裝配式鋼結構建筑電氣設計需要注意的問題

南 陽

(大同市二院建筑設計研究有限責任公司，山西 大同 037000)

推進裝配式建筑的發展和應用是實現整個建筑行業升級轉型和可持續發展的必由之路。鋼結構建筑天然就是符合裝配式建筑特點的結構形式。目前國內應用比較廣泛的鋼結構建筑主要有：鋼—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，輕鋼型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，輕鋼型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。

1 裝配式鋼結構建筑的相關特點

1.1 墻體

1)結構體系：以方鋼管混凝土組合異形柱結構體系及鋼管束組合剪力墻結構體系為例。方鋼管混凝土結構是在焊接方鋼管、冷彎成型方鋼管或擠壓成型方鋼管中灌入混凝土，是鋼材和混凝土共同工作的一種組合結構。鋼管束組合剪力墻是由幾個標準化、模數化的部件鋼管并排連接在一起，在它的內部澆筑混凝土形成結構的豎向抗側力和承重構件。這兩種結構體系受力構件(鋼柱、鋼管束剪力墻)均無法預埋電氣設備及管線，因此對于插座等電氣點位大量暗裝的住宅及部分公建來說，受力構件的布置應盡量避開有插座、開關等電氣設備布置的場所。例如：住宅客廳的多媒體要求較多，需要布置強電插座、弱電插座(通訊、網絡、電視、音響等)以及相關的穿線管等，此時，鋼剪力墻若布置在客廳電視墻，將給住戶裝修改造帶來很大的影響。

2)預制墻體：預制墻體是裝配式鋼結構建筑的重要組成部分，主要有裝配式輕鋼龍骨灌漿板、輕鋼龍骨墻板、EPS輕質混凝土復合夾芯條板、預制鋼筋混凝土墻板、陶粒混凝土板等。預制墻體在工廠加工時，宜將電氣所需的預留穿線管、預埋件、插座底盒及開關底盒等一并完成，以滿足工業化，裝配化，施工現場干式施工的需求。

1.2 樓板

目前在裝配式鋼結構建筑上應用較廣的樓板為疊合樓板及現澆樓板。現澆樓板的施工布線與常規混凝土建筑無異，但不符合裝配式建筑工業化生產的要求。疊合樓板是將樓板中的鋼筋在工廠加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅壓型鋼板焊接成一體的組合模板，由預制部分和現澆部分組成，由于鋼筋桁架樓承板的底模在使用階段不受力，當樓板混凝土澆筑并養護好后，可拆除底模鍍鋅鋼板，做好底面處理，可達到與現澆混凝土樓板底面相同的效果。疊合樓板的電氣接線盒、燈頭盒等應預埋在疊合樓板預制部分內，電氣管線則通常敷設在疊合樓板的現澆層內，這樣電氣接線盒和管線的連接在疊合樓板的現澆層內實現，故要求在疊合樓板預制構件中預埋的電氣接線盒應采用深型接線盒。

2 裝配式鋼結構建筑在電氣設計上需要注意的問題

1)裝配式建筑由于工業化生產的需求，大量采用預制構件，因此，電氣設備、管線的設計應充分考慮預制構件的標準化設計，以適應工廠化生產和施工現場裝配安裝的要求，提高生產效率。這里需要注意的一個方面是：傳統建筑的電氣設計中，有左右對稱的房間及場所設計師往往在使用CAD等制圖軟件繪制圖紙的過程中采用鏡像的命令。但在裝配式鋼結構建筑中，這樣的設計會增加工廠加工預制墻體的種類。因此要盡量避免此種情況發生，即盡量減少預制墻體的種類。

2)疊合樓板敷設管線的問題。由于疊合樓板現澆層的厚度相比現澆板較薄，大約為50 mm～80 mm，板內埋設的電氣支線套管一般為16 mm～32 mm，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范規程要求的穿線管。

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場穿管的墻體時，可以施工現場作業埋管。

4)精裝一體化設計。根據GB/T 51129—2017裝配式建筑評價標準及《山西省裝配式建筑行動方案2017》第六條：“推進我省裝配式住宅全裝修，推行裝配式建筑全裝修與主體結構、機電設備一體化設計和協同施工，推廣集成廚房和衛生間，預制隔墻、主體結構與管線相分離等技術體系。推行裝配式住宅全裝修成品交房。”的指導意見，裝配化裝修是裝配式建筑的倡導方向，精裝修交房的工程，應在建筑設計的同時進行室內裝修設計，即采用精裝一體化設計。設計階段，電氣專業應要求建筑及內裝專業確定室內布置，并根據布置進行燈具、插座、開關等電氣點位布置圖的設計，對敷設管道的路徑做準確性定位，并與預制構件設計相協調。同時宜采用管線分離的方式，減少傳統內裝在墻體和樓板內埋設管線的做法，使建筑主體結構與設備管線部分相分離，確保主體結構具有優良的耐久性，并保證建筑內裝部品具有優良的可變性和適應性。

5)電氣管線的敷設要求。

a.電氣干線：由于裝配式鋼結構建筑自身的特點，以及考慮到維修、管理、安全等因素，配電強弱電干線在水平方向宜沿橋架或穿保護管敷設；豎向干線宜在公共區域的電氣豎井內設置。

b.根據JGJ 16—2008民用建筑電氣設計規范第8章配電線路布線系統的有關規定；GB 50016—2014建筑設計防火規范第10．1．10條“消防配電線路應滿足火災時連續供電的需要，其敷設應符合下列規定：……保護層厚度不應小于30 mm”；JGJ 242—2011住宅建筑電氣設計規范第7.2.1，7.2.2，7.2.3條“住宅建筑套內配電線路布線可采用……明敷的金屬導管應做防腐、防潮處理”；因此，在裝配式鋼結構建筑電氣布線時，特別是采用精裝一體化設計的情況下，要注意管線的敷設滿足以上規范的要求。

3 結語

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的管線交叉，盡量減少現場施工的難度，滿足預制構件工廠化生產及機械化安裝的需求[3]。