寒地老旧小区电气设计改造要点分析

路琦

（黑龙江省寒地建筑科学研究院，哈尔滨 150080）

0 引言

近年来国家及省政府对老旧居住建筑进行改造，以完善升级现有居住条件，满足人民安居乐业的需求。其中老旧小区建筑内外的电气系统改造也是很重要的环节。由于东北地区很多居住建筑建于90 年代左右，已经历了近40 年的使用，且东北地区独特的冷热、雨雪、风沙气候及地貌因素，使得建筑内外的电气系统、管线及设施多数出现损毁老化、功能失灵的现象，还有很多运营商在不同时期安装的弱电线路存在随意敷设、杂乱无序等现象，已严重干扰现住居民的生活质量，同时影响城市形象，必须进行系统、规范的改造设计。但是对现有电气系统的改造设计又与新建建筑的电气设计不同，设计内容需要针对不同的情况分别给出改造设计方案，而目前我国老旧小区改造工作刚刚开展，在老旧小区改造电气设计方面还没有一个统一、规范的标准，虽然有专业人员对建筑功能改造电气设计方面书写了大量文献及研究资料，但没有针对老旧住宅电气系统改造设计方面的前期准备、过程要求、具体方案、要点分析等问题有过多深入的阐述，因此对寒冷地区老旧居住建筑的电气改造设计工作进行探讨、研究是非常有必要的。现就完成的改造项目为例来阐述一下设计内容与原则、设计深度与标准，对改造设计中的要点、难点进行剖析，同时提出一些新技术、新工艺、新设备的应用。

1 工程概况

项目工程为某医院家属住宅楼旧改设计，功能为多层住宅建筑，总建筑面积约3900m2，地上5层，建筑高度约为15m，建筑结构形式为砖混结构，始建于上世纪90 年代初，经过多年使用，其建筑内外的电气线路已经老化严重，楼道内照明灯具多数已损坏且灯具性能不满足节能要求，公共区域内弱电线缆敷设凌乱，箱体表面损毁严重，门禁设施已失灵，建筑外墙挂满飞线且杂乱无序，各处弱电进户采用架空方式引入各单元，不光影响建筑美观且存在安全隐患。防雷设施已损毁，院内路灯及庭院照明设备老化，监控系统部分缺失损毁，小区门禁及车辆管理系统失灵、无充电桩设施。在甲方委托下对现有建筑及院区的各个电气系统进行改造设计。

2 改造设计

2.1 设计前的资料收集工作

在接到设计任务后及时与委托部门进行项目对接，组织各专业设计人员到现场进行勘察调研，将现场所有情况进行记录，将现有资料文件进行汇总，了解各方面的实际需要，为确定具体的设计内容及相应的设计工作做好充分准备［1］。

2.2 确定设计内容

根据对项目的实地考察、分析并听取甲方、物业、用户各方的意见要求后，确定项目电气改造设计内容从区域划分为楼本体的改造与室外配套设施的改造；楼体的改造包括楼道内照明设施节能改造、建筑内配电设施维修改造、弱电系统改造、建筑内外明敷线缆梳理、单元门禁系统更换或维修、屋面防雷设施改造。室外配套设施的改造包括室外供电电缆更换、室外弱电线路改造、路灯及庭院照明改造、安防监控设施改造、小区门禁及车辆管理系统升级、充电桩增设［2］。

2.3 各系统的设计原则及深度

楼道内照明设施节能改造的设计原则是不光要满足现有规范、使用的要求还要满足节能的要求，需要将原有楼道内不满足节能要求的照明回路重新设计，新线路采用铜芯材质导线穿管暗敷设，采用满足国家节能要求的声光、感应控制开关，灯具采用节能型光源或LED 光源。设计深度不光有照明线路平面图，还有相应的配电系统图，同时交代出电源出处及保护、计量等情况、参数，还说明了新设计的回路容量要控制在原有公共照明的回路容量之内［3］。具体做法如图1所示。

图1 楼道内照明设施节能改造

建筑内配电设施维修改造、弱电系统改造的设计原则是在原设备、系统满足规范、使用功能的情况下对老化的设备进行更换，对老化、掉漆、破损的配电箱、弱电箱箱体及面板进行修缮或更换，配合着楼道内整体饰面修缮进行统一配色、修缮处理。设计平面图给出了需要修缮的箱体、设备具体位置、工作内容、处理方式、方法等。具体做法如图2所示。

图2 配电设施维修改造（单位：mm）

建筑内外明敷线缆梳理设计的原则是说明所有外挂明敷线缆需由各运营商进行认领并统一规整、统一规划走向，拆除无用线缆、消除安全隐患，对散乱的线缆集中进行绑扎、固定、梳理、盘放、穿管、入槽，以达到横平竖直，美观大方的目的，同时设计出预留接入点以满足未来发展的可能。楼道内明敷线缆改用线槽敷设，将现有散乱的强、弱电线缆分别敷设进强、弱电线槽内。水平、垂直线槽安装的位置、安装处理方式保证符合规范、标准要求并不应影响正常通行。水平、垂直线槽的材质、型号尺寸、安装位置、安装高度在平面图上表示出来，同时交代安装要求、线缆入槽处理方式。室外延墙外挂线缆梳理设计给出立面示意图，表示出其具体的做法、线缆的走向、梳理后效果等。具体做法如图3所示。

图3 建筑内外明敷线缆梳理（单位：mm）

单元门禁系统更换或维修设计的原则是让已失去使用功能的对讲系统，重新恢复对讲控制功能。设计并说明配合新装设带有对讲主机的单元门进行整个系统的修复。对住户内的主机进行更换，控制线路重新接线，控制电源盒重新安装，绘制出平面图及系统图，表示出布线走向，管径、材质、线型、安装方式、安装要求等。

屋面防雷设施改造要配合建筑屋面、立面的改造进行，工程由于建筑改造更换了新的彩钢屋面且原有防雷接地设施已无法再利用，所以防雷接地系统按现行规范标准进行设计，采用独立引下线新设接地装置，与新设的彩钢屋面进行联结，保证防雷接地系统满足现行规范、技术标准要求［4］。

室外供电电缆更换、室外弱电线路改造设计的原则是结合原始图纸的参数、现场勘察的结果、运营部门的确认、现场情况的分析来确定现有线缆、管线的实际情况后设计出所更换管线的敷设方式、线路走向、管线材质、管线型号、特性参数、施工工艺等内容。工程室外电缆更换采用铠装铜芯电缆直埋方式。室外弱电线路改造采用埋设弱电干管并设置检修井（手孔井）的方式，每个运营商分别设置独立的主干管，使现有架空进户线缆敷设入管，分段引入各单元的检修井，再分配至各单元。在设计中考虑未来发展的可能，预留出2 根备用管线用于日后的升级。图纸设计深度明确标明管线出处、进转接箱、各单元的具体位置，明确管井尺寸、线型材质、参数标准、暗埋深度，给出了各节点剖面大样及施工工艺要求的具体说明，同时还交代了与其他专业地下管线、建筑物之间的最小净距离要求及相关注意事项。

路灯及庭院照明、小区门禁及车辆管理系统、安防监控等室外设施的维修、改造原则是通过参考原始资料，现场勘察摸清了解各个系统的设备位置、控制方式、管线走向、故障问题、设备损毁、老化失灵、升级需求等情况。把将要替换、加设、维修的设备、管线按规范标准设计出图。在设备选择与系统控制方面，设计考虑了节能的要求。

充电桩增设属于完善类改造设计，考虑到目前新能源汽车的占有率不断加大，技术不断成熟，需要为业主提供灵活、便利、快速的充电服务，在国家大力倡导新能源应用的前提下，也是完善小区功能的一个主要工作。设计原则是选出满足业主使用要求，满足国家规范、标准的充电设备，根据其尺寸、参数，布置在充电车位、车棚内，设备均采用落地安装方式，设独立的充电桩配电箱，配电系统进线为三相五线制（TN-S系统），采用独立配电回路，设置剩余电流保护开关和专用电表［5］。

3 改造难点及注意事项

3.1 改造难点

老旧小区改造电气设计的一个要点是明确需要改造的内容。由于很多改造项目都没有确定好电气方面具体改造内容，结果改造变成了形式，很多项目仅对外立面效果进行了修饰，楼道内部线缆依然杂乱无比，各处配电设施依然老化严重，建筑内外管线依然无迹可寻。对居民来说感觉没有什么实质性的改变。造成了经济的损失，资源的浪费［6］。

确定改造内容的难点是由于每个小区自身的条件不同，其改造内容也必然不同，我们可根据《黑龙江省人民政府办公厅关于全面推进城镇老旧小区改造工作的实施意见》的基础类、完善类、提升类改造内容结合现有建筑电气系统的实际情况进行考虑并与需改造小区的物业、业主代表进行沟通听取各方面的意见及建议后形成初步改造内容清单。

小区基础类、完善类、提升类改造内容见表1。

表1 电气系统基础类、完善类、提升类改造内容

另一个要点是需要重视现场的勘察调研工作。在确定初步改造内容并完成可研报告后，设计部门需要组织各专业设计人员去现场进行勘察调研，它是改造设计工作非常重要的一个环节，不仅是为了了解现场情况，更是对改造工作是否可以正常实施，是否涉及到未知的工作内容，并从设计专业的角度出发给出更合理的建议，确保不同条件、情况下的项目得到相应设计方案。此项工作也是各专业互相配合分析、解决问题的基础。同时现场勘察调研方面又是老旧小区改造部分的难点之一，因为对现场情况的调查、勘察、分析，本身需要具备一定的设计、施工经验，有些隐蔽项目还需要各部门的配合来了解情况，如涉及到老化电缆更换工作时，一般不明确现有直埋电力电缆的来源、走向，需协调当地电力部门配合一起勘察现场并参看原设计图纸来确定现场实际情况。勘察现场应把现状情况进行详细的记录，并对现场需要改造的部位、设备进行拍照，分类标注名称保存好记录资料。在勘察完现场后设计部门各专业应及时开会沟通交流现场发现的具体情况与问题，集中整理出汇报文件后及时与委托方进行项目进度会议工作，进一步敲定设计内容并汇总现场发现的问题，给出解决问题的建议及各项改造内容的设计方案。

3.2 其它注意事项

老旧小区改造电气设计施工图是确定工程造价，指导施工作业的基础，这就要求了其设计要满足规范、经济、实用、高效的需求。适合现场的实际情况，利用有限的资金，完善改造的内容。其图纸设计方案、深度又能直接影响工程造价、施工质量、施工周期。所以设计方案、深度一定要符合东北地区的地域条件，满足造价工作的项量要求，明确改造细节的具体做法。这其中容易出现问题的是设计部门不能完全按照新建建筑标准来设计改造项目，由于改造项目是既有的项目，每个建筑的实际情况都不一样，有些建筑的电力设备由于多年使用老化严重，而有的建筑内部设备平时维护得当外表如初，又比如有的建筑内部电气系统刚刚进行更换，无任何改造的必要，而设计部门为了省时省力，均按新建标准将电气系统重新设计，这本身就是不按实际情况来考虑设计方案，违背了适合现场情况的原则，造成了经济、资源、时间的浪费［7］。

案例中由于现有配电系统运行良好，所以仅将楼内箱体进行修缮，如果楼道内原设备、系统已不满足规范、计量、使用要求，则应根据实际情况重新对楼道内强、弱电系统进行设计，新设计应满足最新规范、标准要求。此部分设计应充分了解现有户内配电情况，考虑好系统的衔接、保护。设计之前应与委托方、当地电力、各弱电运营部门及时沟通。提前考虑接入条件。如果是重新进行系统设计则应提供全套的平面、系统图纸，以全新系统设计深度为标准，以便交由电力、弱电运营部门提供接入条件。

如果建筑内原有防雷引下线及接地系统整体贯通性良好，接地电阻满足规范要求时新设置或改造的屋面接闪装置可与原有防雷、接地系统进行结合。但要注意的是需对现有防雷、接地系统进行检测，测得现有系统技术指标满足规范要求后，方可按此方案设计。其具体情况、数据、做法需在图纸说明中完整的交代并结合接闪改造部分进行设计。

如果改造涉及消防设施修复、更换工作，应在保持原有系统运行要求的条件下将现已损坏老化的设备、线路等进行更换。这个工作的前提是需要委托具有相应资质的消防检测单位对现有消防电气控制系统进行全面检测，以确定系统运行情况及需要更换设备的具体位置、型号和需要更管线路的路由、型号并出具消防系统检测报告给出维修改造建议后与设计部门对接完成维修设计工作。设计者需在图纸上标明所更换设备、线缆的具体位置、型号并给出施工做法、改造要求等具体说明。如涉及消防系统升级或更改平面功能需按最新规范、标准进行消防设计并通过消防审批、备案后方能按图纸开展工作。

当安装大容量充电桩时电源不应从现有建筑内取电，当配电设计完毕后要到当地电力部门进行容量核定，确定是否需要对现有电力系统进行增容。

5G基站升级建设、智慧化改造等完善类设计目的是给现有老旧建筑预留发展的可能，在万物互联的理念上接近智能化建筑。原则是在小区有条件，有需求的情况下将现有基站改造升级，配合网络运营部门及智能化设备供应部门进行方案敲定为其提供深化设计条件。提供足够的基站容积，提供足够大的电力容量，预留足够多的发展条件。结合运营部门及智能化设备供应方的专业深化设计，提供一套完整的基站、智能化工程设计图纸。

4 改造中新技术、新工艺、新设备的应用

老旧小区改造电气设计的目的是为了能够更精准的算出造价、指导施工。但是老旧小区电气改造施工并不像新建建筑那样完全按照图纸及标准图集来规范施工，有很大的灵活性、技术性、地域性，尤其是东北寒冷地区施工更有其特殊的情况。工程的勘察时间、勘察效果、施工周期都跟季节气候有很大的关系，在寒冷地区通常仅有半年的时间可以施工，在短暂的工期里也可能发生未知的情况，同时改造工程需要进行大量的细节处理，这就更会影响施工进度。因此在改造工程中进行了一些新技术、新工艺、新设备的应用，由实际经验完善设计方案，可以达到加快施工进度，减轻工作流程，规范作业行为、较少工程造价的目的。

在老旧小区电气改造工作中，对建筑内外明敷线缆规整梳理工作一直是一个繁琐而又重要的内容，完成的结果也直接影响使用质量及改造效果。正常的情况下都是多人配合手工作业对凌乱的外挂线缆进行梳理、绑扎、盘放、固定工作，但是工作进度缓慢，后期仍然有大量剩余线缆滞留在外，既影响其美观也不利于使用。在改造中采用线缆整理器可快速分类、梳理室外外挂线缆，通过线缆整理器内部的多个线路卡口进行分类后直接可以推进梳理凌乱的线路，既节省梳理时间，又节省人力成本。另有一种线路外墙隐形支架，可以将杂乱的线缆进行分类固定，既满足安全固定要求，又满足外观协调效果，更满足后期维护使用。

有些单元门禁系统在改造中出现的问题是虽然单元门上的对讲主机已经进行了更换，但是原有的控制、通信线缆及户内对讲分机很多已经老化、失灵，如果重新穿线会很麻烦，且改造过程中有很多业主不配合更换户内分机，反而容易产生纠纷，且耽误工期，所以在一些改造设计中我尝试使用了智能电子锁，它同时具备密码、门卡、机械钥匙功能，现今人人都有手机，如果有外来访客，可以进行电话确认，告知密码就可以进入，业主也可使用门卡或钥匙进入。电子门锁采用独立电池供电，一般工作周期为2年，亏电自动报警，由物业统一集中管理、更换，这样既节省了施工时间，也省去了布线、沟通的麻烦，也便于将来设备的更换、维修，同时节省电能。

在室外弱电外网埋地改造时，以往是使用PVC材质管道作为弱电干管，但由于北方特有的地域特征，每年冷热交替明显，使用几年以后，管线容易变形、变脆，尤其是沉降不均，地面变形后使管线埋深较浅部位，更容易产生问题。改造设计采用了PE 管道作为干线管道，相比于PVC材质来说，他有机械强度高、抗腐蚀能力强、无毒绿色环保且施工工艺简单等优点。检修井（手孔井）可采用预制式一体化手孔井，可统一定制、直接开口、预埋、铺装且自身强度极高经久耐用。此方案应用于弱电外网工程，将会大大节约改造成本及改造时间，也能保证后期长时间的稳定使用。其节点做法如图4所示。

图4 室外弱电外网埋地改造（单位：mm）

在路灯及庭院照明改造方面，新设置的路灯采用了高光换率太阳能路灯及庭院灯，它具有免布线、高效率、低能耗、超低压等优点，可以遥控、定时控制，在阴暗天气情况下也能保证15d 正常工作，目前安装成本较低，可以大量节省改造时间、降低运行成本、同时有利于后期独立维护。

5 改造效果评价

案例项目在设计之初就本着实用性、适用性、规范性、节能性、灵活性、经济性等多样性的目的出发，进行了各方面的论证，通过了规划、审查、造价、审计等多部门的审核，设计经过了各个方面的认可，同时在其改造地点的其它改造项目也按此标准进行了推广，在改造后的实际使用中，业主、物业方均反馈满意。

6 结语

我国目前居住类新建工程已经处于饱和期，随着时间的推移，老旧小区改造工程将会越来越多，但目前东北地区还没有一个统一的设计标准，需要及时规范的、标准的总结一套适用于寒地老旧小区电气系统改造设计的规程。总结来说，老旧小区电气系统改造设计工作需要系统性、针对性、灵活性、规范性的对不同的项目进行论证、分析，确定需要改造设计的内容及方案，同时在设计、改造、使用中不断发现问题、解决问题，规避错误，不断应用新工艺、新技术来完善设计方案深化设计标准。

联合国人居署宣布启动“上海全球可持续发展城市奖”全球征集

6 月27 日，联合国人居署在波兰卡托维兹举办的第十一届世界城市论坛上，宣布正式启动“上海全球可持续发展城市奖”（以下简称“上海奖”）全球征集，邀请世界各国城市申报“上海奖”。

“上海奖”是由联合国人居署与中国住房和城乡建设部、上海市人民政府共同设立，由联合国人居署主导的国际奖项，于今年3 月30 日由联合国人居署宣布设立。该奖项以城市可持续发展为主题，旨在表彰世界范围内在可持续发展方面取得突出进展的优秀城市。“上海奖”的设立将有助于推动全球城市可持续发展，更好落实联合国2030 年可持续发展议程和全球发展倡议。

为了让世界各国更好地了解“上海奖”，联合国人居署与上海世界城市日事务协调中心在第十一届世界城市论坛期间共同举办了“上海奖”专题活动。中国驻波兰使馆、中国常驻联合国人居署代表处派代表出席了活动，介绍设立“上海奖”的重要意义，并与联合国人居署相关负责人共同启动奖项征集。来自联合国人居署、联合国有关机构、有关国家城市和媒体的代表以及专家学者出席了活动，围绕发挥“上海奖”、世界城市日作用以及提高城市可持续发展水平等议题进行了深入研讨。（部宣）

来源：中国建设新闻网