裝配式建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

張學(xué)平

摘要：近些年來(lái)，伴隨著國(guó)家一系列關(guān)于推廣保障性住房政策的實(shí)施，裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生。裝配式建筑可以有效的減少運(yùn)營(yíng)成本、滿(mǎn)足人們更好的居住要求，同時(shí)也是保障全壽命周期品質(zhì)的重要技術(shù)。建筑行業(yè)如要轉(zhuǎn)型升級(jí)，必經(jīng)之路便是推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展，而技術(shù)的更新和管理的創(chuàng)新是每個(gè)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必要條件。中國(guó)工業(yè)的發(fā)展都將被每一項(xiàng)新興技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的深度整合帶來(lái)更現(xiàn)代、更智能、更信息化的新挑戰(zhàn)和新的機(jī)會(huì)。創(chuàng)新性改革的是裝配式建筑不僅僅是將結(jié)構(gòu)方面和施工方案進(jìn)行了改變，更重要的是將機(jī)電技術(shù)和更多的整裝理念融入了進(jìn)來(lái)。而這些整裝理念和機(jī)電技術(shù)在住宅裝修方面，不僅為用戶(hù)提供了更舒適的居住體驗(yàn)和生活方式，也為社區(qū)的管理模式的創(chuàng)新提供了方向。由此看來(lái)，裝配式建筑的發(fā)展方向和目標(biāo)就是強(qiáng)調(diào)與其他領(lǐng)域技術(shù)的集成。

基于此，本篇文章對(duì)裝配式建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;電氣設(shè)計(jì);關(guān)鍵技術(shù)

引言

預(yù)制的裝配式建筑工程施工方式起源于西歐國(guó)家，其主要是在具體作業(yè)過(guò)程中首先在工廠生產(chǎn)當(dāng)中對(duì)建筑構(gòu)件實(shí)現(xiàn)預(yù)制，從而在運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)時(shí)給予有效的拼接以及組裝處理，從而實(shí)現(xiàn)毛坯體建筑的目標(biāo)。但就預(yù)制裝配式建筑當(dāng)中的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作而言，其是建筑工程項(xiàng)目施工質(zhì)量、安全性能等方面的保證。所以，在實(shí)施電氣設(shè)計(jì)相關(guān)工作的時(shí)候，需要堅(jiān)持安全、美觀、環(huán)保、便捷等原則，切實(shí)提高建筑物電氣系統(tǒng)工作的質(zhì)量與成效。

1裝配式建筑的發(fā)展意義

（1）符合“節(jié)能減排”的國(guó)家發(fā)展方向。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)預(yù)制構(gòu)件系數(shù)占比達(dá)到九成以上時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)模板使用量將減少85%以上，腳手架的用量將大大減少一半以上，節(jié)約材料方面，如鋼材和混凝土，各減少2%和7%以上，能源方面更是大大減少了用量，電能節(jié)約10%以上，用水量的節(jié)約更是達(dá)到了40%。和常規(guī)的施工方法比起來(lái)，裝配式建筑在節(jié)能減排方面是全方面超越。（2）和常規(guī)施工方式對(duì)比，裝配式建筑所需的勞動(dòng)力更少。因?yàn)榇罅苛慵际窃诠S加工后直接運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行的安裝和固定，所以所需勞動(dòng)力就變得更少，以此改變施工現(xiàn)場(chǎng)集中作業(yè)的作業(yè)模式，提高企業(yè)的技術(shù)內(nèi)涵。（3）全面提高施工管理水平。以標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、工業(yè)化為基礎(chǔ)的預(yù)裝配式建筑產(chǎn)品，能保證工件和機(jī)組質(zhì)量均衡，最大限度地提高結(jié)構(gòu)尺寸的準(zhǔn)確度，并保證后續(xù)的裝修質(zhì)量和設(shè)計(jì)零件的執(zhí)行。（4）推進(jìn)建筑業(yè)現(xiàn)代化。在社會(huì)生產(chǎn)集約化、城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)?；那闆r下，迫切需要實(shí)現(xiàn)機(jī)械替代人工、社會(huì)化、規(guī)?；a(chǎn)。當(dāng)大量裝配式建筑采用機(jī)械設(shè)備代替手工現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)，可以更好地避免安全威脅等常規(guī)施工方法存在的隱患，建筑物的質(zhì)量和性能也隨之得到提升。

2電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）充分了解裝配式建筑的結(jié)構(gòu)、加工、施工的基本特點(diǎn)，明確了在特定項(xiàng)目中使用的裝配式結(jié)構(gòu)和預(yù)制構(gòu)件的分布，并得出了科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)備管道敷設(shè)總體方案。（2）在確定電氣管道敷設(shè)方案時(shí)，應(yīng)盡可能遵循安裝在懸掛墻和裝飾墻中的原則（例如，在輕質(zhì)隔墻、外墻與室內(nèi)裝飾、室內(nèi)隔熱等場(chǎng)所）根據(jù)施工布局的要求和條件，準(zhǔn)確確定每段管道預(yù)埋在預(yù)制構(gòu)件中的必要性，最大限度地減少預(yù)埋混凝土中的管道（特別是預(yù)制板）。（3）應(yīng)大致優(yōu)化管道路線(xiàn)，以減少預(yù)制結(jié)構(gòu)和建筑物的交叉，特別是三重交叉。（4）按照全過(guò)程控制和精細(xì)設(shè)計(jì)的總體思路，準(zhǔn)確確定預(yù)埋位置，適當(dāng)考慮施工方便和缺陷排除措施，以提高施工效率和施工質(zhì)量。

3裝配式建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1管線(xiàn)分離SI（支撐體Skeleton和填充體Infill）體系

由于管道的使用壽命不同于結(jié)構(gòu)和墻壁的使用壽命，在結(jié)構(gòu)墻內(nèi)鋪設(shè)管道對(duì)建筑物的整個(gè)生命周期的操作和維護(hù)造成了相當(dāng)大的困難。此外，管道分離技術(shù)促進(jìn)了設(shè)備管道的更換，滿(mǎn)足了建筑物整個(gè)生命周期的功能可變性要求。我國(guó)建筑行業(yè)也將管道分離SI體系作為行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)和方向而逐漸去舍棄墻體里埋線(xiàn)的建筑方式。GB/T51129-2017《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》還規(guī)定了50-70%的分離管道比例的評(píng)估要求。管線(xiàn)分離SI體系需要專(zhuān)業(yè)人員之間的合作，其中最重要的是電氣工程和室內(nèi)設(shè)計(jì)。電工專(zhuān)家合理規(guī)劃敷設(shè)線(xiàn)路，管道敷設(shè)在吊頂、地面夾層、室內(nèi)隔板空曠處和墻面設(shè)備管線(xiàn)帶，以縮短管道的通道減少交叉，減少管道占用對(duì)天花板或地板高度的影響，確保房間的高度需求。此外，在滿(mǎn)足使用需求的前提下，減少由于管道的原因，降低的天花板和活動(dòng)地板的安裝范圍。在帶有龍骨隔板的預(yù)制房屋內(nèi)部安裝墻壁時(shí)，可在龍骨間安裝管道和設(shè)備;使用帶有空腔的墻壁時(shí)，可在其與預(yù)制結(jié)構(gòu)之間的空隙處安裝;當(dāng)使用GRC、ALC等條板時(shí)，可以結(jié)合墻壁設(shè)備的內(nèi)部管道安裝（如圖1所示），以減少預(yù)制隔板的預(yù)充填或開(kāi)槽問(wèn)題，此外，亦可根據(jù)模塊化模塊安裝和拆卸，減少了到了后面管線(xiàn)或設(shè)備更新對(duì)預(yù)制內(nèi)部隔板的影響，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)用與單自用裝配式建筑辦公大樓中。

3.2配電管線(xiàn)的預(yù)制

電氣系統(tǒng)是混凝土預(yù)制房屋的關(guān)鍵組成部分。電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與預(yù)制混凝土房屋中電線(xiàn)的裝配和安裝密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，電線(xiàn)的制造和安裝與當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)和氣候條件有關(guān)。我國(guó)地理地形復(fù)雜，經(jīng)常有一些不同強(qiáng)度的地震發(fā)生，在實(shí)際電線(xiàn)安裝中，經(jīng)常會(huì)對(duì)安裝進(jìn)行相應(yīng)的防震的調(diào)整和改進(jìn)。如果配電管線(xiàn)安裝在了混凝土預(yù)制房屋的外墻上，這段配電管線(xiàn)就被認(rèn)為是上配管線(xiàn)。在安裝施工中，上配管線(xiàn)的安裝方式也和其他管線(xiàn)不同，需要通過(guò)軟管連接在內(nèi)外墻之間。此外，但施工前的設(shè)計(jì)工作中，必須對(duì)預(yù)制件的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底的分析，為保證電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。

3.3裝配式建筑的防雷設(shè)計(jì)

（1）裝配式建筑物的結(jié)構(gòu)體系是防雷設(shè)計(jì)的重中之重.全面了解各種裝配式建筑物的結(jié)構(gòu)體系和特點(diǎn)是設(shè)計(jì)好裝配式建筑物防雷設(shè)施的關(guān)鍵。（2）預(yù)制女兒墻上的避雷帶，需在預(yù)制構(gòu)件的制造過(guò)程中，在女兒墻板頂面靠近外部隔板一側(cè)預(yù)埋板材，避雷器支架，防止預(yù)制件因現(xiàn)場(chǎng)安裝工程損壞;預(yù)制女兒墻上的避雷針與雷電網(wǎng)和下行線(xiàn)的關(guān)系需要根據(jù)預(yù)制女兒墻的安裝方法確定。（3）建筑物中的鋼結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是防雷裝置的天然構(gòu)件;關(guān)于裝配式框架的設(shè)計(jì)，對(duì)于用作預(yù)制柱底導(dǎo)線(xiàn)的鋼筋，應(yīng)使用連接主鋼筋的附加專(zhuān)用導(dǎo)線(xiàn)，位于樓板、避雷針、地基等的交界處，創(chuàng)造可靠的電氣路徑。（4）預(yù)制鋼筋混凝土建筑內(nèi)各相鄰預(yù)制混凝土自然構(gòu)件間應(yīng)建立電氣連接。設(shè)于外墻上的預(yù)制構(gòu)件，如：預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制凸窗、預(yù)制外墻板等，應(yīng)與其上安裝的金屬物（如金屬欄桿、空調(diào)板金屬百葉等）做可靠連接，同時(shí)與建筑主體結(jié)構(gòu)鋼筋連接，或與預(yù)制構(gòu)件的金屬連接件連接。（5）對(duì)采用預(yù)制柱的裝配式框架結(jié)構(gòu)建筑，為防止雷電反擊，應(yīng)盡量多地利用建筑四周柱內(nèi)主筋作為引下線(xiàn)（建議全部利用且不少于10根柱子），并每?jī)蓪訉⒔ㄖ镏苋Φ寞B合梁現(xiàn)澆層內(nèi)主鋼筋焊成電氣通路作為環(huán)形導(dǎo)體，以減小對(duì)間隔距離的要求，同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)接觸電壓和跨步電壓的防護(hù)要求。

結(jié)束語(yǔ)

裝配式建筑和傳統(tǒng)建筑對(duì)比起來(lái)，具有很大的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，混凝土預(yù)制件房屋發(fā)展也具備良好的前景，使用混凝土預(yù)制件成為現(xiàn)代建筑行業(yè)領(lǐng)域的主導(dǎo)趨勢(shì)。但是，在裝配式建筑在實(shí)際施工過(guò)程中還存有許多未解決的問(wèn)題，在電氣設(shè)計(jì)這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，還需要相關(guān)技術(shù)人員和施工人員，根據(jù)實(shí)際的施工情況，結(jié)合地理、建筑等方面實(shí)施更科學(xué)、更有效的規(guī)劃，不斷對(duì)我國(guó)的裝配式電氣設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化。

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