淺談預制裝配式建筑中電氣設計與配套技術

章華利

（中國中建設計集團有限公司 安徽合肥 230000）

淺談預制裝配式建筑中電氣設計與配套技術

章華利

（中國中建設計集團有限公司 安徽合肥 230000）

隨著住宅產業化進程的不斷加快和可持續發展戰略的逐步落實，預制裝配式建筑出現并得到迅速的推廣，所以結合預制裝配式建筑的而特點，構建相關的電器配套技術已經成為現代建筑電氣施工效率提升和建筑品質保證的必經過程，本文針對預制裝配式建筑中電氣設計要點，從變配電部分、照明部分、公共設施的電氣配套方面三方面展開研究，為推動我國預制裝配式建筑持續發展作出努力。

預制裝配式建筑；電氣設計；配套技術

前言

預制裝配式建筑的主要構件為預制構件，是將預制構件裝配、連接所構成的混凝土結構，具有建造速度快、受周圍環境制約性較小、勞動消耗低、環境影響小、質量有保證、噪聲小等特點，所以現階段得到社會各界高度重視，其電氣設計和配套技術直接關系到其整體性能，所以對其展開研究至關重要。

1 變配電部分的設計和配套技術

預制裝配式建筑結構體的整體價格相比鋼結構縮減超一成，可見經濟性明顯，而通過有效的電氣設計和配套技術，可以使其節能環保、噪音粉塵控制等方面的優越性更加突出，主要表現在以下方面：

1.1 配變電系統整體設計

以預制裝配式建筑的面積、使用性質等為依據，對其用電性質、用電容量等進行判斷和估算，預制裝配式建筑的供電線路應該是從電網主線路向建筑內部各分區引入并實現全面供電，所以預制裝配式建筑整體要設置配電總箱，而建筑內各單元要配置單元配電總箱，各樓層要配置電表箱，三層變配電結構以放射式形式構成統一的整體，而且變電站和負荷中心的位置要較為接近，供電半徑要在合理的范圍內，在整個配變電系統中低壓配電要以放射式和樹干式相結合的設計形式為主，而干線設計要使電纜或密集型母線沿著電纜橋架和電纜豎井鋪設[1]。結合我國相關設計規范的要求，在設計的過程中應盡可能采用節能型干式變壓器，為保證其在經濟運行狀態中運行，其長期負荷要在85%以下，可見預制裝配式建筑經濟性突出；考慮到抑制電網諧波、提升抗干擾能力，在選擇配套設施的過程中應積極利用Dynll接線組別的三相變壓器，對噪聲有效控制；除此之外，預制裝配式建筑配變電設備的補償能力要滿足其所在區域供電部門的實際要求，否則會對整個電網的用電計量產生影響。

1.2 配變電管敷設、開鑿、準備設計

配電管敷設是變配電部分的設計的重要內容，在地震多發區，其在進行電氣設計的過程中就會考慮地震災害的威脅，有意識的避免配電管在地震中發生錯位引發安全風險，將預制的外墻上的出現配電管預制在樓板7.5cm預制層中，直至到外墻再與預制外墻板內的預制配電管連接，在此過程中電氣設計人員要對預制裝配式建筑采用的是梁外墻結構、梁下墻結構還是梁內墻結構進行判斷，并采取與之相匹配的配電管敷設方式，如圖1所示，圖1中（b）左為墻在梁下內側簡圖，（b）右為墻在梁下外側簡圖，由于預制裝配式建筑的預制件在工廠完工，禁止現場開孔、開鑿，這要求電氣設計時對設備和管線布置精確定位，以此保證現澆和預制部分的有效銜接，確定用電設備的數量、樓板和外墻等預制板上開口或開鑿的尺寸和位置，避免后期開鑿伏預制板構成破壞。在設計的過程中應盡可能利用現澆層樓板或保溫層外墻進行配電管和插座、接線盒的敷設，以此減少對預制件的破壞概率，并在預制件中對預埋電氣配電管的具體位置進行標注，為工廠生產提供依據。

2 照明部分的設計和配套技術

圖1 梁外墻結構圖

在對預制裝配式建筑照明部分進行設計的過程中：①要保證建筑內不同場所的照明亮度、功率密度、視覺要求等能夠滿足我國相關方面的規定；②在設計的過程中應盡可能控制照明系統中產生的光能損失，達到綠色節能環保的目的，選擇的配套設備應以高光效光源為主，我國相關設計規范對我國住宅建筑內不同功能的結構區域的照明功率密度和照度參數等進行了明確的規定，如表1所示，所以在照明設計的過程中應：①保證預制裝配式建筑內各結構功能分區滿足相對應的要求；②在設計的過程中為盡可能實現建筑節能，應最大化的對天然光源進行利用，如在設計的過程中既要注重采用側向采光方式，又要利用光的折射、反射現象等將天然光向室內導入，而且設計時要有意識的將與外墻窗戶相靠近的燈具在控制系統中與其他相獨立[2]；③在對預制裝配式建筑內部走廊、樓梯間等公共區域的照明系統進行設計的過程中為盡可能在保證照明的同時實現節能，要結合各區域的功能、自然采光情況等進行分區建立智能控制系統，而且開關的位置和數量既要合理，又要方便用戶使用。在預制裝配式建筑內部照明配備設備時應盡可能選擇具有節能、耐用、亮度高、環保、產生熱量和輻射較低、可回收、可安全觸摸的LED燈，以此提升建筑用電的安全性和節能環保性，所選用的LED燈既要滿足國家相關標準的要求，又要合理的配備補償電容器，使其在補償后的功率因數在0.9及其以上，而且在眩光限制滿足要求的情況下，設計配備的開啟式燈具效率要在75%以上，應用高效電子鎮流器使其功率因數超過95%，以此縮減照明設備使用過程中線路和銅材的消耗[3]；④在設計的過程中為盡量縮減照明設備應用過程中產生的電壓損失，要有意識地用三相供電方式設計主照明電源效率，而且要盡可能使其負荷達到平衡，以此保證光源發光效率；在配備線纜時要在線路合理的情況下盡可能選擇電阻率低、橫截面大的材料，以此降低照明系統的電能損耗。預制裝配式建筑性能決定其在上述設計完成后，需要對用戶安裝分戶用電計量裝置，調動用戶節約用電的積極性，在建筑投入使用后要定期對照明和配變電設備進行檢測、控制，使其保持高效、安全運行。

表1 我國住宅建筑內不同功能的結構區域的照明功率密度和照度參數規定

3 公共設施的電氣配套

①在預制裝配式建筑公共電梯設計方面，應盡可能選用噪音低、效率高、可能量回饋、可降低電量消耗的VVVF永磁同步無齒輪曳引機，而且對電梯進行智能控制系統設計，以此保證電梯的安全、節能運行；②針對預制裝配式建筑內給排水系統所應用的水泵、暖通空調系統所應用的通風、空調設備等應盡可能選擇變頻類型產品，以此縮減建筑的能耗。另外，在預制裝配式建筑公共區域設計的過程中需要重視防雷、接地方面，在設計的過程中首先要對預制裝配式建筑的使用性質、發生雷擊事故的概率、后果等進行全面深入的分析，并按照分析結果將其劃分到國家規定的相應類別中，在選擇配備設備時，要防雷裝置著重考慮建筑金屬結構和鋼筋混凝土結構中的鋼筋；防雷引下線、接地網系統等也要以鋼筋混凝土中的鋼筋為主，在預制裝配式建筑實際情況不允許的情況下，考慮應用角鋼、圓鋼等金屬體對其進行優化，以此保證預制裝配式建筑安全性。除此之外，在電氣設計過程中結合國家綠色建筑的要求，要將低碳理念、綠色環保理念積極與設計思路相結合，盡可能在保證其安全性、舒適新的前提下，縮減預制裝配式建筑的能耗，預制裝配式建筑的大部分預制件在工廠完成，只需要現場澆筑現澆樓板，對施工粉塵現象的發生有效的避免，這也是其綠色環保的體現。

實踐證明，我國預制裝配式建筑配備技術方面仍存在不足，需要在后續設計中優化，例如在剪力墻結構體系中，如何在疊合樓板、與之墻體等特殊結構中，合理、準確的預埋電氣管線問題，在這種特殊的結構中，由于預制構件預埋電氣管線施工復雜、精度控制難度大，而且現澆混凝土的厚度和交叉管線的處理技術等方面合理把控的難度較大，其對現場調控的依賴性較強，要使預埋電氣管線和鋼筋網片的鋪設滿足要求，筆者認為在預制裝配式建筑戶內的配電箱和弱電箱位置要使用現澆樓板，而其他部位使用疊合樓板。另外，如何對預制裝配式建筑室內綜合管線進行優化、如何在預制構件內部精確的預留電氣洞孔等問題也需要不斷的完善。由此可見，現階段我國雖然認識到預制裝配式建筑在節能環保方面的優越性，并在設計和配備的過程中對其進行有意識的強化，但其現階段仍存在諸多問題需要不斷地完善。

4 結論

通過上述分析可以發現，現階段預制裝配式建筑已經受到人們的接受和肯定其發展空間巨大，而電氣設計和配套技術對其實際應用性能具有重要的影響，已經成為制約其發展的重要因素，所以對預制裝配式建筑電氣設計和配套技術展開研究是住宅產業化發展的必然選擇。

[1]王召新．混凝土裝配式住宅施工技術研究[D]．北京：北京工業大學，2012．

[2]王紀松，李瑞，王曉龍．預制裝配式建筑中電氣設計與配套技術[J]．建材世界，2014，06：82～85．

[3]龔 丹．預制裝配式建筑的電氣設計[J]．電世界，2015，05：39～41．

TU85

A

1004-7344（2016）12-0325-02

2016-4-10