王 強, 孫雪虹
(1.北京維拓時代建筑設計股份有限公司,北京100025;2.邁進工程設計咨詢(北京)有限公司,北京100021)
LOFT起源于二十世紀九十年代,為上下雙層復式結構,最初是藝術家們利用廢棄的工業廠房,將其分割為居住、工作、收藏以及娛樂等各種空間,通過對空間的變換,構造各種生活方式。而在這個崇尚自由和個性化的年代,LOFT住宅作為一種新的居住建筑呈現在人們眼前,其流動性、開放性以及透明性的設計理念深受廣大青年人的喜愛。
LOFT住宅大多單層面積不大,一般為30~50m2,層高較高,一般為3.6~5.2m。層高較高的特點使其空間具有很大的靈活性,人們可以根據自己的喜好設計自己夢想的格局,可以使空間完全敞開,也可以對空間進行分區分隔。多元化的建筑形態帶來了不同的生活體驗,但同時也給機電設計帶來了多重挑戰。
LOFT住宅作為一種復式結構,不同于普通的建筑,它有著顯著的特點。
(1)面積小:單層面積小,格局緊湊,有的戶內凈寬甚至只有3.5m寬,但增加夾層后面積有所增加,所以電氣專業在前期方案階段進行電量估算時應考慮增加后的總面積,對每戶電量進行預留。
(2)戶數多:由于其單層面積小,故每層戶數較多,所以電氣在確定每層管井面積時應根據每層戶數確定層電表箱的數量,同時應根據總容量預估電井內總橋架大小,以便對電井進行合理的布置,從而確定電井的大小。
(3)夾層板管線敷設:LOFT住宅設計中,夾層板多為后砌結構,為減少后砌拆改量,夾層板內管線預留以及管線敷設成為設計中重要一環。
本文主要從LOFT住宅電量預留,管井預留,一次結構墻體、二次墻體的電氣預留預埋以及夾層板開洞等方面闡述LOFT住宅在設計中的要點。
設計中對于電量的預留,往往通過面積指標法(即每平米用電指標乘以面積),同時結合JGJ242-2011《住宅建筑電氣設計規范》中的要求對用電負荷進行估算,但LOFT住宅在一次結構設計時面積雖僅為30~50m2,但實際分割為兩層后使用面積可達到原面積的1.5~2倍,同時有些項目中LOFT住宅戶內無燃氣,所以除考慮兩層面積外,還應預留電廚房的電量,同時方案階段對于變壓器的容量估算同樣應考慮此部分因素,建議按戶數計算變壓器的容量。
目前LOFT住宅建筑多為長走廊型,設計時一般考慮集中設置電表箱,但如果項目單層長度較長,應考慮每層按區域設置多組電井,一方面便于住戶平時查表,另一方面考慮電表箱至末端戶箱線纜的損耗。建議配電長度超過60m時,增加一組電井,當每組電井所帶戶數超過24表時,增加電表箱(此時管井大小應預留表箱位置)或者采用多功能電表。
下面以某實際項目為例進行說明,建筑為L型,南北跨度長達160m,中間設有三組變形縫,核心筒兩側為住戶,為了減少管線穿越變形縫,本項目共設置4組強弱電井,分別位于每個核心筒內,配電干線由變電所沿橋架至每層層電表箱,然后由層電表箱沿橋架敷設至末端戶箱。圖1中電井位置用深方框表示,每個電井所覆蓋的區域如圖1所示。

圖1 LOFT住宅建筑中管井的設置
電氣設計中,戶內管線往往暗敷至結構板中,即在進行一次結構施工時,應先將戶內管線進行預留預埋,以避免后期在一次墻體上進行開槽埋管。
在LOFT住宅電氣設計中,一次結構墻體內的點位(比如一次墻體的插座、頂板燈具)均可進行一次預留預埋(如圖2斜線陰影部分所示),但LOFT住宅二次墻體以及夾層板均為后砌墻體,故二次墻體的點位(比如插座、開關等)以及夾層板上的點位(比如燈具),均需在對應的一次結構墻體內預留接線盒(如圖2陰影區域所示),待進行二次墻體及夾層板施工時,其點位可直接接至一次結構墻體上的接線盒。

圖2 一次結構墻體強電點位預留預埋示意圖
在LOFT住宅建筑設計中,夾層板為后砌結構板,目前夾層板主要分為兩種結構板形式:一種是混凝土結構,一種是鋼結構。當采用不同結構形式時,其穿管方式亦不相同。
2.4.1夾層板管線敷設(混凝土結構)
當夾層板為現澆混凝土結構時,一般采用化學植筋的方式與主體結構連接,厚度通常≥120mm,所以夾層板內管線可在混凝土澆筑之前根據燈具點位預埋在板里。如圖3所示。
由于此方案樓板自身較重,需要大量的植筋、支模等工序,同時在主體竣工后二次夾層施工中要求濕作業,增加了施工難度。所以目前大多采用輕質鋼結構形式。

圖3 夾層板為混凝土結構時管線敷設示意圖
2.4.2夾層板管線敷設(鋼結構)
目前夾層板采用鋼結構的方式主要有兩種做法,一種是鋼結構+水泥壓力板的組合方式,一種是鋼結構+木結構的組合方式,本文主要針對鋼結構+水泥壓力板的方式進行分析。
鋼結構+水泥壓力板的組合方式大樣圖詳見圖4所示,主要采用槽鋼[80×43×5,24mm水泥壓力板以及2mm橡膠防磨墊等。

圖4 鋼結構+水泥壓力板的組合方式大樣圖
根據近期項目實例,此種夾層板上燈具穿管有兩種做法。
(1)通過主次梁交叉布置的方法(圖5中GL1為主梁,GL2為次梁):其中主梁采用槽鋼[80×43×5,次梁采用槽鋼[50×37×4.5,這樣利用主次梁之間的高差30mm,可用于敷設燈具管線,但管線不能橫穿主梁,需要沿主體墻繞過主梁后再進行燈具連線,同時避免燈具安裝在兩條主梁之間,詳見圖5,夾層板管線敷設圖。
(2)通過在主梁上打孔穿管的方法:根據結構專業計算,一般梁結構開洞,在每跨梁的1/3處開洞,對梁的影響最小,由于夾層板鋼梁高度僅為80mm,經結構計算,將每段梁分為5份,在2/5處與4/5處開洞,其彎矩和剪力相對較小,對鋼結構的影響最小。開洞后,可采用環形加勁肋、套管或者環形補強板進行加強。管線穿梁連接圖詳見圖6。

圖5 鋼結構中夾層板管線敷設一

圖6 鋼結構中夾層板管線敷設二
經過對比,以上兩種穿線敷設方法各有利弊,方法(1)中可避免穿梁,減小對鋼結構的影響,但管線敷設拐彎處較多,增加了一定的施工難度,施工時中間會增加部分接線盒,同時浪費管線;方法(2)可減少管線的敷設,但任何開洞對結構都會有或多或少的影響。所以在設計中建議兩種方法可結合使用,通過合理布置主次梁的位置,盡量減少主梁開洞。
從以上分析中可以看出,LOFT住宅戶型雖小但“五臟俱全”,同時考慮其內部可能無燃氣引入的情況,每戶應多預留些電量,同時方案階段預計算變壓器容量時也應考慮此部分因素。管井應根據項目特點分區域集中設置,同時考慮距離對電壓損耗的影響。在設計點位時,除應考慮一次結構墻體的點位預留預埋以外,還應考慮二次墻體點位以及夾層板點位預留接線盒,以避免現場二次拆改,既為二次機電設計預留了條件,又節省了二次建設時的成本。
設計中應根據結構專業不同的夾層板方案選擇不同的穿管方案,目前方案(1)和方案(2)均存在其弊端,但無論采用何種方案,建議二次精裝時盡量將燈具點位設置為壁裝射燈或筒燈,以減少對夾層板的影響。