山地建筑室外电气线路设计案例分析
室外电气管线设计一直是很多设计师相对忽视的一个板块，只是简单地在图纸上表达了“方框”（手井）和“直线”（埋管）示意，没有深入去了解地形高差关系、景观植被、覆土深度、结构影响等等因素。在平原地区可能矛盾并不显得那么突出，很多施工单位在现场进行了处理；但是在山地地区，很多问题暴露出来，设计的不详细或不合理，会给施工现场带来很多困扰，甚至会造成整个电气系统的设计不合理，不经济。山地和平原地区特征对比见表1。
建筑方案设计针对山地地形的基本原则：
a. 适应性 —— 突出山地特点，显山露水；
b. 层次性 —— 依山就势，错落有致；
c. 有机性 —— 保护植被，综合考虑坡度、朝向、景象关系；
d. 安全性 —— 边坡稳定、排洪顺畅；
e. 经济性 —— 顺势而为，动土最少；
f. 整体性 —— 各专业综合考虑，平面、竖向结合。
这些原则必然会导致项目标高变化坡度大，路网随山势而设，通道相对弯曲狭窄，建筑分散而独立。电气设计，特别是管线走向及方式的设计，如何做到简单可靠、减少电能损耗、便于维护、兼顾发展，就显得尤为重要。
常见敷设形式对比
工程设计中，特别是民用建筑中，最常见的室外线路敷设方式有直埋、排管、电缆沟、电缆浅槽、电缆隧道等，几种类型的对比见表2。
现有国标图集也对各类型敷设方式有很多做法的规定和大样图参照，但是在遇到山地建筑具体项目具体情况的时候，可能会失去可用性，需要设计师具体情况具体分析，依据基本元素演变、创新，以达到项目合理性和经济性的实际需求。
项目案例分析
某山地住宅小区，地块呈不规则梯形分布，东西向最长距离约240 m，南北向最长距离约500 m。地势为北高南低，高差约32 m；建筑面积约为67 000 m2，其中地上建筑面积60 000 m2，地下建筑面积为7 000 m2，由35栋低层住宅（233户，建筑高度8.6 m左右）、2个小地下车库组成。简单总结就是：形状不规则、高差大、建筑物分散、车库未连通。地块典型剖面见图1。
结构专业的边坡支护处理，建筑专业的建筑物排布和架空层转换利用，景观专业的覆土和植被的需要，3个专业的不同技术要求和需要造成了图1里面的复杂结果：大量结构架空区域的产生，车库墙体裸露在某侧地面以上，住宅楼之间的道路完全是架空板（下面是结构架空，上面没有覆土）等等。电气设计要做到管线走向和敷设方式经济合理，就必须充分了解以上3个专业的处理情况，熟悉和利用相关专业的图纸，然后着手室外电气线路设计。下面针对3种典型情况来分析处理。
A处车库底板标高（301.40）高出左侧室外地面（295.00）6.4 m，中间还有1∶2的永久边坡支护，整个车库相当于被抬高在半空中，出车库电气管线如何与地面合理可靠地衔接显得尤为重要。针对此种情况，笔者提出2种处理方案（见图2）。
a. 图2中标注 ① 的方案（红色实线路径）：电气管线穿出车库外墙，经车库外墙穿管引下，然后顺着结构边坡穿管支架安装，通过室外电气手井接入左侧地面以下，然后排管敷设。此方案优点是安装相对便利，后期检修维护方便；缺点是影响美观，容易受外力损伤影响，同时车库内需设置电井方便管线引出，车库外墙需预埋防水套管，后期需做防水处理，边坡上电气管线需与景观相互配合（美观要求、植被种类等因素）。
b. 图2中标注 ② 的方案（紫色虚线路径）：电气管线穿越车库底板，经过结构架空的不利用空间，在边坡支护下设置竖向跌井，而后通过跌井，在对应左侧地面标高的适当位置，通过排管方式引出到室外电气手井。此方案优点是管线比较隐蔽，不影响美观；缺点是安装检修不方便（在不利用的结构架空空间内走线及设置跌井），防水处理难（结构架空区域为死空间，没有排水的可能性，不能有大量积水，否则会严重影响供电安全性，同时也影响结构边坡受力。因此车库管线穿到结构空间只能采用预埋防水套管，安装后密封处理，不能开洞），不利用空间下需设置大深度的竖向跌井（施工困难，结构处理成本高，人员安装难，积水处理难）。
对比以上两种方案，选择图2中标注 ① 的方案相对便于实施，经济性也更好，但是该方案需与景观深入配合，尽量做到不影响美观和景观植被。
B处为两排多层住宅建筑之间的人行道路，如果单纯看建筑总图，完全了解不到该道路其实是结构楼板，下方是高达10 m的结构架空，传统的室外手井 + 覆土里排管敷设的方式显然无法实施。只有在结构专业边坡支护的剖面图上笔者才发现该处实为结构架空，针对这种情况，考虑2种方案（见图3）。
a. 方案1：间隔20 ~ 30 m设置室外电气接线手井（兼顾每栋住宅的进出线位置），电气手井与路面结构板同步支模浇筑施工，各电气手井之间采用排管方式。该方案优点是一次浇筑施工完成，不用担心雨水灌进结构架空空间而影响电气线路安全和结构边坡支护的受力；缺点是电气手井“吊”在结构板上，手井两侧需设置结构梁，不能预埋过多套管，同时每隔一定间距结构板都设置有梁、柱，梁高900 mm，电气排管需避开结构梁继续往下排布，室外电气手井深度加深（需1.5 m以上），手井尺寸需加大，结构施工成本增加（考虑进人荷载），管线安装难度加大，经济性也较差。
b. 方案2：间隔20 ~ 30 m结构板预留孔洞用于管线安装，电气管线采用桥架吊装方式在结构板下敷设。该方案优点是不用设置室外电气手井，直接通过预留孔洞进行管线安装检修，经济性较好；缺点是无法防止雨水灌入，电气线路安全和结构边坡支护均易受到威胁，人员需悬吊在结构空间内进线管线施工安装，安装难度加大。
以上两种方案，笔者在与结构专业讨论后认为各有利弊，但是有一个共同点就是对结构施工难度会有所增加，施工进度有所影响，具体项目需具体分析，对比各个因素后综合选择。
从图1可以看出，各建筑单体为2层或3层叠拼式住宅，依山就势而设，每层都有错位且为不同住户，住宅仅设置有室外踏步楼梯到每一层，住宅电表箱出线到各户户内箱的走线就变得相对复杂。通过对比建筑图和结构边坡支护剖面图，笔者采用了在结构架空空间内穿管敷设的方式（见图4）。
管线出车库走到结构架空空间（建筑不利用灰空间），在该空间内逐层向上穿管敷设到住宅户内配电箱，不会穿越其他住户墙或住户公用墙，避免后期某户装修改造对其他住户的影响。但是此方案需特别注意3点：① 是安装检修问题，需在灰空间侧面设置检修孔或检修门，以便施工安装及后期检修需求；② 是防水问题，电气管线贴着墙和灰空间的顶板敷设，同时设置的检修孔或检修门需注意结构边坡排水可能造成的灌水危害；③ 是建筑计容问题，建筑开门就要计容，建议实际项目操作仅开检修孔或者后期根据使用需求开检修门，避免建筑无利用价值空间占用建筑面积计容。
本文有删减，全文载于《建筑电气》2021年第8期，详文请见杂志。
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作者：
朱亮亮，男，重庆市设计院有限公司，高级工程师，建筑设计一院副总工程师。