裝配式建筑電氣設計關鍵技術研究

魏晉夫

摘 要：裝配式建筑最早在發(fā)達國家開始流行，以其優(yōu)越的性能和便捷的屬性，在推出之初就已經(jīng)被廣泛流傳使用，我國自2015年開始對裝配式建筑進行了規(guī)劃和應用。裝配式建筑在施工方面會更加便捷，而且出于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求及節(jié)能環(huán)保的特性，也能夠充分符合當前綠色發(fā)展的需要。再加之裝配式建筑在施工方面的高效率，使得其在建筑行業(yè)內(nèi)備受青睞。在近些年來，我國越來越多的地方開始倡導并普及裝配式建筑，尤其是在工廠建設當中，對于裝配式建筑的使用更加廣泛。針對裝配式建筑中的電氣設計來說，在具體施工之前，需要了解到電氣系統(tǒng)各個設備的具體位置以及線路走向等各種條件，方便在實際的施工過程中進行施工規(guī)劃，確保電氣系統(tǒng)的設計不會與其他施工作業(yè)產(chǎn)生沖突。主要針對當前我國裝配式建筑的電氣設計技術進行了論述，并且針對目前的實際施工狀況進行了電氣設計的關鍵技術分析。

關鍵詞：裝配式建筑;電氣系統(tǒng);系統(tǒng)設計

中圖分類號：TU75? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）06-0036-03

0 引言

在我國經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，隨著國民收入水平的上升，針對住房條件的要求也有了一定的提升，再加之裝配式建筑進入我國的建筑領域，并迅速普及，在實際的建筑施工過程中，針對裝備式建筑的電力設計成為了當前我國建筑施工的主要研究方向。近些年來，隨著裝配式建筑的具體施工工藝的普及以及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和外圍保護系統(tǒng)裝配化技術的快速提升，我國針對建筑施工方方式的技術水平也有了大幅度的上漲，但是針對電氣設計來說，考慮到不同建筑項目以及管線系統(tǒng)裝配化程度的發(fā)展相對緩慢，在實際的裝配式施工中，電氣設計過程中會遇到很多的問題。比如現(xiàn)場機電安裝施工與土建施工脫節(jié)等情況時常出現(xiàn)，這也是當前我國在裝配式建筑發(fā)展普及過程中所遇到的主要問題。

1 預制裝配式建筑主要特征及優(yōu)勢

1.1 預制裝配式建筑特征

裝配式建筑有著比較廣闊的應用范圍以及較為特殊的性能，以結(jié)構(gòu)體系為例，裝配式建筑的承重墻質(zhì)量更優(yōu)，而且在實際的材料應用方面，也比傳統(tǒng)的建筑方式更為節(jié)省，再加之綠色建材的應用以及我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的貫徹落實，更加推動了裝配式建筑在我國建筑行業(yè)內(nèi)的普及。裝配式建筑在外墻施工過程中設置的保溫層能夠有效提升建筑的密封性，不僅能夠起到保暖節(jié)能的作用，在噪聲隔絕方面，也有一定的優(yōu)勢，能夠有效提高住戶的舒適度。上文中提到裝配式建筑所需要的建材大多為簡單輕便的材料，這種材料具有很好的抗震性，而且建筑材料較為統(tǒng)一，能夠集中處理。這樣一來，不僅縮短了施工周期，還能夠有效提高建筑物的外觀完整性。

1.2 預制裝配式建筑優(yōu)勢

早在20世紀60年代就已經(jīng)出現(xiàn)了裝配式建筑，最早期的裝配式建筑在外形方面較為單一，但是隨著施工工藝的提升以及人們審美的變化，裝配式建筑的外形經(jīng)過不斷的設計與改良，在靈活性與多樣性方面有了顯著的提升。不僅在樣式方面更加豐富，隨著對于環(huán)境保護要求的不斷嚴格，在施工材料選擇方面，也完成了選用綠色建材的過渡。裝配式建筑在實際的施工過程中，將施工的整個過程劃分為幾個單一的環(huán)節(jié)，并且在車間生產(chǎn)加工各個部分的構(gòu)建，然后在施工現(xiàn)場進行進行組裝，相較于傳統(tǒng)的建筑施工方式來說，這種先組裝后投入施工的方式，能夠有效的節(jié)約時間。統(tǒng)一化的生產(chǎn)管理也能夠避免由于尺寸不一或者施工標準不一導致的原材料浪費問題，這非常符合當下節(jié)能減排的社會要求。針對建筑外墻來說，裝配式建筑的特殊材料選用也能夠在增加保溫層的同時，隔絕一定的噪音。

2 裝配式建筑電氣設計

2.1 設計原則

在進行裝配式建筑的電氣系統(tǒng)設計過程中，設計師需要充分明確裝配式建筑的施工特點以及具體的施工工藝，在實際的施工工作開展之前，還需要對施工環(huán)境進行具體的調(diào)查，做好電氣系統(tǒng)的設計。包括設備安裝地點以及管線分布等，都需要充分符合建筑要求，而且還不能夠與其他施工產(chǎn)生沖突。與此同時，還要詳細分析電氣設計中的各個分項分部，對于具體的細節(jié)內(nèi)容也需要反復斟酌，確保整個電氣系統(tǒng)的布局能夠充分的符合建筑要求，在完成安裝布局之后，不會與后續(xù)的施工產(chǎn)生沖突。比如在預留管線的過程中，需要考慮到施工墻面涂層以及電源插口布局等問題，考慮到線路的折損與更換問題，要盡量減少管線在混凝土中預埋的部分。

2.2 模塊化設計

在設計師進行電氣系統(tǒng)設計中，電器模塊的設計要充分尊重建筑物本身的空間布局特點，例如進行電器模塊的布局時，需要對戶型進行模塊化分解，將不同的部分分開分析之后，再串聯(lián)到一起進行電氣系統(tǒng)，涉及針對連接管線、強弱電電盒植入以及照明設備等的空間布局，也需要根據(jù)實際的建筑戶型進行合理排布，確保每一個模塊都能夠充分發(fā)揮自身作用[1]。

2.3 空間化設計

在采用模塊化設計理念規(guī)劃設計裝配式建筑電氣系統(tǒng)時，要尊重建筑實際需求和實際特點，將建筑的內(nèi)部空間劃分為不同的區(qū)域。建筑空間主要包括辦公室、會議室、洗漱間等多種功能區(qū)域。以人為本是規(guī)劃設計建筑空間和內(nèi)部電氣系統(tǒng)的基本原則，要將建筑服務于人的功能充分發(fā)揮出來。因此，在規(guī)劃設計電氣設備系統(tǒng)時，要按照空間分布模數(shù)來做好設計內(nèi)容的合理確定。比如在規(guī)劃設計建筑照明設備設施時，通常按照 9 kW 以內(nèi)的標準設計辦公空間照明，按照 6 kW/m的標準限定 90 m以下的戶型照明。在建筑空間內(nèi)部，不同的電氣設備之間彼此會產(chǎn)生不同程度的影響，同時，各個設備還要共同協(xié)作完成電氣系統(tǒng)的正常運行。因此，在設計中要注意對不同電氣設備適配性進行充分考慮，尤其是同一空間的設備。

在同一個空間的建筑當中，每一個電氣設備之間都需要協(xié)同合作，確保整個室內(nèi)環(huán)境的舒適度，無論電氣設備的類型如何，在服務對象上都是統(tǒng)一的，所以在進行具體的電氣系統(tǒng)設計過程中，使用者的舒適度需要貫穿于整個設計當中。以照明系統(tǒng)為例，室內(nèi)采光以及窗簾的開合等因素都會影響到室內(nèi)的照明效果，考慮到太陽和輻射以及照明設備使用頻率等各方面條件，在進行電氣設備的安裝布局時，需要充分考慮到室內(nèi)室外的環(huán)境影響以及涉運行的穩(wěn)定性和科學性的各方面因素[2]。

3 裝配式建筑電氣設計要點

3.1 標準化設計

在設計師進行裝配式建筑電氣系統(tǒng)設計的過程中，要堅持遵循設計標準，在實際的系統(tǒng)規(guī)劃與設備定位等方面，要符合前期的統(tǒng)一要求，規(guī)劃確保整個建筑施工的過程中都能夠按照既定程序進行。對于空間規(guī)劃方面，包括照明系統(tǒng)、電氣設備位置確定等各方面都需要進行提前的設計規(guī)劃，確保能夠充分發(fā)揮出裝配式建筑標準化少規(guī)格、多組合的設計優(yōu)勢。除了設計師需要堅持標準化設計為主導之外，在實際的施工過程中需要充分滿足標準化生產(chǎn)的要求，盡量減少構(gòu)件種類，不僅能夠節(jié)約現(xiàn)場安裝的時間，在實際的施工項目方面，也有了大幅度的提升[3]。

3.2 電氣管線設計

針對電氣系統(tǒng)設計來說，除了對設備安裝的位置布局進行系統(tǒng)規(guī)劃之外，對于管線連接以及布局方面也是設計施工的重要內(nèi)容。針對管線布局設計來說，考慮到建筑物需要水泥澆筑以及外部封層等建筑工業(yè)在進行管線布局安排時要盡量減少管線在混凝土層預留位置的部分。除此之外，在具體安裝工作開展之前，需要在空間布局以及線路設計進行綜合考量，確保線路在排版布局方面不會過多重復交叉，這樣一來，能夠降低整個電氣系統(tǒng)的施工成本，再加之線路老化以及更換的問題，減少交叉的線路布局，也能夠便于線路的維護和更換。

3.3 室內(nèi)配電箱定位

配電箱作為裝配式建筑，室內(nèi)的強電箱不僅需要充分符合電氣設計的標準規(guī)范，在具體的安裝位置方面，也需要嚴格遵守相關規(guī)定。配電箱一般會安裝在套內(nèi)走廊、起居室，門廳等位置，在安裝的過程中，需要確保配電箱底部超過1.6 m，以減少電能損耗，充分發(fā)揮出配電箱的功能和作用。除此之外，配電箱連接室內(nèi)大部分電氣設備，所以在連接管線方面較為復雜，過多的管線連接，使得配電箱的安全隱患較多，為了確保室內(nèi)用電安全以及線路連接的穩(wěn)定性，在實際當中工作進行過程中，需要盡量簡化構(gòu)件，降低工廠加工和現(xiàn)場施工安裝的難度[4]。

3.4 電井選址

在規(guī)劃設計裝配式建筑電氣系統(tǒng)過程中，要加強關注電井這一重要內(nèi)容。設計師要加強優(yōu)化電井選址等方面的內(nèi)容，注意所選位置的安全性，盡量采取有效措施，避免發(fā)生電井損壞問題。通常預制裝配式建筑的構(gòu)件是集中在工廠生產(chǎn)然后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝，在實際操作中要盡量減少開鑿等施工作業(yè)，以免施工不當降低構(gòu)件的安全性和穩(wěn)定性，增加裝配式建筑整體的安全風險，要盡量保證建筑物整體穩(wěn)定性。

4 裝配式建筑電氣設計的未來發(fā)展

在當前建筑行業(yè)不斷發(fā)展的推動下，在未來，裝配式建筑不管是在施工工藝還是具體的系統(tǒng)設計方面都會有大幅度的提升，針對裝配式建筑智能化、節(jié)能化的發(fā)展方向來講，伴隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的貫徹落實，在裝配式建筑的發(fā)展過程中，針對其內(nèi)部電氣系統(tǒng)設計方面需要更多的加入自動化，智能化技術和裝備，并且在實際的設計和施工過程中，需要充分尊重具體的標準要求。從設計師的角度出發(fā)，在進行系統(tǒng)設計的過程中，不僅需要考慮到空間布局以及設計要點這幾個方面，在各項信息數(shù)據(jù)處理上也需要給予足夠的重視，做好遠程監(jiān)控、智能化控制。除此之外，設計師還需要注意智能建筑構(gòu)架和優(yōu)化，詳細分析總結(jié)電氣設計的具體要求，綜合全盤考慮的所有涉及內(nèi)容再開展工作[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國裝配式建筑不斷發(fā)展的過程中，提升施工工藝的同時也要不斷完善電氣設計，改變原有電氣設計中的不足之處。在實際設計過程中，不管是設計師還是后期的施工人員，都需要充分尊重電計系統(tǒng)和空間布局的協(xié)同作用，開展工作的過程中，要盡量簡化構(gòu)件，提升工廠加工和現(xiàn)場施工安裝的效率。在完成系統(tǒng)設計的同時，節(jié)約成本縮減施工周期，提升整個建筑的舒適性，為使用者帶來更好的體驗。

參考文獻

[1] 張利欽，史源平，張文娟，等.天正電氣和Dialux在建筑電氣技術教學改革中的應用[J].石家莊學院學報，2021，23（6）：142-147.

[2] 汪海波，萬麗娟，樊敏，等.勢壘可調(diào)的氧化鎵肖特基二極管[J/OL].物理學報：1-15[2021-11-27].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1958.O4.20211103.1701.059.html.

[3] 曹宇，劉超穎，趙耀，等.雙電子傳輸層結(jié)構(gòu)硫硒化銻太陽電池的界面特性優(yōu)化研究[J/OL]. 物理學報：1-19[2021-11-27].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1958.o4.20211103.1127.022.html.

[4] 鄭一斌，王慧芳，張磊，等.基于LightGBM算法的配電網(wǎng)單相接地故障區(qū)段定位方法[J/OL].電力自動化設備：1-8[2021-11-27].https：//doi.org/10.16081/j.epae.202108033.

[5] 謝寶志，何志江，鄧磊，等.考慮溫度作用的浸金屬碳滑板磨損量預測方法研究[J/OL].鐵道標準設計：1-7[2021-11-27].https：//doi.org/10.13238/j.issn.1004-2954.202107090007.