裝配式建筑電氣設計關鍵技術研究

劉棟

摘要：裝配式建筑是指把傳統建造方式中的大量現場作業工作轉移到工廠進行，在工廠生產預制出建筑構件，經過養護并驗收合格后運輸至現場，通過可靠的連接方式在現場裝配安裝而成的建筑。在裝配式建筑具體設計過程中，需要重點關注電氣設計，提前合理規劃設計電氣系統各個設備設施的位置、線路走向等，對預留位置是否和其他施工作業產生沖突進行重點考慮分析，以避免后期施工中發生一系列的問題。為了進一步優化裝配式建筑電氣設計效果，相關工作者要明確電氣設計原則，并且加強各個要點的合理規劃，全面提升裝配式建筑電氣設計方案的可行性和科學性。

關鍵詞：電氣設計;裝配式建筑;關鍵技術

1導言

隨著我國社會的發展，用電設備類型持續增加，各種規范也在不斷完善。在裝配式建筑設計過程中，為了從根本上提升建筑的安全性，設計的合理性，后期的長遠性，設計師在設計過程中，需要對設計中存在爭議的問題進行全面地分析，總結相關內容，拿出更加合理的設計方案，積極解決這些問題，另外結合科技的發展將裝配式建筑電氣設計推入一個不斷創新完善的新里程。

2裝配式建筑電氣設計原則

在設計裝配式建筑電氣系統時，設計師需要深刻地認識裝配式建筑的特點和加工方式，深入調查各個施工環節，做好電氣設計、設備安裝、管線敷設等細節，科學合理的規劃設計，保證后續能夠順利的完成施工作業。同時，還要詳細分析電氣設計的各個分項分部，對細節內容反復考慮，保證能夠和最終的要求相吻合。在安裝設備、敷設管線過程中需要充分尊重實際，比如在敷設底盒和管線時要注意盡量在吊頂或者裝飾墻中進行安裝，使混凝土中預埋管線盡量減少，充分保障預制板管線預埋工作順利開展。

3裝配式建筑電氣設計關鍵技術

3.1電氣豎井的設置

電氣豎井就是在建筑物中從底層到頂層留出一定截面的井道。豎井在每個樓層上設有配電小間，其是豎井的一部分。關于電氣豎井，標準GB50054—2011《低壓配電設計規范》規定：多層和高層建筑物內垂直配電干線的敷設，宜采用電氣豎井內布線;電氣豎井的位置和數量，應根據用電負荷性質、供電半徑、建筑物的沉降縫設置和防火分區等因素確定，并應靠近用電負荷，避免鄰近煙道、熱力管道及其他散熱量大或潮濕的設施，不應和電梯井、管道井共用同一豎井;電氣豎井大小，除應滿足布線間隔及端子箱、配電箱布置的要求外，在箱體前宜有不小于0.8m的操作、維護距離。

工程設計啟動，建筑提供方案圖后，設備專業要反提土建資料給建筑專業。機電反提的土建資料中，主要內容是機房及豎井設置，最關鍵的是機房及豎井的位置及大小。電氣專業豎井功能主要是敷設縱向配電干線及放置樓層相應的配電設備。在實際設計中往往存在電氣豎井過大、過小或位置不合理（不在負荷中心，進出線路不便）等問題。電氣豎井作為建筑縱向供電干線路由，必須保證其供電可靠性。建筑內的電纜井、管道井應在每層樓板處采用不低于樓板耐火極限的不燃材料或防火封堵材料封堵。建筑內的電纜井、管道井與房間、走道等相連通的孔隙應采用防火封堵材料封堵。

3.2電氣管線設計

裝配式建筑電氣設計的核心為管線設計。當前，很多裝配式建筑電氣設計中主要采取現場澆筑層內和工廠預制構件中兩種預埋管線的方式。隨著裝配式結構體系的不斷改進創新，可以實現在工廠內一次性澆筑預制墻體內電管和線盒的效果。在疊合樓板應用過程中可以將水平管線敷設于樓板現澆疊合層中，不過需要現場制作完成。在優化布置管線過程中，要盡量減少交叉環節，提高電氣系統設計的安全性，同時達到節約施工成本的效果。

3.3電氣系統防雷設計

在進行裝配式建筑電氣系統防雷設計中需要注意，引下線可以使用預制鋼筋結構，通過連接引下鋼筋，避免雷擊威脅裝配式建筑電氣系統。通常可以利用鋼筋屋面接閃、預制柱鋼筋形成一個系統的防雷接地裝置。裝配式建筑一旦遭受雷擊，這一鋼筋結構體系能夠將電力分流到地面，使雷擊對建筑物產生的傷害盡量降低。另外，在高層預制裝配式建筑中可以連接疊合梁的現澆層柱鋼筋，形成均壓環，達到優化防雷效果、保護裝配式建筑的目的。

3.4室內配電箱定位

配電箱作為裝配式建筑室內強電箱，需要符合電氣設計標準規范。通常情況下，配電箱安裝于套內走廊、起居室、門廳等位置，要保證箱底高度超過1.6m。室內配電箱要盡量和負荷中心接近，保證科學合理地安裝配電箱，減小電能傳輸距離，降低電能損耗，將配電箱的功能和作用全面發揮出來。配電箱有著較多的進出管線，安全隱患較多，為了盡可能地提高其使用安全性和穩定性，需要避免在預制樓板區域內安裝配電箱，避免在

預制樓板內預埋管線，要盡量簡化構件，將工廠加工和施工現場安裝的難度盡量降低。

3.5模塊化機電設計

模塊化機電設計充分體現“一體化設計、工廠化生產、裝配化施工、信息化管理、智能化應用”的特點，它是利用BIM技術進行圖紙深化設計，充分考慮設備各專業的施工工藝和施工工序，對設備及管線進行合理分段，在工廠預制成模塊化機電部品，最后運輸至工地現場進行裝配化施工的技術。相較傳統的現場制作、焊接、安裝的施工工藝，不需現場明火操作，減少了安全隱患，極大地提高了安裝效率，降低人工及材料成本，提升了設備管線的安裝精度，既縮短了現場施工周期，又提高了安裝品質，缺點是前期需要投入大量準備工作，且相關各方參與人員需要一定的裝配化設計施工技術水平。

模塊化機電設計主要包括：模塊化機電管線、裝配式設備機房等。

模塊化機電管線預制主要應用于機電管線豎向或水平主干線，豎向系統在高層、超高層建筑中采用預制組合立管的技術已比較成熟，相應出臺了國家標準GB50682-2011《預制組合立管技術規范》，該技術與裝配式機房流程基本相同。機電管線支撐用綜合支吊架應對荷載進行核算并向結構專業提出設計要求，還應考慮檢修和安裝空間，及交通運輸、現場吊裝等條件，同時還應做好成品保護，防止構件變形。裝配式設備機房目前主要應用于管線較復雜的設備房。由于將縱向施工變為橫向施工，減少現場穿插工作量，提高施工效率，縮短現場施工周期;充分利用工廠的加工機械，保證加工精度，減少人工消耗，有效降低總安裝成本。

模塊化機電設計的基本流程如下（如圖1所示）：①設備管線產品資料收集;②BIM精細化建族深化設計;③模塊化預制分組、分段;④生成加工詳圖工廠預制;⑤制定計劃運輸吊裝;⑥現場拼裝施工并調試驗收。

圖1模塊化機電設計基本流程

3.6標準化設計

在裝配式建筑電氣設計中，要堅持以標準化設計為指導，加強智能化裝配式建筑的研究、開發和應用，將裝配式建筑的共性基本單元明確，將標準化作業程度提高。建筑統一空間內的空調、照明、門禁、電源插座、廣播等機電設備配置是否合理，直接決定了其服務水平。采用模塊和模塊組合的方式進行標準化設計能夠將標準化少規格、多組合的設計優勢充分發揮出來。在裝配式建筑電氣設計中，要對構件標準化生產給予足夠的重視，盡量減少構件種類，從而提升現場安裝效率和工廠化生產效率。

結束語

總之，隨著我國裝配式建筑不斷發展，電氣設計也要隨之改進優化。當前裝配式建筑電氣設計中仍然存在一定的不足，需要相關工作人員明確裝配式建筑的特點和需求，合理設計電氣系統，提高各個電氣系統和電氣設備運行的穩定性、可靠性，提升裝配式建筑整體設計水平，提高裝配式建筑的功能性、舒適性、安全性，保證其更好地服務于民眾。

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