裝配式建筑電氣設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)

王 越，周微

（1.遼寧省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110005；2.遼寧省城市建筑設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽(yáng) 110067）

裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)等)，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配安裝而成的建筑。這種方式產(chǎn)生較少的建筑垃圾，更加節(jié)能環(huán)保，而且通過(guò)使建筑用的構(gòu)件和配件標(biāo)準(zhǔn)化，極大地降低了施工的造價(jià)，最終大大提升了施工的進(jìn)度，使得整個(gè)流程更加高效。

近年來(lái)，伴隨著“碳達(dá)峰”“碳中和”理念的廣泛傳播以及技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)各個(gè)省市都出臺(tái)了大力發(fā)展裝配式建筑的舉措，并把其看做我國(guó)建筑行業(yè)未來(lái)的一個(gè)主要發(fā)展方向，同時(shí)裝配式建筑也為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)巨大的變革。本文主要針對(duì)裝配式建筑中電氣專業(yè)需要注意的一些關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)

1.1 電井

供配電系統(tǒng)中，選擇電井位置應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)置在負(fù)荷的中心，以便讓進(jìn)出線更加方便，上下貫通，進(jìn)而減少供電半徑，節(jié)約電纜。電井內(nèi)豎向穿越的樓板以及水平穿越的井壁的洞口需根據(jù)線纜需要的路由預(yù)留，而樓板處的洞口應(yīng)采用防火材料或不低于樓板耐火等級(jí)的不燃材料進(jìn)行封堵，并做好防腐、防水、隔聲、密閉等措施。由于電井位置不僅有沿豎向橋架敷設(shè)的管線，還有大量埋在樓板和墻體的管線匯集，如果采用預(yù)制構(gòu)件需要提前預(yù)埋大量的管線，這讓裝配式安裝變得異常復(fù)雜，也不便于后期的擴(kuò)展，因此應(yīng)該避免在預(yù)制板區(qū)域設(shè)置電井，而是將其設(shè)置于現(xiàn)澆樓板區(qū)域。此時(shí)電氣或者智能化的豎向干線以及公共區(qū)域的配電箱明設(shè)在電井中。

1.2 電氣強(qiáng)弱電設(shè)備箱

由于戶內(nèi)電氣設(shè)備箱（強(qiáng)弱電箱）尺寸大，箱內(nèi)進(jìn)出管線多，因此不宜安裝在預(yù)制的構(gòu)件上，而是更加適宜安裝在現(xiàn)澆或者砌筑的墻體上。當(dāng)建筑的預(yù)制率要求比較高，必須安裝在預(yù)制的墻體構(gòu)件上時(shí)，必須在設(shè)計(jì)的時(shí)候就提前設(shè)計(jì)好強(qiáng)弱電箱的尺寸，并且在戶內(nèi)的強(qiáng)弱電箱上部和底部各預(yù)留至少400mm的操作空間進(jìn)行接線，避免尺寸不合理，為后期的維護(hù)檢修提供便利。在裝配式住宅戶內(nèi)電氣設(shè)備箱選擇時(shí)，應(yīng)避開(kāi)剪力墻暗柱設(shè)置，由于分戶墻設(shè)置強(qiáng)弱電箱會(huì)影響隔音效果，因此也應(yīng)該避開(kāi)此位置，所以強(qiáng)弱電箱應(yīng)優(yōu)先設(shè)置在入戶門后、入戶走廊、儲(chǔ)物間、工人房、廚房、戶內(nèi)走廊及戶內(nèi)其它隱蔽處。

1.3 末端點(diǎn)位

對(duì)于裝配式建筑，電氣的平面點(diǎn)位圖必須進(jìn)行準(zhǔn)確定位，尤其是涉及到結(jié)構(gòu)預(yù)制板的區(qū)域，需要注意電氣專業(yè)的點(diǎn)位需要避開(kāi)結(jié)構(gòu)的預(yù)制板與現(xiàn)澆板結(jié)合的位置。電氣專業(yè)圖紙中表達(dá)的系統(tǒng)較多，在裝配式建筑中需要提資內(nèi)容可能涉及到照明、插座、弱電、消防報(bào)警等多個(gè)系統(tǒng)，因此在裝配式建筑設(shè)計(jì)中需要把照明和火災(zāi)報(bào)警中表達(dá)在預(yù)制板上的點(diǎn)位結(jié)合在一張圖，把強(qiáng)弱電插座等表達(dá)在預(yù)制墻上的點(diǎn)位結(jié)合在一張圖一并提資，以便于檢查不同系統(tǒng)之間的點(diǎn)位是否有沖突及遺漏；裝配式建筑中燈具、火災(zāi)報(bào)警探頭以及開(kāi)關(guān)、強(qiáng)弱電插座等接線盒，在預(yù)構(gòu)件生產(chǎn)的時(shí)候就應(yīng)提前設(shè)計(jì)，做好預(yù)留預(yù)埋；在節(jié)點(diǎn)連接區(qū)域以及預(yù)構(gòu)件受力的部位也應(yīng)預(yù)留洞或者設(shè)置線盒，而隔墻兩側(cè)暗裝的強(qiáng)弱電設(shè)備不應(yīng)該直接連通。在疊合樓板的底部設(shè)置的接線盒（包括燈位及火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器）應(yīng)預(yù)埋深型接線盒，高度應(yīng)大于疊合樓板的預(yù)制部分厚度40mm以上，使得電氣導(dǎo)管的接口位于疊合樓板的現(xiàn)澆層。涉及到配合精裝修點(diǎn)位的項(xiàng)目時(shí)，需要與精裝修專業(yè)進(jìn)行細(xì)致的溝通，對(duì)于具體的點(diǎn)位達(dá)成一致，避免提資給生產(chǎn)工廠后再返工引起的不便。對(duì)于特殊的點(diǎn)位如帶淋浴衛(wèi)生間設(shè)置的LEB局部等電位端子箱，根據(jù)《等電位聯(lián)結(jié)安裝》圖集，需要與大量的金屬管線進(jìn)行聯(lián)結(jié)，如果在預(yù)制墻板中預(yù)留會(huì)非常復(fù)雜，因此在設(shè)計(jì)中需要明確預(yù)制墻板的位置，盡量避開(kāi)此區(qū)域。

由于裝配式建筑的點(diǎn)位要求定位，設(shè)計(jì)要求比較精準(zhǔn)，因此在有多個(gè)房型重復(fù)時(shí)的，出通用的房型通用圖更加便于表達(dá)。這樣一來(lái)因?yàn)榫b修專業(yè)或者建設(shè)單位經(jīng)常會(huì)提出一些意見(jiàn)，點(diǎn)位的位置在提交給工廠深化前經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化調(diào)整，而出房型通用圖可以極大地減少修改量，提升效率；二來(lái)也能避免同一圖紙由于多處一樣的錯(cuò)誤，只修改一部分而遺漏另一部分而造成的不統(tǒng)一，從而更好地與裝配式的廠家配合。

1.4 管線以及管線相互之間的銜接

1.4.1 對(duì)于公共區(qū)域的電氣與智能化管線：除樓梯間外，水平線路沿金屬槽盒或穿金屬導(dǎo)管在吊頂內(nèi)敷設(shè)；引下至墻面開(kāi)關(guān)、設(shè)備的豎向管線，當(dāng)需要暗設(shè)時(shí)，穿管在梁下引入內(nèi)隔墻。樓梯間內(nèi)電氣導(dǎo)管可在現(xiàn)澆板內(nèi)或墻內(nèi)暗設(shè)，預(yù)制梯段不宜埋設(shè)導(dǎo)管。

1.4.2 對(duì)于用戶單元內(nèi)的管線安裝

（1）根據(jù)《裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T398 -2017）8.4.1條，裝配式住宅套內(nèi)的電氣管線宜敷設(shè)在樓板的墊層、架空層、隔墻空腔以及吊頂內(nèi)。由于管線的生命周期要明顯小于墻體結(jié)構(gòu)的生命周期，因此比起采用電氣管線在疊合樓板內(nèi)敷設(shè)，采用SI管線分離技術(shù)更方便設(shè)備管線的更新，而這也是未來(lái)裝配式發(fā)展的一個(gè)方向。SI管線分離技術(shù)需要多個(gè)專業(yè)的協(xié)同配合，對(duì)于電氣專業(yè)，要合理地規(guī)劃路由，水平管線優(yōu)先在吊頂內(nèi)、空腔內(nèi)、架空地板等處敷設(shè)，豎直管線可以敷設(shè)在輕鋼龍骨內(nèi)隔墻等二次墻或者局部裝飾的面層內(nèi)，并穿保護(hù)管，對(duì)于明敷在有可燃物的悶頂或者封閉吊頂?shù)木€路，要采用金屬導(dǎo)管或者槽盒。

（2）當(dāng)受條件限制水平導(dǎo)管必須暗埋時(shí)，宜結(jié)合疊合樓板現(xiàn)澆層及墊層進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于在疊合樓板底部燈位或火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器等處，應(yīng)預(yù)埋深型燈線盒，其高度應(yīng)超出疊合樓板的預(yù)制層厚度至少40mm以上，以保證導(dǎo)管之間的接續(xù)口處在疊合樓板的現(xiàn)澆層之內(nèi)。對(duì)于上引至高位的接線盒（如燈位、火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器、開(kāi)關(guān)、壁掛式空調(diào)插座等）的水平方向?qū)Ч?，?yīng)敷設(shè)在頂棚疊合樓板的現(xiàn)澆層內(nèi)；下引至低位的接線盒（如強(qiáng)弱電插座、緊急求助按鈕等）的水平方向?qū)Ч軕?yīng)敷設(shè)在地面疊合樓板的現(xiàn)澆層內(nèi)。

（3）對(duì)于需要穿越疊合梁、疊合樓板的電氣管線，在預(yù)制構(gòu)件處需要預(yù)留設(shè)置用來(lái)穿越的套管或孔洞。電氣管線及導(dǎo)管連接頭等附件應(yīng)設(shè)置在預(yù)制構(gòu)件上，出線口位置應(yīng)準(zhǔn)確定位，并提供給裝配式廠家提前作預(yù)留預(yù)埋。地面預(yù)制墻板內(nèi)的電氣管線應(yīng)采用連接頭連接地面疊合樓板內(nèi)的電氣管線，并在其交接處的預(yù)制墻板上留有足夠的操作空間；頂棚預(yù)制墻板內(nèi)的電氣管線可在現(xiàn)澆梁內(nèi)或在預(yù)制墻板頂部設(shè)置連接頭，通過(guò)現(xiàn)澆梁連接頂部的疊合樓板的導(dǎo)管；當(dāng)敷設(shè)的管線較多且集中敷設(shè)時(shí)，也可以預(yù)留操作空間在墻板的上方。

（4）在疊合樓板內(nèi)敷設(shè)的電氣管線應(yīng)做好綜合排布，由于疊合板的地板上方的現(xiàn)澆混凝土層僅僅剩余大約70mm的厚度，排布的空間非常有限，需盡可能地對(duì)于強(qiáng)弱電預(yù)埋錯(cuò)位分層布置。一般工程中戶內(nèi)的入戶線纜外徑較粗，3×10mm2的BV導(dǎo)線外徑一般是32mm左右，有些大戶型的戶內(nèi)強(qiáng)電箱導(dǎo)線為3×16mm2的BV導(dǎo)線，這樣外徑會(huì)更大。而分支線中插座管線較多，管徑一般為20mm，再加上樓板內(nèi)鋼筋網(wǎng)直徑以及混凝土保護(hù)層，疊合樓板現(xiàn)澆層的厚度需要達(dá)到90mm以上才能滿足要求，因此應(yīng)盡量避免電氣入戶干線與分支線交叉。而由于弱電的線纜較細(xì)，大部分三網(wǎng)融合的地區(qū)一般就是2芯光纖引入，與戶內(nèi)分支線的管徑相同，對(duì)樓板厚度沒(méi)有過(guò)多影響，在戶內(nèi)弱電箱的選擇上主要考慮安全性與美觀。

1.5 防雷接地

裝配式建筑的防雷計(jì)算等級(jí)的確定原則與普通建筑一樣，且兩者都是優(yōu)先利用結(jié)構(gòu)鋼筋作為接閃引下線，只是兩者的具體防雷接地做法略有出入。

在防直擊雷措施上，對(duì)于裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)，需要在屋頂設(shè)置接閃器，當(dāng)建筑內(nèi)有剪力墻或者現(xiàn)澆柱子時(shí)，應(yīng)利用結(jié)構(gòu)主筋作防雷引下線，同時(shí)自然接地極借用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋；防雷引下線上接接閃器、下接接地裝置進(jìn)行可靠連接。

對(duì)于裝配式框架結(jié)構(gòu)，防雷引下線利用實(shí)體的柱子作為主筋，此時(shí)需要把兩段柱子中的等截面鋼筋焊接以便于形成貫通。

在采用預(yù)制墻、柱的項(xiàng)目中可能無(wú)法直接利用建筑的主筋，此時(shí)對(duì)于裝配式框架結(jié)構(gòu)，框架柱通常采用套筒灌漿連接縱筋；而在裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)中，根據(jù)部位不同，預(yù)制剪力墻的豎向鋼筋的連接方式有套筒灌漿連接和漿錨搭接兩種 。其做法類似，都是鋼套筒位于一側(cè)的柱體端部，鋼筋位于另一側(cè)柱體端部，通過(guò)套筒插入鋼筋后注漿。 由于鋼筋之間無(wú)法形成真正意義的連通，不滿足電氣貫通的要求?，F(xiàn)有做法中，可以在柱子內(nèi)部設(shè)置單獨(dú)的引下線，對(duì)比跨接柱子內(nèi)部鋼筋的做法，此種做法在成本上節(jié)省很多。

在防側(cè)擊雷措施方面，設(shè)計(jì)需要根據(jù)常見(jiàn)的不同外墻構(gòu)件采用不同的措施來(lái)使得結(jié)構(gòu)主體鋼筋與預(yù)制件內(nèi)部鋼筋可靠連接。常見(jiàn)構(gòu)件包括但不限于：金屬外墻板、預(yù)制凸窗、金屬玻璃幕墻、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制空調(diào)板等 。

對(duì)于金屬幕墻、金屬外墻板的防側(cè)擊雷做法同普通建筑相同，通過(guò)在現(xiàn)澆層埋設(shè)防雷連接板，金屬連接件一端連到主體結(jié)構(gòu)中作為防雷的鋼筋上；另一端通過(guò)防雷連接板連接到金屬幕墻、金屬外墻板上，從而實(shí)現(xiàn)可靠的連接。

對(duì)于預(yù)制凸窗、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)、預(yù)制空調(diào)板等，需要在工廠裝配制造的時(shí)候讓構(gòu)件內(nèi)的防雷金屬連接件一端與構(gòu)件內(nèi)預(yù)埋的防雷連接板連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與金屬幕墻、金屬外墻板的連接；另一端與主體結(jié)構(gòu)的鋼筋相連接。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，強(qiáng)調(diào)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)新理念的裝配式建筑取得了飛速發(fā)展，為建筑行業(yè)在成本、周期、節(jié)能等多方面帶來(lái)了巨大的效益。作為一項(xiàng)新興技術(shù)，其技術(shù)做法還有待進(jìn)一步的細(xì)化和提高，而這也對(duì)我們電氣設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，從多角度出發(fā)進(jìn)行更加積極的探索與研究。