王義賢
北京市住宅建筑設計研究院有限公司 北京 100005
裝配式混凝土結構建筑電氣設計除應符合國家和地方現行相關規范、標準和規程的要求外,還應滿足現行裝配式結構建筑的設計、施工及驗收規范、標準和規程的要求。
電氣豎向干線的管線宜做集中敷設,滿足維修更換的需要,當豎向管道穿越預制構件或設備暗敷于預制構件時,需在預制構件中預留溝、槽、孔洞或套管;電氣水平管線宜在架空層或吊頂內敷設,當受條件限制必須暗埋時,宜敷設在現澆層或建筑墊層內,如無現澆層且建筑墊層又不滿足管線暗埋要求時,需在預制構件中預留相應的套管和接線盒[1]。
隨著裝配式建筑技術的不斷提高,裝配式混凝土結構建筑宜開展建筑和室內裝修一體化設計,做到設計及施工安裝標準化、系列化,提高并滿足預制構件工廠化生產及機械化安裝的需求,最大程度的體現裝配式混凝土結構建筑的優越性。
在進行裝配式混凝土建筑內部電氣管線設計時,應重視管線綜合。住宅建筑應特別注意套內電氣管線的綜合設計,每套戶內的電氣管線應以戶為界面劃分并綜合。
預制構件上的孔洞及溝槽,設計過程中電氣專業應與土建專業密切溝通,防止遺漏,避免后期對預制構件剔鑿孔洞、溝槽。
電氣管線可以預埋在結構預制構件內,能減少裝配式混凝土結構建筑施工現場的濕作業,以達到節材、提高效率、降低現場揚塵、保持現場干凈等目的。
(1)裝配式混凝土結構建筑的電氣設計,應做到電氣系統安全可靠、節能環保、維護管理方便、設備布置整體美觀。
(2)裝配式混凝土結構建筑的電氣設計應編制設計、制作和施工安裝的成套文件。①裝配式混凝土結構建筑的電氣設計應采用標準化、系列化的設計方法,做到設備布置、設備安裝、管線敷設和連接的標準化和系列化。②施工圖設計階段,電氣專業應根據建筑專業的室內家具布置,進行燈具、插座、開關面板等點位的布置,設計中應對預制墻體內敷設的管線做準確的定位,且必須與預制構件設計相協調。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[2]。③設計階段,電氣專業配合結構預制構件深化單位編制預制構件的加工圖紙,準確定位和反映構件中電氣設備,滿足預制構件工廠化生產及機械化安裝的需要。預制構件加工制作階段,應將各專業、各工種所需的預留孔洞、預埋件等一并完成,避免在施工現場進行剔鑿、切割,影響質量及觀感。
(3)裝配式混凝土結構建筑應進行管線綜合設計,盡可能減少管線的交叉。①因裝配式混凝土結構建筑的特殊結構形式,其內部的管道綜合尤為重要。預制構件在現場隨意開孔開槽可能會影響到結構安全。設計可采用包含BIM 技術在內的多種技術手段開展三維管線綜合設計,對結構預制構件內的電氣設備、管線和預留洞槽等做準確定位,以減少現場返工。②裝配式混凝土結構建筑中,電氣豎向管線宜做集中敷設,滿足維修更換的需要;電氣水平管線宜在架空層或吊頂內敷設,當受條件限制必須暗敷設時,宜敷設在現澆層或建筑墊層內。③住宅戶內配電箱和弱電布線箱電氣進出線較多,設計時可將它們設置于不同的位置,以避免大量管線在疊合樓板內集中交叉。戶內電氣管線在樓板中敷設時,應做好管線的綜合排布,同一地點嚴禁兩根以上電氣管線交叉敷設。電氣管線宜敷設在疊合樓板的現澆層內,疊合樓板現澆層的厚度通常只有70mm左右,綜合電氣管線的管徑、板內鋼筋等因素,最多只能滿足兩根管線的交叉。對存在三根管線交叉的情況,進行線路優化,減少到只存在兩層電氣管線交叉的情況。
(1)在預制構件上設置的戶內配電箱、弱電布線箱和控制器等應做到布置合理,定位準確。①裝配式混凝土結構建筑的戶內配電箱、弱電布線箱和控制器宜盡可能避免安裝在預制墻體上。當無法避讓時,應根據建筑的結構形式合理選擇這些電氣設備的安裝形式及進出管線的敷設形式。②當設計要求箱體和管線均暗埋在預制構件時,應在墻板與樓板的連接處預留出足夠的操作空間,以方便管線連接的施工。為方便和規范構件制作,在預制墻體上預留的箱體和管線應遵照預制墻體的模數,在預制構件上準確和標準化定位,如電源插座和信息插座的間距、插座的安裝高度等要求應在設計說明中予以明確。(1.戶內配電箱安裝高度由設計確定(一般為1.8m);2.預留戶內配電箱接管洞口高度為300+h2(h2 隨工程做法定);3.戶內配電箱具體尺寸a1、b1 由設計確定。4.弱電布線箱安裝高度由設計確定(一般為0.3m 或0.5m);5.預留弱電布線箱接管洞口高度為300+h4(h4 隨工程做法定);6.弱電布線箱具體尺寸a2、b2 由設計確定。)
(2)在預制構件上設置的照明燈具和插座的數量應滿足使用需求,并做到精確定位。燈具和插座的接線盒在預制構件上的預留位置應不影響結構安全。①裝配式混凝土結構建筑中,通常在樓梯、陽臺、空調板等部位采用預制構件。隨著預制化率在裝配式混凝土結構建筑中逐漸提高,樓板和分隔墻等部位采用預制構件的做法也越來越普遍。②以樓板為例,樓板采用預制構件,分為全預制和疊合樓板兩種做法。采用全預制樓板時,電氣的接線盒和管線應全部預埋在結構預制構件內。采用疊合樓板時,電氣的接線盒應預埋在結構預制構件內,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就只能在疊合樓板的現澆層內實現了,故要求在疊合樓板預制構件中預埋的電氣接線盒采用深型接線盒。③裝配式混凝土結構建筑的墻板,現多采用全預制構件和現澆式一體化成型墻體兩種方式。在墻體上預留接線盒的位置應遵照構件模數,并滿足電氣規范和使用要求。電氣的管線應預埋在構件內。④這里需要強調,裝配式混凝土結構建筑的預制內墻板、外墻板門窗過梁鋼筋錨固區對結構安全尤為重要,不應在上述區域內預留接線盒。

表1 預制構件尺寸允許偏差及檢驗方法
(1)配電、弱電主干線應集中設在共用部位,便于維修維護。①由于裝配式混凝土結構建筑的主體結構多為整體預制的大型混凝土構件,難以將配電干線、弱電干線分散敷設在這些構件內,管線施工難度加大,因此配電干線、弱電干線要盡可能與裝配式結構主體分離,豎向主干線宜集中設置在建筑公共區域的電氣管井內。②裝配式混凝土結構建筑的電氣管井在選址時,應該避免設置于采用預制樓板(如樓梯半平臺等)區域內,從而減少在預制構件中預埋大量線管的現象產生。
(2)電氣管線及其敷設要求。①裝配式混凝土結構建筑中,電氣管線可采用在架空地板下、內隔墻及吊頂內敷設,如受條件限制必須采用暗敷設時,宜優先選擇在疊合樓板的疊合層或建筑找平層中暗敷。②電氣線路布線可采用金屬導管或塑料導管,但需直接連接的導管應采用相同的管材。明敷的消防配電線路應穿金屬導管保護,且金屬導管應采取防火保護措施。導管壁厚應滿足相關規范的要求。③預制構件中暗敷的管線不應影響結構安全,如管線不應敷設在預制構件的接縫處。水平接縫和豎向接縫是裝配式結構的關鍵部位,為保證水平接縫和豎向接縫有足夠的傳遞內力的能力,豎向電氣管線不應設在預制柱內,且不宜設置在預制剪力墻內。當豎向電氣管線設置在預制剪力墻或非承重預制墻板內時,應避開剪力墻的邊緣構件范圍,并應統一設計,將預留管線標示在預制墻板深化圖上。
(3)管線的連接和施工要求。①裝配式混凝土結構建筑中,電氣管線的接口應采用標準化的接口。預制構件內導管的連接技術在滿足預制構件的連接方式的同時,應做到安全可靠、方便簡潔。②目前國內電氣導管的連接還以傳統的連接方式居多,施工現場的管線連接還需耗費大量的人力和物力。故電氣導管的連接技術還需做進一步的研究和提高。目前常見的各種管材的連接,可參見《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB 50303-2015 中的相關要求。③裝配式混凝土結構建筑中沿疊合樓板、預制墻體預埋的電氣燈頭盒、接線管及其管路與現澆相應電氣管路連接時,應在其連接處預留接線足夠空間,便于施工接管操作,連接完成后再用混凝土澆筑預留的孔洞。
(1)穿越預制構件的電氣管線、槽盒均應預留孔洞,嚴禁剔鑿。①預制構件在工廠加工制作時,應遵守結構設計模數,將各專業、各工種所需的預留孔洞、預埋件等一并完成,避免在施工現場進行剔鑿、切割,傷及預制構件,影響質量及觀感。②構件在工廠加工制作時,應根據預制構件的加工圖紙,準確預埋接線盒、管線等設備,并預留溝、槽、孔洞的位置。預制構件上為設備及其管線敷設預留的孔洞、套管、坑槽應選擇在對構件受力影響最小的部位。③當利用預制構件中的鋼筋做防雷引下線或接地線使用時,應在構件表面的合適位置預留鋼板等預埋件,預留的鋼板應按照要求,與構件內利用的鋼筋可靠連接,形成電氣通路[3]。
(2)預制構件檢驗。①電氣預埋的隱驗要求。預制構件在工廠加工時,在混凝土澆筑前,應按要求對預制構件內預埋的電氣管線、接線盒及預埋件等進行隱蔽工程檢查,這是保證預制構件滿足電氣功能的關鍵質量控制環節。②構件的檢驗要求。預制構件外觀質量缺陷可分為一般缺陷和嚴重缺陷兩類,預制構件的嚴重缺陷主要是指影響構件的結構性能或安裝使用功能的缺陷,構件制作時應制定質量保證措施予以避免。
根據《裝配式混凝土結構技術規程》JGJ1-2014,第11.4.2條規定,預制構件的允許尺寸偏差及檢驗方法應符合下表的規定。預制構件有粗糙面時,與粗糙面相關的尺寸允許偏差可適當放松。
裝配式混凝土結構建筑中,即使在預制構件安裝完成后,尚有后澆的混凝土工作。如疊合樓板的現澆層、現澆式一體化成型墻體的現澆層、構件連接部位、預留的管道連接空間等等,故要求在施工澆筑前,做好隱蔽工程的驗收工作。
隨著裝配式建筑的大力推廣,裝配式建筑電氣在設計中顯得尤為重要,在設計過程中電氣設備、電氣管線的設計應符合國家和地方現行相關規范、標準和規程。滿足構件制作和檢驗的要求,從而充分發揮裝配式建筑的優勢。