建筑电气中低压电气安装技术应用策略
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- 发布时间:2025-05-09 15:46
肖成飞 宋恒 李伟
【摘 要】建筑电气工程中,低压电气安装工程量大,施工周期长,施工质量和安全的影响因素较多。所以需要工程单位结合技术理论和项目实际情况,优化安装技术的应用方案。包括按照技术交底与方案模拟- 电气系统与设备安装- 系统与设备调试的流程,完成低压电气安装。在安装时需要注意提高预埋施工的质量,加强低压配电柜/ 配电盘,线路,灯具、插座等关键系统与设备的施工控制力度。并精细化落实建筑防雷接地装置的处理要求。
【关键词】建筑电气安装;低压电气;安装技术
引言
建筑电气系统中的低压电气,主要是指变压器、开关按钮、电磁阀、继电器等在低压条件下运行的电气设备。这些设备及其组成的低压电气系统,是建筑获得稳定电气能源的关键。所以低压电气安装技术的应用质量,直接决定了建筑功能的实现程度、实现质量。特别是现代建筑的电气系统复杂,低压电气设备类型和数量都更多,设备、系统的运行环境更加苛刻,更需要工程单位高质量地应用低压电气安装技术。
一、建筑电气中低压电气安装的难点
(一)工程量大
建筑电气工程中低压电气安装的难点之一,就是工程量较大。工程单位不仅需要根据建筑图纸敷设全建筑系统各个区域、楼层、房间的电气线路。还需要安装大量的配电箱、电表、接线箱、开关、灯具、插座。工作又点多面广。所以对工程单位的系统规划、布局能力,终端施工质量管控能力,都提出了更高的要求。
(二)施工周期长
在建筑工程体系中,低压电气安装工程的施工周期可以算得上是最长的。从土建工程开始,电气安装单位就需要介入,准备线路规划、地下电缆敷设、接地装置安装等工作。又需要实时跟进土建、结构等的施工,及时预埋线盒、底管。其他建筑工程结束之后,电气安装单位就需要马上开展不同设备、系统的安装作业。直至整个建筑工程结束,再进行设备等的调试。长周期作业容易使人产生懈怠情绪,且安装程序、标准可能受到新政策、新行业要求的影响而发生改变。
(三)施工影响因素多
建筑低压电气安装的施工影响因素也较多。比如安装低压电气线路之前,安装单位需要在地板或墙板中预埋管线,进行穿墙作业。上下道工序对低压电气安装工程成品的保护情况,就直接定了低压电气安装是否需要返工,电气安装剩余时间是否充分。再比如,施工作业人员的专业素养,直接决定了配电箱与导线连接、面板安装等的质量和作业过程的安全情况,决定了安全隐患是否会变为安全事故。
二、建筑电气中低压电气安装技术的应用流程
(一)技术交底与安装方案模拟
为解决工程量大、施工影响因素多给建筑低压电气安装带来的负面影响,工程单位应当重视技术交底。即在施工准备阶段就与设计单位设计人员,和土建等工程单位,进行密切沟通和交流。电气安装工程负责人首先要认真审核施工图纸中关于电气配置等的内容,确认其是否符合国家标准,是否与行业规范一致。并要结合现场施工情况,分析图纸中电线敷设方案等是否满足现场施工作业要求,方案中选择的电气设备负荷压力等参数是否能够实现建筑物的具体功能。总体上确认设计方案合理之后,还要剖析线路、设备设置等的细节,确认其符合安全规定,不会出现电气设备过载保护等用电安全隐患。
工程安装单位再与土建、结构施工等单位进行沟通,结合确认的施工设计图纸,指出其他专业作业时应当给低压电气安装预留的“窗口”,即“窗口”的预留时间和预留标准。工程单位,设计单位和施工方,要在技术交底文件上签字[1]。
交底之后,低压电气安装单位要使用建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术,对优化过的电气安装方案进行动画模拟。首先,工程单位可以将低压电气施工的现场图,电气设备的类别、程度等参数信息,导入到BIM 模型之中。由该模型识别安装图纸的图层,再提取每一个图层中的特征元素,接着提取墙体轮廓等信息。这些信息与安装图纸一对应,展示低压电气管线设备的空间位置,并标识参考点坐标。工程单位根据动画演示可以找到专业碰撞等不合理的部分,及时修改安装方案。再将确认后的方案与现场作业环境进行比对,精准定位低压电气设备的现场安装位置,提高安装的准确度。
(二)电气系统与设备的安装
确认了低压电气安装方案之后,工程单位要开始分步骤安装电气系统与设备。该阶段的基本流程是开挖管线- 安装线槽- 安装核心系统设备- 安装其他关键系统和设备。
以建筑低压配电系统安装为例,其施工顺序是先安装母线槽,再安装低压配电柜、照明设备和桥架。安装母线槽时,要先使用装卸机械吊装设备,对照说明书等资料检查母线槽是否完整,螺栓是否松动。再测试母线槽的基本功能和状态,确认一切正常。再按照施工作业手册连结母线。安装低压配电柜时需要先检查其外观,发现变形、掉漆情况要协调其他无破损的设备。再检查低压配电箱的元器件质量、参数,形成检查台账。之后按照设计图纸安装配电柜,调整柜顶水平偏差和临近柜体的顶部水平偏差。最后固定配电柜设备,安装外部导体。照明设备、桥架等都依法施为[2]。以下是配电箱和开关按钮的安装注意事项。
1. 安装配电箱
在建筑物的低压电气安装中,配电箱作为整个建筑电气的关键部件,其安装的好坏对建筑物的电气系统安全运行起着至关重要的作用。因此,在进行低压电器安装时,一定要注意配电箱的安装质量。即在安装之前,应按设计图检查各配电箱的规格,并确认其规格与设计相符。检查配电箱的安装位置是否正确,是否牢固,各配电箱上的各种标识是否完整,清楚。同时,开关柜内的各种元件,要保证完好无缺,并有相应的标志。配电箱中的电线应通过配线架相连,且电线截面不得小于2.5 毫米。此外,为保证分线盒与分线盒之间不受其他装置的影响,应在分线盒与分线盒间设绝缘板。需要注意的是,在建筑施工期间,应对配电箱做好防护,防止水、油等液体飞溅至配电箱。也请建筑工人按照设计图,将配电箱按规定进行安装。如由于设计图的不同或其他原因,须联络设计单位做出修正。
2. 安装开关按钮
在建筑物的低压电气系统中,开关按钮也是一种重要装置。开关按钮是对电路进行控制和接通,实现电气控制的设备。在建筑物的电气系统中,起着举足轻重的作用。在安装时,应先确认其型号与设计相符,以确保安装的正确性和安全性。对有问题的开关按键应及时更换,不得再用。同时要留意开关按键有无损坏,变形等情况,如有异常应立即进行处理。开关按键的安装是一件非常细致的工作,要对一些小的问题给予足够的重视,对插座,接线盒,导线等可能发生的问题,都要进行彻底的检查。此外,还应注意开关按键的安放位置及高度,使之符合周边环境。在安装完成后,应对其进行调试及检测,以保证其功能能够正常运行。
(三)系统与设备的调试
安装了低压电气系统和设备之后要进行调试,确认系统、设备运行正常再应用保护措施。
以调试低压配电系统为例,在安装系统、设备之后,要分别调试电气设备、低压柜、二次回路、继电装置、信号装置、照明设备。每一部分调试工作的注意事项和需要观察的内容不尽相同。比如调试低压柜时要先进行机械调试,主要是检查低压柜的器件是否灵活,整体运转是否正常。再进行电气调试,包括按照电气原理图模拟进行电气操作对配电柜的联锁功能进行测试,对配电柜的绝缘性能进行试验。各系统、设备调试之后,要形成记录和台账。
三、建筑电气中低压电气安装技术的应用注意
(一)提高预埋施工质量
低压电气安装需要先进行预埋作业,预埋作业又与结构施工交叉,所以需要电气安装单位基于协调互助的原则,提高预埋施工的质量。
首先,工程单位必须确保电气线路、线管等的安装图纸与固化后的建筑图纸一致。再编制具体的施工方案,施工方案要与国家、行业规定一致。方案报送项目经理、业主审批。以明确一次结构、二次结构预埋作业中,预留孔洞的位置、大小、标高,成品线盒的位置、类别、标高、深浅,综合管线、管槽的平面位置、压槽深度、压槽大小,墙体线管的二次开槽槽深、槽宽,厨房、卫生间等其他功能点位的相关参数。
其次,施工之前要清理作业面的杂物、污损,整理现场环境。再通过肉眼观察、弯折等方式确认所选金属、PEP 管件的质量。现场临时材料要堆放在指定位置,有隔离、保护措施。避免材料受到挤压、碰撞,或材料乱堆乱放占据作业面影响,预埋施工效率。
之后,施工人员要对照安装图纸,将不同管线固定在正确位置之上。必要时可以使用支架钢筋等进行辅助固定,避免出现较大的位置偏差。在此基础之上可根据不同线路、设备安装要求,对电气管道做预埋处理。比如在管道上开口,为后期系统、设备安装做好充分准备。
最后,所有预埋管道安装结束之后要进行成品、半成品保护。比如使用薄膜或其他遮挡物覆盖处于暴露状态的管道。或者在隐蔽管道表面等醒目位置留下标识,提醒后续作业人员注意成品保护[3]。
(二)加强关键系统与设备的施工控制力度
建筑低压电气系统是由若干个关键低压电气设备组成的。在高质量的预埋管道管线之后,需要工程单位加强关键低压电气系统与设备的施工管理力度,提高安装总体水平。
其一,要高质量安装低压配电装置。如果是中小型的建筑物或工业厂房,通常会选择安装低压配电盘。在安装配电盘时需要再次确认整个建筑的电气布置,低压配电盘的安装位置,确保其符合国家电气安装规定。安装时应当使用支架、膨胀螺栓等固定设备。再对照接线设计要求,连接配电盘电路线、电源线。线路安装时既需要确认接触器、断路器等零部件接口正确、相位相连、负载平衡,还需要优化内部线路结构,使线路运转正常,也较为美观。安装过配电盘之后,要使用安全锁对其进行保护,避免非专业人员误触,影响配电系统安全。如果是大型建筑或工业企业建筑,通常会安装低压配电柜。在安装配电柜前需要先检查关键零部件是否配备齐全,再完成配电柜的基础安装作业。并检查柜门、柜锁是否开闭灵活,检修灯是否指示灵敏。再安装接地零线等线路。安装并调试结束之后要封堵配电柜电缆管口、预留孔洞[4]。
其二,要高质量安装低压电气线路。在安装低压电气系统的母线之前,需要再次确认母线的型号、尺寸,检查母线螺栓、垫片等附件齐全、质量完好,现场环境干燥、整洁。安装母线时要先用槽钢支架等固定,确保位置稳固、不松动。再使用螺栓紧固母线,保证母线对接面平整。在伸缩位置可以加装伸缩节。如果明线布线,要使用阻燃套管并做好线路的防水处理。尽量避免母线与其他管线,尤其是水管交叉。母线接头位置要涂刷防火密封材料。最后检查外观,确认实际安装位置与图纸标示位置一致,所有固定、连接设备都没有遗漏。再将母线的金属外壳与接地干线连接在一起。而安装低压电气系统中的配电线路时,需要核对配电箱及其内部元件的数量,确认其规格等参数与安装设计方案一致。检查箱体开孔、缝隙等情况。再处理导线连接等细节问题,确保导线没有伤芯线等现象,同一端子上的导线小于等于两根。连接配电线路电缆时,接地线要先通过连续电流互感器再接地。同样,明线线路必须有保护套管。
灯具、插座是实现建筑电气功能的重要终端设备。安装灯具、插座也是低压电气系统与设备安装中的又一关键部分。工程单位在结合施工图纸确认了开关、插座、各类灯具的实际安装位置之后,要在对应位置安装指定参数的器件,重点是控制安装误差。比如开关盒的安装误差要在5 毫米之内,灯具的安装误差要在50 毫米之内。安装之后要手动检查开关盒等安装是否牢固,并对成品进行保护。
(三)精细化落实防雷接地装置处理要求
防雷装置是保护建筑用电安全的重要装置。但在过去一段时间内,建筑低压电气安装中对防雷装置的处理较为随意,就经常导致防雷装置效果有限,雷暴等容易破坏建筑内部电气设备。新时期,现代建筑中的电气设备更多,系统更复杂,还开始引入各类智慧电气。所以需要特别注意精细化的落实防雷接地装置处理要求,以将电涌影响降至最低。
首先,工程单位要收集项目地历史气象资料,掌握历史雷电数据,评估建筑物的防雷注意事项。再结合本建筑物的造型、要实现的实际功能,设计恰当的防雷保护方案。明确防雷接地装置的最佳安装位置,最优的防雷接地装置参数。其次,要充分利用安装在建筑物高处的防雷天线杆,屋顶,和安装在建筑地面地下的接地网、接地钢棒,打造一张完整的、全包裹的防雷电网络。同时,要从土建工程开始就安装防雷接地装置。也就是土建结构施工时,利用混凝土内部钢串联起整个建筑的防雷接地网络。但需要注意用特殊颜色标记地线、引线,区分线路,避免乱接情况。如果建筑物中使用了一些特殊的电气设备,还可以增加区域衔接位置的接地带,进一步增加防雷接地保护的面积。或者可以调整防雷接地中PE 线路的截面积、最小保护导线面积,进一步提升低压电气防雷接地处理的质量。
安装了各类防雷设备之后,需要检查导体、导线连接是否牢固、稳定,建筑金属物件与接地装置是否处在同一个电位之上。以保证接地装置发挥最佳效果[5]。
结语
低压电气是建筑电气动力的源头之一。为实现建筑各功能,需要工程单位重视低压电气安装工作。即在进行系统的、严谨的技术交底之后,优化电气系统、设备的安装方案。再根据国家和行业要求、技术指导,按流程分别完成低压配电柜、配电线路等的安装工作。安装结束要检查线路的安装牢固度,设备的稳定性,再调试线路、设备。调试并确认安装无误要对成品进行保护,并利用其他标示物提醒相关工序作业人员,也注意低压电气成品、半成品的保护。所有的安装过程、调试结果、问题整改情况都要记录在册,形成档案资料。以为后续低压电气系统、设备维护等提供重要参考。
参考文献:
[1] 齐馨荷.浅谈建筑电气工程低压电气的安装技术[C]//2024智慧施工与规划设计学术交流会论文集.2024:1-3.
[2] 尹诚,周茂林,王涛.刍议建筑电气工程低压电气安装施工技术的应用[J].砖瓦世界,2024(09):70-72.
[3] 陈世杰.低压电气安装技术在建筑电气中的特点及实践研究[J].南方农机,2019,50(07):230.
[4] 徐辉.低压电气安装技术在建筑电气中的应用探究[J].山东工业技术,2019(01):130.
[5] 赵江涛,李涛.试论低压电气安装技术在建筑电气中的应用[J].中国房地产业,2018(16):159.
