裝配式建筑中電氣設(shè)計(jì)的問題探討

朱文聰

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院 廣東廣州 510010）

1 引言

預(yù)制裝配式的建筑工程施工方式最早源于一些西歐國家，施工過程中先將一些建筑構(gòu)件在工廠進(jìn)行預(yù)制，之后運(yùn)送到施工現(xiàn)場進(jìn)行相應(yīng)的拼裝工作，最終形成建筑毛坯體。對于裝配式建筑中的電氣設(shè)計(jì)工作來說，其對于建筑項(xiàng)目使用質(zhì)量與安全效果有著重要的意義。因而，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，一定要秉持著安全、環(huán)保、美觀以及便于維修的原則，提升建筑中電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效果。

2 裝配式電氣工程設(shè)計(jì)的概述

2.1 國內(nèi)裝配式建筑的發(fā)展歷程

相比于其他國家來說，我國引進(jìn)裝配式建筑施工技術(shù)的時(shí)間較晚。直到20世紀(jì)50年代，我國就才引進(jìn)裝配式建筑工程施工技術(shù)。同時(shí)，再加上我國預(yù)制裝配式建筑構(gòu)件的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)比較匱乏，因而生產(chǎn)出的建筑構(gòu)件不僅承載能力低，同時(shí)相應(yīng)部件的延展性較差、整體性方面也不能滿足建筑工程的需要。20世紀(jì)中葉，我國的建筑工程施工主要依靠傳統(tǒng)人力進(jìn)行建設(shè)，并且對于先進(jìn)機(jī)械的使用也少之又少。那時(shí)的混凝土、鋼材等重要的建筑材料質(zhì)量較差，因而對于建筑構(gòu)件的生產(chǎn)也不能達(dá)到相關(guān)要求。一直到21世紀(jì)之后，伴隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展以及建筑施工技術(shù)水平的不斷提高，我國裝配式建筑施工技術(shù)才逐漸朝著精細(xì)化、規(guī)模化的方向發(fā)展。對于裝配式建筑工程來說，其主要是指用預(yù)制的構(gòu)件在工地進(jìn)行一系列的裝配工作而形成的建筑。施工過程中，部分構(gòu)件或者是所有的構(gòu)件都需要在工廠進(jìn)行預(yù)制，之后將其運(yùn)送到施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，可以將結(jié)構(gòu)分為三種類型：鋼結(jié)構(gòu)以及混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)，其中主要的預(yù)制件是樓板、梁或者是柱、剪力墻等相關(guān)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。按照預(yù)制程度的不同，建筑工程中的梁、板結(jié)構(gòu)可以采用全預(yù)制的形式，同時(shí)也可以采用半預(yù)制、半現(xiàn)澆的形式。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)的裝配式建筑的梁、板結(jié)構(gòu)都是采用第二種形式。

2.2 電氣設(shè)計(jì)的原則

一般來說，裝配式建筑工程的構(gòu)件大多是在工廠內(nèi)預(yù)制加工而成，在運(yùn)抵施工現(xiàn)場之后原則上不允許進(jìn)行鑿洞、開槽等操作，以免造成預(yù)制構(gòu)件的破損。因而，在進(jìn)行裝配式建筑的電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，要牢牢把握“安全可靠、節(jié)能環(huán)保、維修方便以及布置美觀”等一系列的原則。設(shè)計(jì)過程中要注重標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，不斷提升設(shè)備布置、安裝以及管線敷設(shè)、連接等工作的標(biāo)準(zhǔn)化程度。

2.3 設(shè)計(jì)流程

在進(jìn)行裝配式建筑的電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，要注重全過程的一體化設(shè)計(jì)。對于以往的設(shè)計(jì)流程來說，先要進(jìn)行方案、總體以及施工圖等方面的設(shè)計(jì)，之后再進(jìn)行精裝深化設(shè)計(jì)。但是，對于裝配式建筑中的電氣設(shè)計(jì)流程來說，首先要進(jìn)行方案的論證，并且要確定項(xiàng)目設(shè)備配置的標(biāo)準(zhǔn)。其次，再進(jìn)行室內(nèi)專業(yè)精裝點(diǎn)位的確定以及定位提資。對于電氣專業(yè)來說要根據(jù)精裝提資進(jìn)行相應(yīng)的電氣設(shè)計(jì)工作，并且設(shè)計(jì)成果要經(jīng)過各方的確認(rèn)，之后再進(jìn)行提資裝配式專業(yè)深化設(shè)計(jì)。隨后，各方要深化圖紙，構(gòu)件廠要嚴(yán)格依據(jù)深化圖紙進(jìn)行相應(yīng)的生產(chǎn)加工工作。對于裝配式設(shè)計(jì)工作來說，它融合在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程的每一個(gè)階段，并且設(shè)計(jì)過程中要求精裝設(shè)計(jì)前置，同時(shí)還要提早確定精裝配置并且確定點(diǎn)位定位，這與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作有著明顯的區(qū)別。

3 裝配式建筑中電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 電井的選址

對于供配電系統(tǒng)來說，要確保電井的位置深入負(fù)荷中心。這樣一來，不僅可以縮短低壓配電的半徑，同時(shí)還能有效降低電能的損耗、電壓的損失。一般來說，住宅建筑大多2～3戶共用一部電井，因而水平供電半徑很小，并且電壓的損失也比較少。同時(shí)，由于電井內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的豎向橋架和管線等設(shè)施，因而井道內(nèi)的樓板要事先進(jìn)行洞口的預(yù)留。

3.2 提資深度和管線預(yù)埋

電氣專業(yè)在向裝配式專業(yè)提資時(shí)，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)問題：①由于同一戶型在建筑平面圖中所處的位置不同，因而在裝配式墻（板）位置方面也存在一定的差異性。因而，提資時(shí)要注意把室內(nèi)布置的強(qiáng)弱電點(diǎn)位反映在相應(yīng)的建筑平面圖之中，同時(shí)還要?jiǎng)h掉非裝配式墻（板）上的點(diǎn)位，并且還要進(jìn)行每個(gè)點(diǎn)位出線管方向的標(biāo)注以及管材、管徑的標(biāo)注。②要把握好常規(guī)狀況下電氣末端點(diǎn)位預(yù)埋盒以及預(yù)留管布置的相關(guān)原則：①要保證照明開關(guān)預(yù)埋盒在向上方向上預(yù)埋一根PC25管；②保證電源插座在向下方向上引出一根PC25管；③確保電話網(wǎng)絡(luò)插座在向下方向上引出一根PC25管；④還要保證緊急報(bào)警按鈕在向下方向上引出兩根PC25管，點(diǎn)位預(yù)埋見圖1。這一過程中，要確保預(yù)埋管的數(shù)量與規(guī)格、出線方向等方面都要和電氣點(diǎn)位連線圖一致，同時(shí)還要確保電氣管線的對接規(guī)格、數(shù)量。

圖1 PC墻體電氣點(diǎn)位預(yù)埋示意圖

3.3 戶內(nèi)配電（線）箱位置

對于裝配式建筑來說，其戶內(nèi)配電（線）箱的布設(shè)原則與一般建筑的布設(shè)原則相同。首先，要滿足功能和規(guī)范的相關(guān)要求，同時(shí)還要達(dá)到美觀的效果。一方面，每一套住宅都應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的家居配電（線）箱，并且在數(shù)量方面不能少于一個(gè)。一般來說，可以將其暗裝在套內(nèi)走廊或者是門廳、起居室等位置，這樣一來也便于后期的維修、維護(hù)。另一方面，因?yàn)閼魞?nèi)配電（線）箱的進(jìn)出管線較為復(fù)雜且數(shù)量、尺寸較大，并且電（線）箱分布于每一個(gè)樓層的同一位置，因而為了提升結(jié)構(gòu)的安全性，盡可能的將其設(shè)置在非承重或者是非預(yù)制的墻體上，以提升安全效果。總體而言，戶內(nèi)配電箱的入戶線纜其外徑一般較粗，并且在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中大多是用3×10mm2的BV導(dǎo)線。對于穿線管外徑來說，大多情況下為32mm。

3.4 點(diǎn)位預(yù)留

為了方便構(gòu)件的加工，在進(jìn)行具體的制作過程中要嚴(yán)格遵照預(yù)制件的模數(shù)，同時(shí)還要進(jìn)行準(zhǔn)確化、標(biāo)準(zhǔn)化的定位。對于預(yù)制墻體上設(shè)置的相應(yīng)的插座、開關(guān)以及一系列的弱電設(shè)備，都要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行接線盒的提前預(yù)留。此外，對于疊合樓板內(nèi)的照明燈具以及消防探測器等相關(guān)的設(shè)備，也要進(jìn)行深型接線盒的預(yù)留。在進(jìn)行接線盒位置的確定時(shí)，要由專門的電氣專業(yè)人員進(jìn)行初步定位，再由結(jié)構(gòu)專業(yè)人員進(jìn)行精確定位工作。

3.5 防雷接地

在進(jìn)行防雷引下線工作時(shí)，技術(shù)人員要優(yōu)先考慮現(xiàn)澆柱內(nèi)2根以上主筋的利用，并且主筋φ要超過16mm。如果建筑工程結(jié)構(gòu)柱是裝配式構(gòu)件，那么要按照要求沿著裝配式柱（墻）方向上明敷25mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼，以作為建筑的防雷引下線。在防側(cè)擊雷方面，裝配式建筑工程的防側(cè)擊雷設(shè)計(jì)工作要點(diǎn)與難點(diǎn)在于均壓環(huán)以及大型金屬物品的防雷接地工作，比如說建筑工程外墻上的欄桿以及建筑的門窗、太陽能熱水器等相關(guān)設(shè)施。一般來說，對于普通的住宅建筑大多使用結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)部的能夠達(dá)到防雷要求的主筋連接作為均壓環(huán)，進(jìn)而達(dá)到防雷接地的要求。對于裝配式的建筑工程來說，結(jié)構(gòu)梁可以采用疊合梁，并且通過利用疊合梁（圈梁）現(xiàn)澆層中的能夠達(dá)到相應(yīng)防雷要求的主筋可靠連接當(dāng)作均壓環(huán)，進(jìn)而達(dá)到防雷接地的要求。

4 案例工程分析

本工程共包含四棟裝配式建筑，以此作為案例進(jìn)行PC建筑電氣設(shè)計(jì)方面的研究。通過研究了解到，這四棟建筑都是梁外墻結(jié)構(gòu)，并且保溫方式采用的是內(nèi)保溫。建筑的柱、梁以及樓板、外墻都使用預(yù)制件進(jìn)行施工。考慮到這一地區(qū)受地震影響較弱，并且建筑中配電箱的上方都有梁結(jié)構(gòu)，如果將配電管進(jìn)行上配，那么配電箱上方會(huì)存在8～9根管穿梁。因而，從實(shí)際狀況出發(fā)，電氣設(shè)計(jì)中吸頂安裝的照明以及用于安防的煤氣探測報(bào)警器等一系列的弱電管線采用的是上配管的方式，其他的配電管都使用的是下配管的方式。其中，具體的配電管敷設(shè)示意圖如圖2。對于下配管來說，由于在外墻部分走的是預(yù)制外墻的內(nèi)保溫層，因而在進(jìn)行外墻預(yù)制板的加工時(shí)，只需要在外墻的預(yù)制板上開10mm的凹槽，以用于插座以及接線盒的安裝工作。對于內(nèi)墻配電管來說，其走的是墻內(nèi)預(yù)埋，因而不需要進(jìn)行預(yù)制。對于上配管來說，其要穿在樓板的75mm預(yù)制層內(nèi)，因而要求在工廠內(nèi)進(jìn)行好接線凹槽的預(yù)制工作。

圖2 配電管敷設(shè)示意圖

5 結(jié)束語

進(jìn)入21世紀(jì)以來，伴隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，裝配式施工技術(shù)逐漸受到了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。做好裝配式建筑中電氣設(shè)計(jì)工作，不僅可以提升建筑工程的穩(wěn)定性與承載能力，同時(shí)還能提升工程的用電效果與使用質(zhì)量。因而，要重視電氣設(shè)計(jì)工作，促進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展。

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