淺談裝配式建筑電氣工程施工技術存在的問題及其對策

李學榮

(北京城建亞泰建設集團有限公司，北京 100013)

0 引言

預制裝配式建筑具有提高施工質量、施工進度快、提高建筑品質、調節供給關系、現場安全文明管理、綠色環境保護、節約自然資源等優點，《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見(國辦發〔2016〕71號)》提出，發展裝配式建筑是建造方式的重大變革，是推進供給側結構性改革和新型城鎮化發展的重要舉措。

為加快推動北京地區裝配式建筑發展，北京市人民政府辦公廳下發《關于加快發展裝配式建筑的實施意見》(京政辦發〔2017〕8號)，提到：到2020年，北京市裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%以上，其中：重點推進地區裝配式建筑實施比例達到100%；實施裝配式建筑的保障性住房和商品住宅全裝修率達到100%。

北京市順義區仁和鎮臨河村棚戶區改造土地開發C片區項目(臨河村棚改安置房)為裝配式建筑，由32棟住宅樓組成，總建筑面積為58 6256m2，裝配率達到51%，2018年5月1日開工，2021年12月31日竣工。下文筆者將結合該項目的施工經驗與體會，就施工過程中存在的問題及對策進行詳解。

1 裝配式建筑電氣工程施工特點

筆者結合該項目的施工經驗與體會，認為裝配式建筑電氣工程施工具有以下特點。

(1)在方案設計階段之前應增加前期技術策劃環節?！堆b配式建筑電氣設計與安裝》(20D804)明確，裝配式設計應考慮實現標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理，全面提升建筑品質、降低建造和維護的成本。同時在施工過程中，需要建設、設計、生產、施工和監理等單位精心配合，協同工作。因此，在方案設計階段之前應增加前期技術策劃環節，為配合預制構件的生產加工還應增加構件深化設計內容，這點有別與非裝配式建筑，更強調了設計前的策劃。

(2)初步設計階段，給排水、暖通空調和電氣與智能化專業按照技術策劃要求，根據土建專業提供的工程設計資料，梳理與預制構件相關的機電設備、管線的安裝措施，確定機電設備、管線在預制構件中的敷設方式及裝配原則，以及在預制構件中預留孔洞、溝槽、預埋導管等布置的設計原則。

(3)施工圖設計階段，按照各專業在初步設計階段制定的協同設計條件開展工作。各專業根據預制構件、內裝部品、設備設施等生產企業提供的設計參數，在施工圖中充分考慮各專業預留預埋要求。各專業還應考慮連接節點處的防水、防腐、防火、節能、隔聲及氣密性等設計，并在此基礎上由建筑專業完成預制構件尺寸控制圖，由構件深化專業完成預制構件配筋圖。

(4)預制構件深化設計階段，宜采用BIM技術協同完成各專業的設計內容，提高設計精度，避免因設計原因導致預制構件報廢。

(5)裝配式構件采用生產車間流水化施工，根據前期深化圖紙，模塊化施工，因此對于裝配式建筑電氣工程而言，預埋預留電氣工程各系統的管線、孔洞、構配件等一次合格率尤為關鍵。在前期BIM建?；A上，還應加強每種規格型號構件的首件驗收和現場的首段施工驗收，與供貨單位建立順暢高效的溝通和解決問題的體系和渠道，確保發現的問題可以得到及時解決。派駐駐場監理，加大對部品部件的預制加工過程質量進行管控，同時建立出廠構件駐場監理簽認放行機制，避免造成問題構件的大量生產甚至運至現場，確保配件一次合格率可達到100%，提升勞動生產效率和質量安全水平。

2 裝配式建筑電氣工程施工技術存在的問題

目前裝配式建筑在我國還處于探索發展階段，施工企業在裝配式建筑電氣工程施工管理能力與技術管理水平參差不齊，整體水平尚未擺脫依附于傳統現澆結構的施工工法，導致機電專業與建筑結構、裝修專業相互協調能力不足，施工進度嚴重脫節，不能充分發揮裝配式施工技術的效率、環保、節材以及運行維護方面的優勢。筆者通過對該項目實施過程收集的資料研究分析，認為目前國內裝配式建筑電氣工程施工技術存在以下問題。

(1)施工圖深化設計不完善，專業間缺乏技術深度融合。

裝配式構件廠家在施工圖的基礎上，結合部品部件構件的特點，對施工圖進行深化設計，配筋受力計算，設置注漿孔等，并對現澆部分與構件的連接部分提出要求。深化設計過程，由于累計誤差的原因會造成部分現場預制疊合板水平管線與預制構件豎向管線接駁的洞口位置出現位置偏差，部分預制疊合板水平管線與預制構件豎向接線盒接駁位置出現位移偏差。如圖1～2所示。

圖1 水平、垂直方向管線接駁位置偏差

圖2 管線與接線盒接駁位置偏差

各專業在深化設計時未能充分交流與溝通，就會出現上述施工技術問題。利用BIM軟件技術提前建立虛擬模型，預先發現暖通、給排水、消防、電氣、智能等各專業管道一體化預制的隱形碰撞，提前發現隱形碰撞問題并及時解決。

此外，還應加強各專業的綜合審圖，特別是針對管廊、機房、豎井、電梯前廳等機電管線較多的重點部位，總工程師牽頭組織聯合會審，提前規避可能導致專業間管線重疊交叉，管線間接駁、管線與接線盒接駁位置偏差，管線間距等違反施工質量驗收規范的類似問題。

(2)設計人員專業技術水平有待提高，對專業施工規范、施工工藝理解深度不夠，設計院各專業間溝通不夠，存在不交圈和相互矛盾的現象。

在裝配式構件深化設計的過程中，設計院、廠家、施工方沒有進行深入細致的溝通，對關鍵部位、節點提前考慮不充分，給施工帶來很多問題。廠家的深化設計人員對各專業施工規范和施工工藝理解深度不夠，又導致深化圖中存在選材、預留條件等問題，加之設計院與施工單位對深化圖審核不夠嚴謹，也導致了一些質量問題的產生。譬如選用的管材、接線盒、預埋件規格型號、防火等級等不能滿足現行國家標準《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB 50303、現行北京市標準《裝配式建筑設備與電氣工程施工質量及驗收規程》DB 11/T1709的規定；戶箱進出管線的預留孔洞，未計算戶箱電氣回路有多少，預留出適配的戶箱洞口；預埋接線盒敲落孔與施工圖設計PVC管徑不符、預埋管線接頭與PVC管徑不適配；疊合板桁架內接線盒埋設深度<15mm 混凝土保護層，接線盒敲落孔成品保護不到位，容易漏漿堵塞管線，無法穿線；疊合板桁架內管線作業空間狹窄，管徑受到鋼筋的擠壓變小，穿線受阻；并排預埋的接線盒間距<40mm， 導致并列插座面板無法等距離安裝。

3 裝配式建筑電氣工程施工技術問題的解決措施

北京市順義區仁和鎮臨河村棚戶區改造土地開發C片區項目(臨河村棚改安置房)為裝配式建筑，首層墻體以下建筑結構為傳統的濕式施工工法，首層以上水平部分以及三層以上部分豎向墻體為新型的干式施工工法。機電安裝工程主要包括給水排水及供暖工程、通風與空調工程、建筑電氣工程和智能建筑工程，需要機電安裝工程各專業協調配合。筆者結合該項目特點梳理出裝配式建筑電氣工程施工工藝流程：施工準備→深化設計→預制構件預埋預留→出廠驗收→運輸吊裝→防雷裝置安裝→現場管線敷設→電氣設備安裝→系統試運行→竣工驗收。該裝配式建筑項目裝配率達到51%，精裝修標準，構件的質量安全對整體結構的質量安全起到至關重要的作用。

如何提升電氣專業的預留預埋質量，為穿線提供便利，減少和避免后期墻板剔鑿，是電氣專業在裝配式建筑的施工中應關注的重點內容。為確保施工質量必須要從設計、生產、施工和驗收全過程加強管控，形成閉環的管理模式。筆者針對裝配式建筑電氣工程施工技術存在的問題，提出有效的解決措施。

3.1 推廣與運用BIM技術

在施工過程中裝配式建筑電氣工程面臨很多挑戰，尤其是預制構件的工業化生產對施工現場管線連接有著嚴格的要求，然而機電工程管線按其專業、系統分類十分復雜，無論管線碰撞還是接線盒定位、管線接駁等對施工質量都造成影響。

基于BIM技術可以：(1)依據機電安裝專業施工圖建立模型，裝配式建筑機電安裝工程中的設備、管道、預埋構件、預留洞口等可通過模擬演示，提前發現碰撞點位，不斷深化設計方案，為提高機電安裝工程質量提供技術支持。(2)對管道豎井、電氣豎井、衛生間、廚房等設備、管道、槽盒、器具等集中區域建模，確定設備、管道、槽盒、器具等的安裝位置、標高，以此減少設備與管線、管線與器具間的碰撞問題發生。(3)對建筑電氣工程和智能建筑工程的管線、插座、開關、信息點匯總建模，查找相鄰三層水平疊合樓板、垂直墻體內管線重疊交叉問題，插座、開關、信息點預埋預留位置、標高位移偏差問題，并對此進行深化設計，獲得精準信息數據。根據《裝配式混凝土建筑技術標準》GB/T 51231-2016第7.1.4條規定：裝配式混凝土建筑的設備和管線設計應與建筑設計同步進行，預留預埋應滿足結構專業相關要求，不得在安裝完成后的預制構件上剔鑿溝槽、打孔開洞等。第7.1.5條規定：裝配式混凝土建筑的設備與管線設計宜采用建筑信息模型(BIM)技術。故穿越樓板管線較多且集中的區域可采用現澆樓板；當進行碰撞檢查時，應明確被檢測模型的精細度、碰撞檢測范圍及規則。

3.2 做好電氣管線的預留預埋

對預埋在預制混凝土墻體、預制混凝土疊合樓板內的電氣管線應進行標準化和模塊化設計，將其集成到預制構件內，充分發揮工廠車間標準化定制加工的優勢。根據深化設計圖紙，對預埋在預制構件內的電氣管線及接線盒進行準確定位，并在預制混凝土墻體上預留出合適的操作空間，以提高施工人員對預埋在現澆層疊合樓板上的電氣管線與預埋在預制混凝土墻體內的電氣管線接駁的精度要求。減少因預制構件預埋電氣管線、接線盒、燈頭盒位置、標高不精準，而對預制構件剔鑿溝槽、打孔開洞的損壞，預制構體內電氣管線預留預埋的合理性與準確性對裝配式建筑電氣工程施工質量尤為重要。

電氣管線的預留預埋應嚴格執行國家標準《裝配式混凝土建筑技術標準》GB/T 51231-2016第7.4.2條規定。

3.3 重視電氣管線連接質量的驗收

管線連接是裝配式建筑電氣工程施工質量過程控制的重要環節，目前預制混凝土墻體管線與預制混凝土疊合樓板管線依據連接最短原則，分為有向上接和向下接兩種方式。預制混凝土墻體內敷設的PVC導管應采用B1級及以上的剛性塑料導管，導管與導管、導管與盒(箱)間連接處應粘接牢固，在兩層鋼筋之間合理布置導管路由，沿鋼筋內側每隔1m左右進行綁扎固定。預制混凝土墻體內導管與疊合樓板內導管連接時，應在預制混凝土墻體預留(寬×高×深：100mm×200mm×100mm)的操作手孔, 并預留出適當長度的導管，導管端口封堵，待二次連接時使用。

預制混凝土疊合樓板內PVC導管表面的保護層厚度不應小于15mm，消防系統導管表面的保護層厚度不應小于30mm。桁架鋼筋內的導管應排列整齊，每隔1m左右應綁扎固定，管路間距≥20mm。疊合樓板內PVC導管疊加敷設不宜超過2層，防止PVC管徑受壓變窄穿線受阻，并在易受力損壞處增加附管或墊塊進行保護。

電氣管線連接質量驗收應嚴格執行北京市地方標準《裝配式建筑設備與電氣工程施工質量及驗收規程》DB11/T 1709-2019第3.0.11條規定，裝配式建筑施工過程中，設備與電氣專業需要與土建專業進行交接時，其交接部位和交接工序應填寫在交接檢查記錄表。第3.0.12條 裝配式建筑設備與電氣工程的隱蔽工程驗收記錄內容應符合各專業施工質量驗收規范的要求，并應留置隱蔽前的影像資料，隱蔽工程驗收合格后，方可組織進行下一道工序的施工。

4 結束語

隨著節能減排、綠色環保在我國裝配式建筑的推廣，以及裝配式建筑裝配率評價體系的應用，必將使裝配式建筑發生根本性的變革，給施工企業帶來更大的發展機遇。如何提升裝配式建筑電氣工程的整體質量水平，機電安裝工程的管線預留預埋的質量有著舉足輕重的作用，也是今后設計者需要進一步研究和探討的課題，筆者認為還需要做好以下兩個方面的工作。

一是當前施工企業在裝配式建筑電氣工程施工技術與管理水平參差不齊，機電專業仍未擺脫依附于傳統現澆結構的施工方式，導致機電專業與建筑結構、裝修專業相互協調能力不足，施工進度嚴重脫節，不能充分發揮裝配式施工技術的效率、環保、節材以及運行維護方面的優勢。裝配式建筑電氣工程施工沒有能力做到全面推進，需要重點解決設備機房、管道豎井、電氣豎井、集成廚衛等設備、器具和管線密集場所的預制混凝土墻體、疊合樓板的預埋預留問題，適合工業化生產預制混凝土墻體、疊合樓板等構件的要求。隨著預制裝配式建筑技術的進步，在預制混凝土墻體、疊合樓板生產過程中，未來機電、結構、裝飾專業將向著裝配式建筑集成化方向發展。