摘要:近年来国家、地方分别出台政策鼓励大力发展装配式建筑,装配式住宅正以前所未有的速度发展,装配式建筑是指以预制构件为主要构件,将预制构件运输至施工现场经吊装、连接而成的混凝土结构,预制构件采用工厂化、模块化的生产,现场装配建筑。建筑部分或全部构件被分割成若干单元,在工厂内预制完成,然后运输到施工现场,将构件通过可靠的连接方式搭建。鉴于此,本文对装配式住宅建筑电气设计的管理进行分析,以供参考。
关键词:装配式建筑;电气设计;方法
引言
我国的装配式建筑已呈现迅速发展的态势,相关的设计、施工、验收规范体系还不是很成熟和完善,需要在熟悉装配式建筑的构造、加工、施工等基本特性基础上,合理科学的进行电气的设计,同时借助BIM软件的帮助,配合结构专业做好预制构件的预埋,才能真正顺利完成装配式建筑的电气设计。
1装配式建筑的定义
从概念上看,装配式建筑是用预制部品、部件在工地装配而成的建筑。我们容易将装配式建筑简单地理解为一种结构形式或一种建筑类型。其实不然,装配式建筑的内涵应该包含建筑构件的装配和与之相配套的技术一体化集成。从这个角度来讲,装配式建筑应该被定义为在资金和技术的高度集中、大规模机械生产和社会化供应下,通过工业化和信息化技术相结合的方式,以装配式技术为途径的一种新型的生产组织模式。
2装配式建筑电气设计流程
传统建筑的电气设计流程为:确定总体方案、施工设计、装修深化设计,后续精装深化设计适当修改原方案。装配式建筑设计流程为:首先进行方案论证、确定项目设备配置标准、确定室内精装定位、根据精装要求进行电气设计、各方确认设计成果、装配式专业深化设计、确认深化图纸、构件厂依据深化图纸生产加工。装配式住宅电气设计应该在确定方案阶段确定电气管线与预制构件的的关系,施工图设计阶段要根据精装要求完成电气设计的定位,并能够满足安装净高要求。深化阶段要将预留孔洞、预埋管盒、预留线槽等要求交给装配式专业,达到深化设计要求。最终室内、电气、PC设计及生产厂家几方确认后,由厂家生产加工。
3装配式建筑电气设计要点
3.1设计遵循的基本原则
一是要对预制装配式建筑各结构构造及构件分布情况予以了解和掌握,深入研究预制装配式建筑的施工方案,并根据施工要求及现场情况,制定电气管线及设备安装敷设的总体方案,注重电气方案的科学性、合理性。
二是按照土建预制装配式施工方案的具体要求,对电气设计方案的内容及操作流程实行调整和优化,加强各项参数指标的准确性,且根据具体区域叠合楼板及预制墙体的具体分布和特殊构造,制定合理、可行的“重点区域”管线敷设路由排布方案,及时配合结构专业做好预制构件预留预埋,必要时可协商、干预局部板墙构件的结构拆分及形式方案。
三是严格贯彻全过程管控及精细化设计要求,做好电气设备及管线位置的精准定位,从而提高设计质量,为后续安装作业提供引导,加强预制装配式建筑的实用性。
3.2电气管线预埋设计
(1)配电箱与弱电箱。户内配电箱与弱电箱的设计要求与电井设计类似,需要尽可能远离预制墙体区域,减少干扰问题的产生,同时要对箱内进出管线实行科学划分,避免不良影响的产生。其中,若箱体一定要设置在预制墙体中,则应根据箱体规格尺寸来预留洞口,以此促进安装作业的顺利进行。
(2)管线预埋中的注意事项。一是对于预埋在墙、板内的预埋箱、接线盒、沟槽及管线等构件,需要在设计过程中,将其明确标注在设计图纸中,确保工作人员明确掌握不同设备的预埋位置,保证预埋质量。二是电气设计图纸中,构件及管线的连接需要注明连接方式。三是对于存在穿墙的预制构件或管线,需要做好相应的保护措施设计,如防火、防水、隔热等。四是插座需预埋在预制墙的钢筋结构间,加强钢筋间距设置的合理性。此外,为接线方便,插座与地面的距离不得小于200mm。对于户内强电箱、弱电箱来说,要在其上部与下部预留不小于300mm的接管空间。五是在电气设计中,对综合管线的设计进行优化和调整,防止多线交叉或重叠问题的出现。六是现浇板内敷设的电气管线,如果是明线,则需保证管径厚度在现浇板厚度的1/3以内,如果是暗线,则确保其外保护厚度在15mm以内。
3.3BIM软件在装配式住宅中的应用
BIM也就是建筑信息模型,是二维图纸的三维化,利用数字化技术,建立建筑的三维模型并提供完整的工程资料信息库。在设计阶段BIM软件可以把所有构件进行拆分和构件,还能进行建筑设备、建筑电气管路的碰撞试验,可以通过碰撞试验优化管路的走向,精确设计,缩短整个建设周期,节约成本。在建筑电气设计阶段,由于电气设备种类繁多、管线类型不同,全部自定义需要会耗费很多的时间和精力,并且无法将全部参数在同一三维模型中体现出来,不过还是可以采用RevitMEP软件做管线综合,可以与建筑设备、建筑消防、暖通空调等多个专业一起进行管线碰撞检查,可以直观看出管线的冲突,进行管线优化。
4实现装配式智能建筑
4.1智能建筑技术是否满足装配式建筑的发展
目前的智能建筑系统都是将由厂家提供的各种传感器、执行器、控制器、摄像头、交换机、服务器、监控软件等各种标准化产品,通过通信技术连接装配成一个系统网络而构成的。其实每个建筑在空间结构、内部机电设备系统结构、控制管理功能等方面都不相同。因而目前的智能化产品,应用于各个项目时,都需要在现场进行大量组网、配置、定制二次开发;属于同一个空间的不同机电设备需要紧密协作时,需要将协同信息传输到中央处理器上才能进行处理和执行。系统中的信息传输路径和计算处理能力的分配都显得不合理,这会造成中央处理器负载过大,以及大量信息传输的碰撞与延迟。所以,目前的智能化系统技术与装配式建筑发展方向不相契合。
4.2未来的装配式智能建筑
标准化智能单元的内部结构和相互联系如图1,内部由空间控制器和各种传感器、智能执行设备构成。各类机电设备相互协作共同营造满足空间用户需要的建筑环境。
空间控制器作为智能建筑平台的一部分,植入装配式建筑预制构件中,随着建筑构件安装在建筑中,并彼此连接组成智能化系统的平台。预制构件中还需要预设留给空间内部传感器、执行器的电源接口和通信接口,从而支持建筑运行维护过程中传感器、执行器的灵活添加。
这样,装配式智能建筑系统的构建可以分成两部分:首先,随着建筑空间的装配式建设,将空间控制器作为“智能”的神经元植入在建筑中;其次,各种传感器、智能设备和控制策略可以在建筑运行维护过程中,随着管理者或用户的个性化需求进行即插即用的安装。
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图1标准化智能单元内部结构
结束语
装配式建筑不仅是结构设计及施工方式的转变,更重要的是融入了更多的全装修理念及机电技术的应用创新。就居住建筑而言,以上理念及技术不仅能为使用者提供舒适的居住环境,也可以为社区管理模式与生活模式的改变提供更多可能性。
参考文献
[1]张宝亮.装配式钢结构建筑电气导管敷设的准确定位[J].施工技术,2018,47(S4):592-594.
[2]周涛勇,王海龙.简析预制装配式建筑结构体系与设计[J].建材与装饰,2018(47):69-70.