文件审查要点解读与问题分析:电气专业
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第一章 施工图审查必备基础

第一节 施工图文件的设计

一、设计的原则

1.安全

由于电使用的广泛性及隐蔽性,使得电具有易忽视性、易发生性和易扩展性,再加上电反应的瞬时性及结构上的逐级联网性,使得“安全用电”应放在首位。而且要从生命、设备、系统、工厂及建筑等方面,在设计阶段予以充分、全面地考虑。

电气安全包含三个方面的内容,具体见表1-1。

表1-1 电气安全包含的内容

2.可靠

供电电源的可靠即供电的不间断性,亦即供电的连续性。根据供电负荷对不间断供电的要求的严格性分类,见表1-2。

表1-2 供电负荷

供电质量的可靠,包含两个方面。

(1)参数指标 如电压的高低、频率的快慢、波形的正弦规律的误差限定在规定的范围内。

(2)不利成分 如高次谐波,瞬态冲击电压减小到一定的范围。

3.合理

(1)符合要求 设计必须贯彻执行国家有关的政策和法令,要符合现行国家、行业、地方、部门的各种规程、规范及要求。

(2)符合国情 设计要满足使用要求,也要符合建设方的经济实力,同时还要考虑管理及运行、维护及修理、扩充及发展的需要。

4.先进

一方面要杜绝使用落后、淘汰的设备,并要在经济合理的前提下,面向未来发展,采用切实可行、经国家认定成熟的先进技术。

另一方面,未经认定可靠的技术是不能在一般工程上试用的。在投资费用与技术先进的矛盾中,注意防止片面强调节约投资的趋向。

再一方面还要充分为未来发展考虑,兼顾运行维护,预计增容扩建。

①运行检验设计质量。设计时要充分考虑到正常运行时的维护管理、操作使用、故障排除及安装测试、吊装通道等问题。正式运行后才能综合反应、客观检验整体设计质量。

②要预计五年内发展的配电路数和容量,留出位置及空间。

5.实用

(1)节能降耗 节能降耗是工程设计各专业中与电专业联系最为密切的。这一工作必须贯穿整个设计,从电器设备选型到系统构成的各个阶段。同时还要与降低物耗、保护环境、综合利用、防止重复建设等全面考虑。

(2)符合实际要求 消防、安保、通信、闭路电视、规划、环保各方面都有各种具体实际的要求,设计时必须要综合、全面考虑。

二、设计的要求

一般分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。对于技术要求相对简单的民用建筑工程,经有关部门同意,且合同中没有做初步设计的约定,可在方案设计审批后直接进入施工图设计。这是因为民用建筑工程的方案设计文件用于办理工程建设的有关手续,施工图设计文件用于施工,都是必不可少的;初步设计文件用于审批(包括政府主管部门和/或建设单位对初步设计文件的审批)。若无审批要求,初步设计文件就没有出图的必要。因此,对于无审批要求的建筑工程,经有关部门同意,且合同中有不做初步设计的约定,可在方案设计审批后直接进入施工图设计。

建筑电气设计包括以往通称的“强电”、“弱电”设计内容,也包括“建筑智能化系统”的设计内容。我国实行的“建筑电气注册工程师”制度无“强电”、“弱电”之分,故统称为建筑电气。建筑电气设计的具体要求如下。

①必须先了解建设单位的需求和提供的设计资料,必要时还要了解电气设备的使用情况。完工后的建筑工程是以交付建设单位使用,满足建设单位的使用需要是设计的最根本目的。当然,不能盲目地去满足,而是在客观条件许可之下适当地去实现。因此,在设计中应进行多方案的比较,选出技术、经济合理的方案,加以设计和施工。

②设计是用图样表达的产品,尚需施工单位去建设工程实体。因此,设计方案能否满足施工是一个很重要的问题,否则只是“纸上谈兵”而已。一般来说设计者应掌握电气施工工艺,了解各种安装过程,以使图样能够有指导作用。

③由于电气装置使用的能源和信息是来自市政设施的不同系统。因此,在开始进行方案设计构想时,就应考虑到能源和信息输入的可能性及具体措施。与之相关的设施救是供电网络、通信网络和消防报警网络等,相应地就要和供电、电信和消防等部门进行业务联系。

④“安全用电”在建筑设计中是个特别重要的问题。因此,在设计中考虑多种安全用电设施是非常必要的,同时还要保证建筑电气设计的内容完全符合电气的规程、规定。在这方面,当地供电、电信和消防等部门不但是能源和信息的供应单位,而且还是“安全用电”和“防火报警”的管理部门。建筑电气设计的关键应该是经过这些部门的审查后,方能施工与验收。

⑤建筑电气是建筑工程重要的一部分,与其本体不可分割,而且与其他“系统”纵横交错、休戚相关。一栋具备完善功能的建筑物,应该是集土建、水、暖、电等系统所组成的统一体。建筑电气的设计必须与建筑协调一致,按照建筑物格局进行布置,同时要不影响结构的安全,在结构安全的许可范围内“穿墙越户”。建筑电气设备与建筑设备“争夺地盘”的矛盾特别多。因此,要与设备专业协调“划分地盘”。如在走廊内敷设干线、干管时,设计中应先约定电气线槽与设备干管各沿走廊的一侧敷设,并协商好相互跨越时的高度。

总之,各专业在设计中要协调好,认真进行专业间的校对,否则易造成返工和损失建筑功能。

三、设计的程序

建筑电气工程设计的程序如图1-1所示。

图1-1 建筑电气工程设计程序

四、设计的依据

1.基本依据

(1)批复文件 项目批复文件包括来源、立项理由、建设性质、规模、地址及设计范围与分界线等。初步设计阶段要依据正式批准的“初步设计任务书”。施工图设计阶段依据有关部门对初步设计的“审批修改意见”及建设单位的“补充要求”,此时不得随意增、减内容。如果设计人员对某具体问题有不同意见,通过双方协商,达成一致后,应以文字形式确定下来为设计依据。

(2)供电范围 包括电源、电压、频率、偏差、耗电情况,应保持用电连续性、稳定性、冲击性、频繁性、联锁性和安全性,以及对防尘、防腐、防爆、温度、湿度的特殊要求,建设方五年内用电增长及规划,工厂本身全年计划产量及计划用电量。对电气专业的要求包括自动控制、联锁关系和操作方式等。设计边界的划分要防止与土建混淆,土建是以国土规划部门划定的红线确定范围;电气通常是建设单位(俗称甲方)与供电主管部门商议,不以红线,而是以工程供电线路接电点来划定的。它可能在红线内,也可能在红线外。另一点是与其他单位联合进行电气设计时,还必须明确彼此的具体分工、交接界限,本单位设计的具体任务及必须向合作方提供的条件(含技术参数)。所以往往又要区分内部线路与外部网络、设计范围与保护范围、建设范围与管属范围。

(3)地区供电 电源来源、回路数、长度、引入方位、供电引入方式(专用或非专用、架空或埋地)。供电电压等级、正常电源外的备用电源、保安电源以及检修用电的提供。高压供电时,供电端或受电母线短路参数(容量、稳态电流、冲击电流、单相接地电流)。供电端继保方式的整定值(动作电流及动作时间)、供电端对用户进线的继保时限及方式配合要求。供电计量方式(高供高计、高供低计或低供低计)及电费收取(含分时收费、分项收费)办法。对功率因数、干扰指标及其他方面的要求。

(4)服务设施 电信设备位置、布局及提供通信的可能程度,如中继线对数,专用线申办可能、要求、投资,电话制式及未来打算,线路架设及引入方式。闭路电视及宽带多媒体通信现状、等级、近期规划。在本工程位置地应具体了解其他布局、安排,如电视频道设置、电视台方位及工程所在地磁场强度。个别工程还要了解无线、卫星通信的接收可能性及电磁干扰状况。消防主管部门对当地消防措施的具体要求、地方性消防法规。环保要求中个别工程要注意电磁干扰的限制性指标。地区通信、宽带网系统的现状、等级、未来规划发展及在本工程位置具体布局、安排。电信部门所能提供中继线的对数,专用线申办的可能性、要求及投资,电缆电视的要求,消防、火灾报警及数据通信的具体要求。

(5)气象资料 一般情况是向当地气象部门索取近20年来当地全部气象资料,包括以下内容。

①年均温。年均温是全年12个月的平均值,为全年气候变化的中值,用于计算变压器使用寿命及仪表校验。

②最热月最高温。每日最高温的月平均值,用于选室外导线及母线。

③最热月平均温。每日均温,即一天24h均值的月均值,用于选室内绝缘线及母线。

④一年中连续三次的最热日昼夜均温。用于选敷设于空气中的电缆。

⑤土壤中0.7~1.0m深处一年中最热月均温。用于考虑电缆埋地载流量。

⑥最高月均水温。影响水循环散热作用。

⑦土壤热阻系数。电缆在黏土和砂土中的允许载流量不同。

⑧年雷电小时及雷电日数。涉及防雷措施。

⑨土壤结冰深度。涉及线缆埋地敷设。

⑩土壤电阻率。关系接地系统接地电阻大小。

水位。50年一遇最高水位,涉及工程防洪、防水淹措施,尤其是变配电所地址选择。

地震烈度。关系变、配、输电建筑及设施抗震要求。

风速。30年一遇最大风速。

空气温度。离地2m、无阳光直射空气流通处空气温度,用于考虑设备温升及安装。

空气湿度。每立方米空气含水蒸气质量(g/m3)或压力[mmHg(1mmHg=133.322Pa)]它为绝对湿度。空气中水蒸气与同温饱和水蒸气密度或压力之比为相对湿度,用以考虑设备绝缘强度、绝缘电阻及材料防腐。

(6)地区概况 工程所在地段的标准地图,随工程大小及不同阶段,图样比例不同。当地及邻近地区大型设备检修、计量、调试的协作可能。当地电气设备及相关关键元件材料生产、制造情况、价格、样本及配套性。当地类似工厂电气专业技经指标,如工厂需要系数、照度标准、单产耗电及地区性规定和要求。

(7)控制设计 如果涉及控制设计,则需增加以下内容:工艺对控制仪表的要求;引进专用仪表有关厂商的技术资料(含接线、接管、安全、要求);国内有关新型仪表的技术资料、使用情况及供货情况;生产过程控制系统有关的自锁及联锁要求;仪表现场使用情况;机、电、仪一体化配套供应情况及接线要求。

(8)常规要求 建筑的类型、等级,相适应的规程、规定、要求,电专业具备的功能,即设计的内容及要求。如宾馆、饭店是何等星级,它的装修、配置差别很大。剧场、会场还应包括舞美灯光、扩声系统。学校建筑应有电铃、有线广播、多媒体教学,且照明也有特殊之处。

2.合同依据

①与当地供电部门签订供电合同。

a.可供电源电压及方式(专线或非专线、架空或电缆)、距离、路线与进入本厂线路走向。

b.电力系统最大及最小运行方式时供电端的短路参数。

c.对用户的功率因数、系统谐波的限量要求。

d.电能计量的方式(高供高计、高供低计、低供低计)、收费办法、电贴标准。

e.区外电源供电线路的设计施工方案、维护责任、用法及费用承担。

f.区内降/配电所继电保护方式及整定要求。

g.转供电能、躲峰用电、防火、防雷等特殊要求。

h.开户手续。

②往往还要与电信、闭路电视部门签订合同。

③倾听、征求消防、环保、交通、规划等相关部门的意见及要求,商议后签订合同。

五、设计的资料

1.法规资料

①由全国和地方(省、自治区、直辖市)人民代表大会制定并颁布执行的法律和各级政府主管部分颁布实施的规定、条例等统称为法规。

②有关建设方面的法规是从事建设活动的根本依据,是规范行业活动的保障。因此,法规在其行政区划内都是必须执行的。

③法律条文通常制定得较为原则,有时还附有实施细则。各级政府主管部门是根据法律和其他有关规定,制定更具有针对性和可操作性的规定、条例。

④法规通常由颁布部门负责解释。

⑤工作中还应遵守国家和地方的其他有关法规。

2.规范标准

①标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础,经有关方面协商一致,由主管机构批准,以特定形式发布,作为共同遵守的准则和依据。

②标准的分级如下。

国家标准:由国家标准化和工程建设标准化主管部门联合发布,在全国范围内实施。1991年以后,强制性标准代号采用GB,推荐性标准代号采用GB/T;发布顺序号大于50000者为工程建设标准,小于50000者为工业产品等标准。

行业标准:它由国家行业标准化主管部门发布,在全国某一行业内实施。同时报国家标准化主管部门备案。行业标准的代号随行业而不同。对“建筑工业”行业,强制性标准代号采用JG,推荐性标准代号采用JG/T;属于工程建设标准的,在行业代号后加字母J。“城镇建设”行业标准代号为CJJ(CJJ/T)。

地方标准:由地方(省、自治区、直辖市)标准化主管部门发布,在某一地区范围内实施。同时报国家和行业标准化主管部门备案。地方标准的代号随发布标准的省、市、自治区而不同。强制性标准代号采用“DB+地区行政区划代码的前两位数”,推荐性标准代号在斜线后加字母T。属于工程建设标准的,不少的地区在DB后另加字母J。

企业标准:由企业单位制定,在本企业单位内实施。企业产品标准报当地标准化主管部门备案。企业标准代号为QB(与轻工行业代号一样)。

标准的修改:当标准只作局部修改时,在标准编号后加(××××年版)。

四级标准的编制原则:下一级标准提出的技术要求不得低于上一级的标准,但可以提出更高的要求。即国家标准中的要求为最基本的要求,也可以当做市场准入标准。

③标准的分类按照标准的法律属性,我国的技术标准分为强制性标准和推荐性标准两类。

强制性标准:凡保障人身、财产安全、环保和公共利益内容的标准,均属于强制性标准,必须强制执行。

推荐性标准:强制性标准以外的标准,均属于推荐性标准。

标准体制:我国实行的是强制性标准与推荐性标准相结合的标准体制。其中,强制性标准具有法律属性,在规定的适用范围内必须执行;推荐性标准具有技术权威性,经合同或行政性文件确认采用后,在确认的范围内也具有法律属性。

④标准的表达形式我国工程建设标准有以下三种表达形式。

标准:通常是基础性和方法性的技术要求。

规范:通常是通用性和综合性的技术要求。

规程:通常是专用性和操作性的技术要求。

⑤常用的标准与规范见表1-3。

表1-3 常用的标准与规范

3.技术资料

(1)自然资料 工程建设项目所在地的海拔高度、地震烈度、环境温度、最大温差。工程建设项目所在地的最大冻土深度。工程建设项目所在地的夏季气压、气温(月平均最高、最低)。工程建设项目所在地区的地形、地物情况(如相邻建筑物的高度)、气象条件(如雷暴日)和地质条件(如土层电阻率)。工程建设项目所在地的相对温度(月平均最冷、最热)。

(2)电源现状 工程建设项目所在地的电气主管部门规划和设计规定。市政供电电源的电压等级、回路数及距离。供电电源的可靠性。供电系统的短路容量。供电电源的进线方式、位置、标高。供电电源质量。电源计费情况。

(3)电信线路 工程建设项目所在地电信主管部门的规划和设计规定。市政电信线路与工程建设项目的接口地点。市政电话引入线的方式、位置、标高。

(4)有线电视 市政建设项目所在地有线电视主管部门的规划和设计规定。市政有线电视线路与工程建设项目的接口地点。市政有线电视引入线的方式、位置、标高。

4.工具性资料

常用工具性资料主要包括:设计手册、标准图、常用综合图集、常用资料集等。