裝配式知識分享：裝配式建筑電氣設計淺析

一、裝配式建電氣設計的一般要求

裝配式混凝土建筑的電氣設計要采用標準化、系列化的設計方法，做到設備布置與安裝、管線敷設的標準化和系列化，電氣管線間的連接應更加可靠和便捷。裝配式混凝土建筑的電氣設計應根據建筑的裝修布置、結構預制構件的布置和型式等因素，合理選擇電氣設備和管線的布置方式，做到電氣系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能環(huán)保、設備布置整體美觀。

由于裝配式住宅的預制構件無法像普通建筑那樣可以在施工現場鑿洞、開槽，因此裝配式住宅的電氣設計應秉持安全可靠、節(jié)能環(huán)保、維修管理方便、設備布置整體美觀的原則，采用標準化、系列化的設計方法，盡量做到設備布置、設備安裝、管線敷設及連接的標準化和系列化。下面分別從財務成本、以及與傳統(tǒng)建筑電氣設計的區(qū)別等角度論述裝配式電氣設計。

二、裝配式建筑電氣設計需關注的成本與財務問題

裝配式建筑降低成本設計相當重要，盡可能避免或減少電氣機房、管井等管線較多場所的內墻和樓板采用預制構件，這樣可節(jié)省成本并減少后期因專業(yè)不交圈導致的拆改風險和成本增加，如圖3。墻板預埋件中水電預埋件和結構預埋件的的成本占比分別為15%和85%，內墻的水電預埋件比外墻高22元/m³。

從電氣設備的安裝角度，裝配式住宅戶內配電箱、家居智能箱的設置原則與普通住宅的設置原則基本相同，在滿足功能以及規(guī)范要求的前提下，盡量滿足美觀性和實用性的需求。每套住宅的家居配電箱一般暗裝在套內玄關、門廳或餐廳等便于操作及進線處。由于戶內配電箱進出管線較多、尺寸較大，在每個樓層的位置又相同，為確保結構的安全性，并減少設計施工難度，應盡量將配電箱設于非承重、非預制的墻體上，避免因局部的結構加強導致成本增加。如果建筑的預制率較高，必須將其設于預制墻體上，則應在設計時確定好配電箱的尺寸，以防預留的洞口不合適，導致后期處理增加工時與費用。

戶內配電箱的入戶線纜外徑較粗，規(guī)范要求至少采用3×10平方的導線，穿線管外徑一般為32mm左右。有些地區(qū)因當地供電部門要求集中管理，需將電表箱集中設置于地下一層。因此對高層住宅而言由于受電壓降的影響，部分樓層入戶線纜需選用3×16平方的導線，穿線管外徑尺寸會更大。戶內分支線中插座回路的管線較多，穿線管管徑一般為20mm，加上樓板內鋼筋網(橫向及縱向)的直徑(一般采用φ8mm的鋼筋)與15mm厚的混凝土保護層，疊合樓板現澆層的厚度將會達到83mm。因此如果管線發(fā)生交叉，疊合樓板的現澆層厚度需達到85mm才可滿足要求，這會導致增加施工成本并減少室內凈高。因此在選取戶內配電箱的位置時，應盡量避免入戶管線與戶內分支線管相交叉。電氣與設備管線也應進行綜合設計，減少平面交叉，由于裝配式建筑的特殊形式，其內部的管道綜合尤為重要。當水平管線必須暗敷時，應敷設于疊合樓板的現澆層內，采用包含BIM技術在內的多種手段開展三維管線綜合設計，避免在同一地點出現多根電氣管線交叉敷設的現象，而增加現澆層厚度導致成本浪費。

三、裝配式建筑電氣設計需關注的用戶使用問題

對于裝配式建筑為方便用戶使用，電氣平面點位必須提前定位，尤其是涉及到結構裝配式板的區(qū)域，此區(qū)域無論強電還是弱電點位必須精確，一旦預制模板廠房加工后，強弱電點位更改會十分困難，所以在設計前期必須與業(yè)主充分溝通，明確使用需求，避免后期返工。設計過程中不僅要像傳統(tǒng)設計時主要考慮剪力墻的位置，更需考慮現澆板與裝配式板位置關系，明確裝配式構件墻的位置。在進行電氣設計方案時，應該就裝配式建筑中的具體情況進行合理的調整與改進。如業(yè)主要求把插座距墻位置由500 mm調整為700 mm，初看似乎可以滿足使用要求，但一旦明確現澆剪力墻與裝配式混凝土墻板位置(如圖6所示)，就會發(fā)現插座盒的位置在現澆剪力墻與裝配式混凝土墻板之間，根本無法預留及安裝。最終，插座距墻位置仍調整回距墻邊500 mm，以滿足現場安裝施工要求，因此要求裝配式建筑設計要參照業(yè)主要求并結合裝配式建筑的實際情況進行綜合考慮。

由于樓板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，故要求在疊合樓板預制構件中預埋的電氣接線盒采用高度達100mm的深型接線盒(如圖7)。對于裝配式住宅，設計過程中不僅要像傳統(tǒng)設計時主要考慮剪力墻的位置，更需考慮現澆剪力墻與裝配式混凝土墻板位置關系，明確預制混凝土墻板的位置。同時在設計過程中還應注重合理得規(guī)劃，盡量保持住宅建筑本身的風格和功能化要求，滿足住戶對建筑個性化和舒適化的需求。

四、裝配式建筑電氣設計與傳統(tǒng)建筑電氣設計的區(qū)別

在電氣設計的施工圖設計階段，電氣專業(yè)應要求建筑專業(yè)確定室內布置，并依此進行燈具、插座及開關面板等點位布置圖的設計。設計中應對敷設管道進行準確定型定位，其中關鍵是必須與預制構件設計相協(xié)調。

在預制構件深化圖設計階段，裝配式建筑電氣設計與普通建筑電氣設計最大的不同即在于此階段，電氣專業(yè)要配合結構預制構件深化設計單位編制預制構件的加工圖紙，需要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。電氣專業(yè)提資的內容包括預制構件上需預留和預埋的孔洞、槽及接線盒、導管等。電氣設計人員并應在完成的預制構件深化圖中復核上述電氣預留和預埋要求，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。而普通建筑的電氣設計則沒有此類工序。

由于在樓板中敷設的管線交叉比較多，而墻體敷設則很少出現交叉問題。在預制裝配式建筑中，疊合樓板多為半預制半現澆構件，如在預制構件中預埋電氣管線，則在工廠加工預制、現場施工時再進行預制板內管線的連接，節(jié)約了現場敷設管線的周期，但由于對管線的位置精度要求很高，很難根據現場情況進行調整，靈活性較差。

常規(guī)電氣設計時，樓梯二內掛壁式廣播、聲光報警器及手動報警按鈕往往與樓梯一設置為鏡像關系。但在裝配式住宅中，如果此區(qū)域采用鏡像的話，對于裝配式板來說就增加了一種裝配式構件模板，增加了營造成本。所以對應樓梯二的掛壁式廣播、聲光報警器及手動報警按鈕應采用如圖8所示的安裝方式，以減少模板種類，降低成本。類似的問題也會出現在不同房型間、不同房型中的相同尺寸廚房或臥室，應盡量保持電氣設備設置的一致性，減少裝配式構件模板的種類數量。

五、結語

目前，我國的預制裝配式建筑已呈現迅速發(fā)展態(tài)勢，相關的設計、施工、驗收規(guī)范體系還不是非常成熟和完善，政策要求也是處于逐漸加碼的階段。因此需要各參與方在工程實踐中進行積極探索及密切配合。在熟悉裝配式建筑的構造、加工、施工等基本特性基礎上，針對每個工程項目土建預制裝配化程度的具體情況及室內裝修的細節(jié)，通過整體把控和精細化設計，制定科學合理、經濟高效的設備管線敷設方案和排布路由，提供重要節(jié)點的大樣做法，并及時配合結構專業(yè)做好預制構件預留預埋，是順利完成裝配式建筑電氣設計的關鍵。

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