装配式钢结构高层住宅电气设计

发表时间:2020/9/11   来源:《城镇建设》2020年第14期   作者: 李国振
[导读] 进入新时代以来,在建筑的电气设计中,为了满足建筑的使用需求,
        李国振
        菏泽城建工程发展集团有限公司   山东 菏泽   274000
        摘要:进入新时代以来,在建筑的电气设计中,为了满足建筑的使用需求,应结合建筑的特点开展设计,加强设计的效果。文章对装配式建筑特点以及电气设计进行了阐述,包括设计原则、模块化设计以及空间化设计,分析了智能化装配式建筑电气设计的发展,为装配式建筑电气设计建立了良好的基础。
        关键词:装配式建筑;电气设计;方法
        引言
        装配式建筑的生产方式是采取工厂化生产,其构件在预制工厂内完成生产后,再运输到施工场地将部件进行现场装配。装配式建筑在一定程度上减少了建筑垃圾的产生,提高了施工效率和施工质量。随着装配式建筑的广泛普及和应用,我国也制定了相应的方案和政策,保证了装配式建筑的生产、设计以及施工每个环节都规范化、标准化、安全化。
        1装配式建筑的特点
        首先,装配式建筑能够缩短施工的周期,大部分构件在工厂中已完成,例如墙板、叠合板以及空调板、楼梯等,这使现场施工的流程减少,因此可提升施工的效率。其次,这种类型的建筑具有节水节能及环保的特点,传统的建筑施工中需要使用钢材、水泥等材料,资源消耗量大,而装配式建筑的构件在工厂中生产,现场进行装配,施工过程环保节能,减少了施工中所需的能源,同时也能够减少工厂生产中材料的损耗。在建筑施工过程中,砌筑抹灰等流程也有所减少,这使建筑施工垃圾的产生量降低,例如木材模板、保温材料以及砂浆等材料的使用量减少,因此就不会产生大量的施工垃圾。最后,装配式建筑在建设中能够减少对环境造成的噪声和扬尘污染,与传统的建筑施工相比,其带来的影响比较小,因此可使周围的住户不再受到噪声等影响,为施工环境带来了有效的保障。
        2装配式住宅电气总体设计流程
        相关设计人员在装配式住宅电气设计过程中应坚持完整性原则。装配式住宅电气设计过程中,应以传统建筑设计理念为基础,不断优化整体设计流程。在传统建筑设计过程中,首先要制定相关的总体规划。然后根据方案内容对施工图进行有效修改,设计方案需要在后续设计工作中不断深化,需要根据实际需要对原施工图进行有效改进。然而,装配式建筑的电气设计不同于传统住宅。在装配式住宅的电气设计中,需要根据专业知识进行深入的电气设计。而且在整个设计过程中,需要加强与其他部门的沟通和沟通,后续的设计工作要经过各方确认后才能进行。但在装配式住宅电气设计过程中,除了这些前期工作外,还要根据实际设计要求和构件厂的要求,对设计图内容进行精准的构件设计。在装配式住宅电气设计过程中,由于整个构件厂的生产速度比较快,相关设计人员在实际设计工作中要在墙壁或其他位置留出一些孔洞,方便后期开槽工作,这就要求相关设计人员要顾全大局,进行装配式住宅电气设计。在施工图设计阶段,要准确界定电气设计的位置,全面调整机电管道的碰撞位置。在后续设计过程中,可将相关设计内容交由专业人员审核,不断提高装配式住宅电气设计深度,在最终设计阶段,与厂家确认室内机电设置和孔洞位置,确认无误后才能完成整个设计工作。

图1装配式住宅电气设计
        3装配式建筑电气设计
        3.1装配式墙板
        可分为内墙板和外墙板,根据材料的不同又可分为土墙板和轻质墙板。装配式墙板需要提前制作,施工现场只负责安装拼接,装配式墙体中的专业电气设备和管线需要提前设计,在墙板制作过程中要预留管线和位置,施工现场安装。
        3.2平面点位剖面图
        对于装配式住宅的电气平面设计,必须要做到定位定点。特别是关于装配式板结构的方面,不管是强电还是弱电,点位定点必须要精确化。一般情况下,在设计前期需要和客户进行交流,明确功能需求,因为PC模板厂房经过加工处理后,后期返工的话,对于强弱电点位的更改会存在一定的困难。另外,受电气点位要求定位的影响,一般会选择出房型通用图,这样会减少修改工作量,也有利于施工单位间的相互配合,提高工作效率。强电及弱电点位的定位示例图如图2、图3所示。
        另外,对于装配式住宅主要房间的平面图上标出具体的电气点位,有利于了解电气结构和强弱电点位之间的关系。在装配式住宅的设计过程中,要考虑的实际因素有很多。包括剪力墙的位置、现浇板与装配式板的位置关系、客户的要求与实际情况符合度等因素。这就要求施工人员根据实际情况,进行合理科学的改进优化,以满足施工要求。
 
图2户型强电安装方案

图3户型弱电安装方案
        3.3空间化设计
        以模块化设计为基础,针对装配式建筑的电气设计开展空间化设计,根据装配式建筑特点以及设计需求,在建筑中将不同的区域划分为不同的空间单位,例如办公室、会议室、电梯间以及洗手间等,这些都属于建筑的空间。建筑空间以及内部的电气系统设计需要以人为中心,发挥出宜人的服务功能。因此,在进行电气设备系统的设计时,可将设备按照空间的分布的模数来确定设计内容。例如,在照明设备设计中,办公空间一般按照不超过9kW的标准进行设计,而在90m2以下的户型中,通常会按6kW/m2来进行限定。在空间内部,不同的电气设备之间互相影响,同时又能够互相配合,因此在设计中应考虑到同一空间之内的不同电气设备的适配性。
        在建筑的同一空间中的各个电气设备可为住户居住提供良好的条件,而不同的电气设备由于服务的对象相同,因此存在紧密的联系。比如,在同一个空间中,窗帘的开合会影响到室外的采光效果,还会影响照明设备的使用。同时,窗帘的开合对室内的太阳辐射量有着一定的影响,进而对空调的能耗产生影响。而在不同的空间中,即使设备属于同一子系统,可能也不会彼此产生影响。
        3.4电气专业分支线设计
        装配式钢结构住宅的公区及户内电气设计与普通住宅基本一样,标准层电气平面图如图4所示。首先,各层公共区域照明配电回路水平连接,由于楼梯间为钢结构加钢楼梯的设计,所以楼梯半跑平台处的疏散指示及应急照明电源管线需在钢楼梯梯段下沿墙角明敷引至整跑平台处灯具回路,采用镀锌钢管敷设并涂刷防火漆。为减少电气暗埋管线穿越钢梁对结构带来的破坏,同时便于施工和检修,公共区域照明选用自带声光控开关的灯具;消防感烟探测器、应急广播等尽量选用吸顶安装方式;电气竖井内的管线尽量采选明敷方式。
        其次,户内强、弱电箱选择放置在非预制、非承重的墙面,故与普通住宅相同,箱体进出的竖向管线不受预制构件影响。虽然墙体是二次浇注的轻墙,但要尽量将进出线集中敷设以方便竖向与水平叠合板后浇层中管线的衔接。户内照明、插座及网络等分支线管采用PC20或PC25的塑料管敷设,因预制叠合楼板后浇层厚度较薄,所以照明、插座等末端点位在设计时要综合布置并优化管线路由,减少线管交叉次数,线管总管径厚度不应大于叠合层或垫层的1/2,且暗敷时保护层厚度不小于15mm。

图4电气分支管线设计
        3.5电气管道连接
        这里电气管道连接分为两个方面:①预制墙与现浇层之间的管道连接。②预制墙与预制墙之间的管道连接。预制壁中的管道连接到现浇层中的管道。因为现浇层中的管线不是一次性定位的,后期可以根据现场情况进行适当调整,所以可以先定位安装现浇层中的管线,再通过调整现浇层中的管线与其进行可靠的连接。由于工厂内预制墙之间的管道均为一次性浇筑,因此要求做到两点:①准确定位管道,将误差降至最低。②设置适当的容错空间,使管道铺设具有一定的纠偏能力,方便连接操作。这个容错空间就是在两条管道的连接处留出一个连接槽,这是基于把所有管道放在两个地方的原则,通常是200~300mm。管道连接后,就地浇注合拢连接槽,预制墙中的管道与现浇层中的管道连接时也可应用该方法。
        结语
        目前,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。
        参考文献
        [1]李二宝.预制装配式住宅建筑的电气设计[J].建材与装饰,2018(39):92-93.
        [2]赵志刚.装配式住宅建筑电气设计[J].建筑电气,2017,36(05):54-56.
        [3]杨春丽,周茜,徐桀.钢结构住宅电气设计浅谈[J].智能建筑电气技术,2019,13(2):20-24.
        [4]窦春叶,王海松.装配式住宅电气设计要点[J].智能建筑电气技术,2017,11(2):35-39.
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