张璐
上海绿地建筑钢结构有限公司 上海市 200083
摘要：建筑工程预制施工法起源于西欧一些国家。在施工过程中，一些建筑构件先在工厂预制，然后运到施工现场进行相应的组装工作，最后形成建筑毛坯。对于装配式建筑中的电气设计工作来说，其对于建筑项目使用质量与安全效果有着重要的意义。因而，在进行电气设计工作时，一定要秉持着安全、环保、美观以及便于维修的原则，提升建筑中电气设计的质量与效果。
关键词：装配式；建筑工程；电气设计；
近几年来，伴随着国内城市化进程的不断加快，我国的建筑业获得了快速的发展。对于传统建筑工程的施工工作来说，大多是以现场施工的方式进行。但是由于这一施工方式需要设立外部支撑板以及辅助脚手架，并且施工过程中受到施工现场场地以及材料运输等诸多的影响，导致施工工作较为繁琐、复杂。在这种大背景下，预制装配式建筑施工方式应运而生。
一、国外发展现状
美国装配式建筑发展路径与其他国家有些不同，其建设以低层木结构和轻钢结构装配式居多，并表现出多样化、个性化的特点。在装配式建筑发展过程中，市场机制发挥主导地位，同时美国政府出台了一系列鼓励装配式建筑发展的政策。1976年出台的国家工业化建筑建造及安全标准，对建筑物的设计、施工、验收等各方面进行了规定。目前，装配式建筑已经达到了较高的水平，住户可通过产品目录来选择建筑所需部品。瑞典采用的是大型混凝土预制板的结构体系，装配式建筑部品部件的标准化已逐步纳入瑞典的工业化标准。为推动装配式建筑产品建设工业化通用体系和专用体系发展，政府鼓励凡按照国家标准协会的建筑标准制造的结构部品来建造的建筑产品，都可以获得政府的资金支持。瑞典装配式建筑实现了部品的尺寸、连接等标准化、系列化，使构件之间可以替换。
二、装配式电气工程设计的概述
1.国内装配式建筑的发展历程。相比于其他国家来说，我国引进装配式建筑施工技术的时间较晚。直到20世纪50年代，我国就才引进装配式建筑工程施工技术。同时，再加上我国预制装配式建筑构件的工业生产技术比较匮乏，因而生产出的建筑构件不仅承载能力低，同时相应部件的延展性较差、整体性方面也不能满足建筑工程的需要。一直到21世纪之后，伴随着国内建筑行业的迅猛发展以及建筑施工技术水平的不断提高，我国装配式建筑施工技术才逐渐朝着精细化、规模化的方向发展。对于装配式建筑工程来说，其主要是指用预制的构件在工地进行一系列的装配工作而形成的建筑。施工过程中，部分构件或者是所有的构件都需要在工厂进行预制，之后将其运送到施工现场进行拼装。根据结构形式的不同，可以将结构分为三种类型：钢结构以及混凝土结构、木结构，其中主要的预制件是楼板、梁或者是柱、剪力墙等相关的结构或构件。按照预制程度的不同，建筑工程中的梁、板结构可以采用全预制的形式，同时也可以采用半预制、半现浇的形式。目前，国内绝大多数的装配式建筑的梁、板结构都是采用第二种形式。
2.电气设计的原则。一般来说，装配式建筑工程的构件大多是在工厂内预制加工而成，在运抵施工现场之后原则上不允许进行凿洞、开槽等操作，以免造成预制构件的破损。因而，在进行装配式建筑的电气设计工作时，要牢牢把握“安全可靠、节能环保、维修方便以及布置美观”等一系列的原则。设计过程中要注重标准化、系列化设计方法的应用，不断提升设备布置、安装以及管线敷设、连接等工作的标准化程度。这些特点在挤出成型支持能力更新及自动化仓储项目运用体现。
3.设计流程。在进行装配式建筑的电气设计工作时，要注重全过程的一体化设计。对于以往的设计流程来说，先要进行方案、总体以及施工图等方面的设计，之后再进行精装深化设计。但是，对于装配式建筑中的电气设计流程来说，首先要进行方案的论证，并且要确定项目设备配置的标准。其次，再进行室内专业精装点位的确定以及定位提资。对于电气专业来说要根据精装提资进行相应的电气设计工作，并且设计成果要经过各方的确认，之后再进行提资装配式专业深化设计。随后，各方要深化图纸，构件厂要严格依据深化图纸进行相应的生产加工工作。对于装配式设计工作来说，它融合在传统设计流程的每一个阶段，并且设计过程中要求精装设计前置，同时还要提早确定精装配置并且确定点位定位，这与传统设计工作有着明显的区别。
三、预制装配式建筑电气相关问题
1.管线设计。在装配整体式剪力墙结构体系下，电气预埋管线敷设与传统方式有许多不同之处。在楼板中敷设的管线交叉比较多，而墙体敷设则很少出现交叉问题。在预制装配式建筑中，叠合楼板多为半预制半现浇构件，如在预制构件中预埋电气管线，则在工厂加工预制、现场施工时再进行预制板内管线的连接，节约了现场敷设管线的周期，但由于对管线的位置精度要求很高，很难根据现场情况进行调整，灵活性较差。在现浇层中预埋电气管线，虽然可以缩短工厂预制板的生产周期，但经常存在现浇层厚度不够以及管线在交叉处理等问题。
对于叠合板上出现两层电气管线交叉的情况，通过增加保护层厚度可解决此问题，同时现场进行管线的优化，尽量减少多重管线交叉。通过比较预制板和现浇板两种方式的管线敷设利弊，后者施工的灵活性和可操作性更强。
2．防雷设计。（1）防雷引下线。装配式建筑可以利用预制柱作为引下线，针对装配式建筑由各模块拼装的特点，相邻层的预制柱被楼板断开，没有进行有效的连接，需要将相邻层的预制柱利用钢筋进行焊接或对接，满足作为引下线的要求，如引下线间距不满足规范要求的间距，则需将所有预制柱作为引下线。除了利用预制柱内钢筋作为引下线，以下部位的钢筋也可用作防雷引下线。上、下层预制墙体之间利用预制墙体内的钢筋实现固定连接的要求，即采用灌浆套筒技术进行连接的部位，装配式住宅可以利用预制墙体内竖向连接钢筋作为防雷引下线，只需灌浆套筒内的上下层钢筋进行有效焊接。如同层预制板之间采用后浇带方式进行连接，则优先利用后浇带内竖向钢筋作为防雷引下线。当建筑外观要求不高时，也可将专设引下线沿外墙明敷，但考虑到近地面部分容易受外界破坏及雷雨天容易发生人员触碰危险，因此建议尽量考虑暗敷引下线方式。（2）等电位联结。对于装配式建筑物的外墙金属管道、门窗、卫生间等部位需要进行等电位联结，但装配式建筑物墙体在工厂预制，因此预留接地板也需要在工厂安装完成，对于卫生间的局部等电位联结，由于等电位箱和预制墙是在工厂安装完成，要避免与水专业卫具位置冲突，同时考虑后期接线方便，以免后期重新调整，对预制墙体造成破坏。
四、装配式建筑中电气设计的要点
1.电井的选址。对于供配电系统来说，要确保电井的位置深入负荷中心。这样一来，不仅可以缩短低压配电的半径，同时还能有效降低电能的损耗、电压的损失。一般来说，住宅建筑大多2~3户共用一部电井，因而水平供电半径很小，并且电压的损失也比较少。同时，由于电井内设有相应的竖向桥架和管线等设施，因而井道内的楼板要事先进行洞口的预留。
2.提资深度和管线预埋。电气专业在向装配式专业提资时，应该注意以下几点问题：（1）由于同一户型在建筑平面图中所处的位置不同，因而在装配式墙（板）位置方面也存在一定的差异性。因而，提资时要注意把室内布置的强弱电点位反映在相应的建筑平面图之中，同时还要删掉非装配式墙（板）上的点位，并且还要进行每个点位出线管方向的标注以及管材、管径的标注。（2）要把握好常规状况下电气末端点位预埋盒以及预留管布置的相关原则：①要保证照明开关预埋盒在向上方向上预埋一根PC25管；②保证电源插座在向下方向上引出一根PC25管；③确保电话网络插座在向下方向上引出一根PC25管；④还要保证紧急报警按钮在向下方向上引出两根PC25管，这一过程中，要确保预埋管的数量与规格、出线方向等方面都要和电气点位连线图一致，同时还要确保电气管线的对接规格、数量。
3.户内配电（线）箱位置。对于装配式建筑来说，其户内配电（线）箱的布设原则与一般建筑的布设原则相同。首先，要满足功能和规范的相关要求，同时还要达到美观的效果。一方面，每一套住宅都应该设置相应的家居配电（线）箱，并且在数量方面不能少于一个。一般来说，可以将其暗装在套内走廊或者是门厅、起居室等位置，这样一来也便于后期的维修、维护。另一方面，因为户内配电（线）箱的进出管线较为复杂且数量、尺寸较大，并且电（线）箱分布于每一个楼层的同一位置，因而为了提升结构的安全性，尽可能的将其设置在非承重或者是非预制的墙体上，以提升安全效果。
4.点位预留。为了方便构件的加工，在进行具体的制作过程中要严格遵照预制件的模数，同时还要进行准确化、标准化的定位。对于预制墙体上设置的相应的插座、开关以及一系列的弱电设备，都要在设计阶段进行接线盒的提前预留。此外，对于叠合楼板内的照明灯具以及消防探测器等相关的设备，也要进行深型接线盒的预留。在进行接线盒位置的确定时，要由专门的电气专业人员进行初步定位，再由结构专业人员进行精确定位工作。
5.防雷接地。在进行防雷引下线工作时，技术人员要优先考虑现浇柱内2根以上主筋的利用，并且主筋准要超过16mm。如果建筑工程结构柱是装配式构件，那么要按照要求沿着装配式柱（墙）方向上明敷25mm×4mm的热镀锌扁钢，以作为建筑的防雷引下线。在防侧击雷方面，装配式建筑工程的防侧击雷设计工作要点与难点在于均压环以及大型金属物品的防雷接地工作，比如说建筑工程外墙上的栏杆以及建筑的门窗、太阳能热水器等相关设施。一般来说，对于普通的住宅建筑大多使用结构圈梁内部的能够达到防雷要求的主筋连接作为均压环，进而达到防雷接地的要求。对于装配式的建筑工程来说，结构梁可以采用叠合梁，并且通过利用叠合梁（圈梁）现浇层中的能够达到相应防雷要求的主筋可靠连接当作均压环，进而达到防雷接地的要求。
总之，伴随着国内建筑行业的快速发展，装配式施工技术逐渐受到了业内人士的关注。做好装配式建筑中电气设计工作，不仅可以提升建筑工程的稳定性与承载能力，同时还能提升工程的用电效果与使用质量。因而，要重视电气设计工作，促进装配式建筑的发展。
参考文献：
[1]王斌.装配式建筑中电气相关问题探讨.2019.
[2]吴天华，关于装配式建筑电气深化设计探讨.2020.