裝配式鋼結構建筑電氣設計需要注意的問題

摘要：目前國內應用比較廣泛的鋼結構建筑主要有：鋼筋混凝土混合結構多高層建筑體系，各類型大跨度空間結構體系，輕型鋼及重型鋼結構廠房體系等。對于各類型大跨度空間結構體系，輕型鋼及重型鋼結構廠房體系來說，電氣設備及管線基本采用明裝、明敷的方式，或者是結合內裝修完成電氣線路的敷設，很少采用預埋管線的方式。但是鋼結構裝配式建筑，特別是此類型的住宅、辦公建筑等，在電氣管線預埋的設計及施工上有很多需要注意的地方。

關鍵詞：裝配式鋼結構建筑；電氣設計

1引言

裝配式鋼結構建筑中的電氣設計，其對于建筑項目使用質量與安全效果有著重要的意義。因而，在進行電氣設計工作時，一定要秉持著安全、環(huán)保、美觀以及便于維修的原則，提升建筑中電氣設計的質量與效果。

2裝配式鋼結構建筑的優(yōu)勢

第一，生產標準化。大部分裝配式鋼結構建筑的重要結構件是在工廠設計生產的，在工程施工現(xiàn)場完成裝配式安裝任務，這是降低建筑材料占地以及施工占地面積的有效辦法。裝配式鋼結構建筑在施工期間不受氣候條件的影響，工期相對短暫，通常3-4d就可建造一層。第二，資源節(jié)約化。在制作框架時，采用鋼材做原料，將保溫墻板設為圍護結構，可以將各種磚石建筑材料取而代之，水泥、砂、石、石灰等傳統(tǒng)材料的用量均會有不同程度的降低，與鋼筋混凝土相比較，建筑整體總量將會有30-50%的降低幅度，降低建筑整體總量量的同時，有利于環(huán)境保護。第三，建造可循環(huán)。裝配式鋼結構建筑在施工期間，能夠實現(xiàn)對建筑體設計、施工、拆除以及異地再建等整個過程的管理，節(jié)約能源、降低污染物排放量、維護產品質量。與此同時，鋼材具有回收與重復利用的優(yōu)勢，以減輕建筑體在施工與拆裝環(huán)節(jié)中對周邊環(huán)境造成的污染，節(jié)能指標>50%，被譽為可循環(huán)使用的綠色建筑[1]。第四，產出高效能性。鋼結構建筑具有施工周期短暫、高效與低污染性等特征，促進建筑產業(yè)化、信息化的良好結合，協(xié)助建筑業(yè)以及其相關產業(yè)資金有效利用效率，優(yōu)化企業(yè)發(fā)展效益，助力于我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展進程。

3裝配式鋼結構建筑電氣設計原則

裝配式鋼結構建筑電氣設計原則包括了以下幾方面，設計人員在設計工作開展前一定要對當前裝配式建筑的構造、加工以及施工特點有深入了解，明確工程項目單位應用裝配式建筑結構以及混凝土預制構件的分布情況，制定出經濟性良好、科學性較強的電氣線路敷設方案。電氣線路要盡可能的敷設在吊頂和具備裝飾性功能墻體結構的內部，避免線路敷設對建筑內部美觀性造成不良影響。注重線路敷設的預埋處理，非特殊情況盡量避免在預制混凝土中進行線路預埋。電氣設計人員要更多與土建設計施工人員進行溝通和交流，在信息整合的基礎上對裝配式鋼結構建筑電氣設計流程與實際做法進行優(yōu)化和改良，調整建筑結構相應參數(shù)的“定量”配合，一定要對管線路由進行整體性的優(yōu)化，降低預制與現(xiàn)澆樓板的交叉情況，特別是避免多重交叉情況出現(xiàn)。

4裝配式鋼結構建筑電氣設計需要注意的問題

4.1戶內配電箱、弱電箱位置

戶內配電箱、弱電箱位置的確定，要保證合理性和科學性，才能將配電箱和弱電箱的作用和功能性充分發(fā)揮。在裝配式建筑構建過程中，住戶、商鋪的配電箱、弱電箱為每一用戶的電源和信號源頭。配電箱和弱電箱的電氣進出管線非常多，所以為了保證這些管線在應用過程中的安全性和穩(wěn)定性。這種情況下，對應的現(xiàn)澆層已經不能夠滿足電氣管線敷設的需求，同時也不能夠為結構施工質量提供有效保證。因此，設法分流管線，除在分流管線處外，需要通過對建筑面層的減少和現(xiàn)澆層的厚度進行增加解決該問題。當仍然不能夠解決問題需求時，結合實際情況對結構進行局部方案的重新調整和規(guī)劃設計。特別是在一些戶內配電箱或弱電箱的設計和安裝中，要在相應的部位進行傳統(tǒng)全現(xiàn)澆樓板操作，且在戶內的其他部位仍然利用疊合樓板、預制墻板[2]。

4.2疊合樓板敷設管線的問題

由于疊合樓板現(xiàn)澆層的厚度相比現(xiàn)澆板較薄，大約為50mm-80mm，板內埋設的電氣支線套管一般為16mm-32mm，再綜合其埋深要求、疊合板內鋼筋等因素，無法滿足兩根以上管線的交叉。因此設計時要綜合排布在板內暗敷的電氣管線，盡量避免電氣管線的交叉；且要盡量選擇有利于交叉敷設及滿足相關規(guī)范規(guī)程要求的穿線管。

4.3墻體和樓板之間的管線對接問題

目前國內裝配式鋼結構建筑墻體與樓板之間的電氣管線對接尚無標準化、模塊化的做法。因此，設計階段，應準確定位燈具、插座、開關等點位位置，并應對敷設管道的路徑做準確性定位，并與預制構件設計相協(xié)調；預制構件在工廠加工時，要盡量提高精度，減少誤差；施工安裝做到嚴絲合縫，安裝精確。做到以上幾點可減少電氣管線安裝對接時產生的誤差。墻體內已經集成電氣管線，實際施工存在誤差的情況下，樓板與預制墻體內的電氣管線對接可以用此方式解決：調整未澆筑的疊合樓板部分的水平管線位置，使其可與預制墻體內的電氣管線連接。當預制墻體采用輕質隔墻板等內部可以現(xiàn)場穿管的墻體時，可以施工現(xiàn)場作業(yè)埋管。

4.4防雷接地

在進行防雷引下線工作時，技術人員要優(yōu)先考慮現(xiàn)澆柱內2根以上主筋的利用，并且主筋直徑要超過16mm。如果建筑工程結構柱是裝配式構件，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。在防側擊雷方面，裝配式建筑工程的防側擊雷設計工作要點與難點在于均壓環(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設施[3]。

5結束語

總而言之，推進裝配式建筑的發(fā)展和應用是實現(xiàn)整個建筑行業(yè)升級轉型和可持續(xù)發(fā)展的必由之路。鋼結構作為結構比較成熟的裝配式建筑技術，已經得到社會、政府廣泛關注和重視。隨著裝配式建筑的大力推廣，預制構件生產技術及施工裝配技術的日益成熟，電氣設計人員也要盡快了解裝配式建筑的特點，宜采用建筑信息模型（BIM）技術，合理設計預制構件內的電氣設備、管線和預留洞槽，做到精準定位，合理走線；并減少與其他設備專業(yè)的管線交叉，盡量減少現(xiàn)場施工的難度，滿足預制構件工廠化生產及機械化安裝的需求。

參考文獻：

[1]劉永霞.預制裝配式鋼結構建筑設計要點及經濟性研究[J].中國新技術新產品，2016，（21）：167-168.

[2]趙仕興，周練，楊華明.大力發(fā)展鋼結構建筑，促進裝配式建筑發(fā)展—以涼山州鋼結構農房為例[J].建筑技藝，2017，（03）：72-75.

[3]周雄亮，周觀根，劉偉，朱丹丹.裝配式鋼結構建筑集成系統(tǒng)創(chuàng)新與實踐[J].施工技術，2018，47（15）：39-42+86.

（作者單位：中國建筑科學研究院有限公司）

作者簡介：李曉飛（1984.1-），女，河南南陽人，鄭州大學，檢測技術與自動化裝置，碩士，工程師。