淺談預(yù)制裝配式建筑中電氣設(shè)計與配套技術(shù)

章華利

（中國中建設(shè)計集團有限公司 安徽合肥 230000）

淺談預(yù)制裝配式建筑中電氣設(shè)計與配套技術(shù)

章華利

（中國中建設(shè)計集團有限公司 安徽合肥 230000）

隨著住宅產(chǎn)業(yè)化進程的不斷加快和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的逐步落實，預(yù)制裝配式建筑出現(xiàn)并得到迅速的推廣，所以結(jié)合預(yù)制裝配式建筑的而特點，構(gòu)建相關(guān)的電器配套技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑電氣施工效率提升和建筑品質(zhì)保證的必經(jīng)過程，本文針對預(yù)制裝配式建筑中電氣設(shè)計要點，從變配電部分、照明部分、公共設(shè)施的電氣配套方面三方面展開研究，為推動我國預(yù)制裝配式建筑持續(xù)發(fā)展作出努力。

預(yù)制裝配式建筑；電氣設(shè)計；配套技術(shù)

前言

預(yù)制裝配式建筑的主要構(gòu)件為預(yù)制構(gòu)件，是將預(yù)制構(gòu)件裝配、連接所構(gòu)成的混凝土結(jié)構(gòu)，具有建造速度快、受周圍環(huán)境制約性較小、勞動消耗低、環(huán)境影響小、質(zhì)量有保證、噪聲小等特點，所以現(xiàn)階段得到社會各界高度重視，其電氣設(shè)計和配套技術(shù)直接關(guān)系到其整體性能，所以對其展開研究至關(guān)重要。

1 變配電部分的設(shè)計和配套技術(shù)

預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)體的整體價格相比鋼結(jié)構(gòu)縮減超一成，可見經(jīng)濟性明顯，而通過有效的電氣設(shè)計和配套技術(shù)，可以使其節(jié)能環(huán)保、噪音粉塵控制等方面的優(yōu)越性更加突出，主要表現(xiàn)在以下方面：

1.1 配變電系統(tǒng)整體設(shè)計

以預(yù)制裝配式建筑的面積、使用性質(zhì)等為依據(jù)，對其用電性質(zhì)、用電容量等進行判斷和估算，預(yù)制裝配式建筑的供電線路應(yīng)該是從電網(wǎng)主線路向建筑內(nèi)部各分區(qū)引入并實現(xiàn)全面供電，所以預(yù)制裝配式建筑整體要設(shè)置配電總箱，而建筑內(nèi)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(jié)構(gòu)以放射式形式構(gòu)成統(tǒng)一的整體，而且變電站和負(fù)荷中心的位置要較為接近，供電半徑要在合理的范圍內(nèi)，在整個配變電系統(tǒng)中低壓配電要以放射式和樹干式相結(jié)合的設(shè)計形式為主，而干線設(shè)計要使電纜或密集型母線沿著電纜橋架和電纜豎井鋪設(shè)[1]。結(jié)合我國相關(guān)設(shè)計規(guī)范的要求，在設(shè)計的過程中應(yīng)盡可能采用節(jié)能型干式變壓器，為保證其在經(jīng)濟運行狀態(tài)中運行，其長期負(fù)荷要在85%以下，可見預(yù)制裝配式建筑經(jīng)濟性突出；考慮到抑制電網(wǎng)諧波、提升抗干擾能力，在選擇配套設(shè)施的過程中應(yīng)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(yù)制裝配式建筑配變電設(shè)備的補償能力要滿足其所在區(qū)域供電部門的實際要求，否則會對整個電網(wǎng)的用電計量產(chǎn)生影響。

1.2 配變電管敷設(shè)、開鑿、準(zhǔn)備設(shè)計

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

2 照明部分的設(shè)計和配套技術(shù)

圖1 梁外墻結(jié)構(gòu)圖

在對預(yù)制裝配式建筑照明部分進行設(shè)計的過程中：①要保證建筑內(nèi)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(guān)方面的規(guī)定；②在設(shè)計的過程中應(yīng)盡可能控制照明系統(tǒng)中產(chǎn)生的光能損失，達到綠色節(jié)能環(huán)保的目的，選擇的配套設(shè)備應(yīng)以高光效光源為主，我國相關(guān)設(shè)計規(guī)范對我國住宅建筑內(nèi)不同功能的結(jié)構(gòu)區(qū)域的照明功率密度和照度參數(shù)等進行了明確的規(guī)定，如表1所示，所以在照明設(shè)計的過程中應(yīng)：①保證預(yù)制裝配式建筑內(nèi)各結(jié)構(gòu)功能分區(qū)滿足相對應(yīng)的要求；②在設(shè)計的過程中為盡可能實現(xiàn)建筑節(jié)能，應(yīng)最大化的對天然光源進行利用，如在設(shè)計的過程中既要注重采用側(cè)向采光方式，又要利用光的折射、反射現(xiàn)象等將天然光向室內(nèi)導(dǎo)入，而且設(shè)計時要有意識的將與外墻窗戶相靠近的燈具在控制系統(tǒng)中與其他相獨立[2]；③在對預(yù)制裝配式建筑內(nèi)部走廊、樓梯間等公共區(qū)域的照明系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中為盡可能在保證照明的同時實現(xiàn)節(jié)能，要結(jié)合各區(qū)域的功能、自然采光情況等進行分區(qū)建立智能控制系統(tǒng)，而且開關(guān)的位置和數(shù)量既要合理，又要方便用戶使用。在預(yù)制裝配式建筑內(nèi)部照明配備設(shè)備時應(yīng)盡可能選擇具有節(jié)能、耐用、亮度高、環(huán)保、產(chǎn)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(jié)能環(huán)保性，所選用的LED燈既要滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(shù)在0.9及其以上，而且在眩光限制滿足要求的情況下，設(shè)計配備的開啟式燈具效率要在75%以上，應(yīng)用高效電子鎮(zhèn)流器使其功率因數(shù)超過95%，以此縮減照明設(shè)備使用過程中線路和銅材的消耗[3]；④在設(shè)計的過程中為盡量縮減照明設(shè)備應(yīng)用過程中產(chǎn)生的電壓損失，要有意識地用三相供電方式設(shè)計主照明電源效率，而且要盡可能使其負(fù)荷達到平衡，以此保證光源發(fā)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(tǒng)的電能損耗。預(yù)制裝配式建筑性能決定其在上述設(shè)計完成后，需要對用戶安裝分戶用電計量裝置，調(diào)動用戶節(jié)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(shè)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(nèi)不同功能的結(jié)構(gòu)區(qū)域的照明功率密度和照度參數(shù)規(guī)定

3 公共設(shè)施的電氣配套

①在預(yù)制裝配式建筑公共電梯設(shè)計方面，應(yīng)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(tǒng)設(shè)計，以此保證電梯的安全、節(jié)能運行；②針對預(yù)制裝配式建筑內(nèi)給排水系統(tǒng)所應(yīng)用的水泵、暖通空調(diào)系統(tǒng)所應(yīng)用的通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備等應(yīng)盡可能選擇變頻類型產(chǎn)品，以此縮減建筑的能耗。另外，在預(yù)制裝配式建筑公共區(qū)域設(shè)計的過程中需要重視防雷、接地方面，在設(shè)計的過程中首先要對預(yù)制裝配式建筑的使用性質(zhì)、發(fā)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(jié)果將其劃分到國家規(guī)定的相應(yīng)類別中，在選擇配備設(shè)備時，要防雷裝置著重考慮建筑金屬結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋；防雷引下線、接地網(wǎng)系統(tǒng)等也要以鋼筋混凝土中的鋼筋為主，在預(yù)制裝配式建筑實際情況不允許的情況下，考慮應(yīng)用角鋼、圓鋼等金屬體對其進行優(yōu)化，以此保證預(yù)制裝配式建筑安全性。除此之外，在電氣設(shè)計過程中結(jié)合國家綠色建筑的要求，要將低碳理念、綠色環(huán)保理念積極與設(shè)計思路相結(jié)合，盡可能在保證其安全性、舒適新的前提下，縮減預(yù)制裝配式建筑的能耗，預(yù)制裝配式建筑的大部分預(yù)制件在工廠完成，只需要現(xiàn)場澆筑現(xiàn)澆樓板，對施工粉塵現(xiàn)象的發(fā)生有效的避免，這也是其綠色環(huán)保的體現(xiàn)。

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

4 結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段預(yù)制裝配式建筑已經(jīng)受到人們的接受和肯定其發(fā)展空間巨大，而電氣設(shè)計和配套技術(shù)對其實際應(yīng)用性能具有重要的影響，已經(jīng)成為制約其發(fā)展的重要因素，所以對預(yù)制裝配式建筑電氣設(shè)計和配套技術(shù)展開研究是住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必然選擇。

[1]王召新．混凝土裝配式住宅施工技術(shù)研究[D]．北京：北京工業(yè)大學(xué)，2012．

[2]王紀(jì)松，李瑞，王曉龍．預(yù)制裝配式建筑中電氣設(shè)計與配套技術(shù)[J]．建材世界，2014，06：82～85．

[3]龔 丹．預(yù)制裝配式建筑的電氣設(shè)計[J]．電世界，2015，05：39～41．

TU85

A

1004-7344（2016）12-0325-02

2016-4-10