装配式住宅建筑电气设计方法及发展趋势分析

装配式住宅建筑电气设计方法及发展趋势分析

蒋萍

中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司  重庆市 400000

摘要：装配式住宅建筑电气设计中，需要对预制装配式建造的基础结构加以全面认识，明确不同层次的建筑物布置要求与预制装配式建造结构。在严格按照国家有关规定的基础上，根据各住宅的结构预制方案，科学的提出了电气安装管线的预制式方法。在“互联网+”的大背景下，装配式住宅建筑正朝着高度自动化的趋势发展，并通过相关软件技术实现了工程设计、制造、施工等全过程的可视化和可模拟化，从而实现了整个产业链的资源共享与数据传输，为电气设计提供便利，使电气设计更加科学合理。

关键字: 装配式；电气设计；发展趋势

引言

近年来，国家、地区政府先后颁布的优惠政策鼓励大力发展装配式建设，预制装配式房屋也正以前所未有的速度蓬勃发展。预制装配式房屋是指以预制的建筑结构作为主体建筑物材料，将预制构件运送至建筑施工现场进行吊装、焊接而成的混凝土或钢结构。对预制构件实行工厂化、模块化的设计制造，现场组装后施工。房屋局部结构或整个建筑物被划分为若干个组成部分，在厂房中预制完毕，随后再运送到建筑施工现场，这些建筑物的预制模块均采用简单可靠方法建造。装配式建筑施工相较于常规建筑施工更加绿色环保，具备机械化制造、标准化操作、无污染物、环保等优点。预制装配式施工是预制的结构拼装而成，所以必须对电力线路、电气设备做好正确的预留。

1装配式建筑电气设计原则

装配式建设中应优先考虑设备管道分离技术的使用，因为目前国内外的建筑物电气设计，特别是住宅建筑，大部分都是把设备管道安装在现浇楼板、梁、柱以及墙面中，又或将使用期限不同的建筑主体构件与设备管道混在一起施工。几十年后，大批的老建筑物尽管整体结构尚安全可靠，但内部装饰装修和设备管道等已陈旧，改造更新时的剔槽开了洞，也会威胁核心结构安全性，以至只能提前拆卸重建，减少了建筑物使用寿命。所以，建议运用核心结构构件、内装部品和设备管道等三部分组装化的集成技术，进行内部室内装饰、设备管道和主要构件的分离。

对于装配式建筑的电气管线，公用部分一般集中设置，垂直电气线缆设置在强电井和弱电井内。电表箱、公共照明箱、弱电箱等均明装在电气竖井内。电气竖井内的强电线路和弱电线路沿桥架或金属线槽敷设。强弱电竖井采用后浇楼板，无预制墙。其余非竖井区域内的电气管线，优先考虑在架空层、吊顶、隔墙空腔内敷设，提高电气管线与主体结构的分离比例。电气设备箱（配电箱、智能化配线箱）不宜安装在预制构件上，宜设置在现浇或砌筑墙体上。

装配建筑的防雷及接地，应优先利用装配式建筑结构构件内金属体做防雷引下线。预制构件内的金属体，应在接缝处作可靠的电气连接，其连接处应预留施工空间及连接条件，连接部位应有明显标记。作为专用防雷引下线的钢筋应上端与接闪器、下端与防雷接地装置可靠连接，结构施工时做明显标记。

装配式建筑设计时，除充分考虑各专业预留预埋要求外，各专业还应考虑各连接节点处、机电设备及管道穿越楼板和墙体处的防水、防腐、防火、节能、隔声及气密性等设计。

2装配式住房的电气设计的方法

2.1装配式住宅建筑电气设计基本流程

装配式建筑设计应考虑实现标准化、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理，全面提升建筑品质、降低建造和维护成本。与传统建筑设计相比，装配式建筑设计应在方案前期进行技术策划，为配合预制构件的生产加工，应在施工图后期增加构件深化环节。

前期应针对不同的项目情况，制定相应的装配设计技术路线。电气设计人员应在前期技术路线制定时，根据预制构件的形式和装修方案,确定各电气管线分离方式（管线敷设方式）和防雷技术措施。初步设计阶段应梳理与预制构件相关的机电设备、管线安装措施，确定机电设备、管线在预制构件中的敷设方式及装配原则，以及在预制构件中预留孔洞、沟槽、预埋导管等布置设计原则。对于装配式住宅建筑设计还应特别注意户内强弱电箱位置的选择，考虑美观性和便捷性的同时，应尽量避免电气箱体安装在预制构件上。

装配式建筑设计内容应能明确的指导现场施工，避免施工过程中的错落、提高施工效率、保证施工质量。在装配电气施工图设计时应明确表达各电气管线敷设路由与敷设方式，预制构件间预埋管线需贯通的连接方式，区分管线分离与管线一体化部分，对于复杂的节点应补充安装大样。

为满足预制构件工厂化生产、装配化施工的要求，在项目后期还应进行深化设计和电气拆分设计。深化设计是指在施工图的基础上，结合各专业设计问题综合考虑，对各个强弱电箱、灯、开关、插座和洞口精准定位的同时进行尺寸标注。电气拆分设计是现代装配式居住建筑电气设计的重要特点，但同时也是难点。这一步工程要求在设计、制造和施工三方之间密切配合。在设计流程中，建筑、结构专业设计人员对楼板和墙体进行了空间预制构件划分，而电气专业设计人员则在空间划分后的预制构件图上完成了电器拆分设计，主要设计任务为完善每一个预制构件中的预埋管线、电气底盒、预留强弱电箱位置、孔洞、预留操作空间等精准定位及尺寸标注。

2.2做好电气管线的预留预埋

对预埋在预制墙体、预制楼板内的电气管线应进行标准化和模块化设计，将其集成到预制构件内，充分发挥工厂车间标准化定制加工的优势。通过研究工程图样，对预埋于预制构件中的电力线路和接线盒等加以精确定位，并在预制墙体上预留出合适的操作空间，以提高施工人员对预埋在预制楼板上的电气管线与预埋在预制墙体内的电气管线接驳的精度要求。减少因预制构件预埋的电气管线、接线盒、灯头盒位置、标高不精准，而对预制构件剔凿沟槽、打孔开洞的损坏，预制构体内电气管线预留预埋的合理性与准确性对装配式建筑电气工程施工质量尤为重要。

3装配式住房的电气设计的发展趋势

装配式发展在较大范围上转变了房屋的建设模式，在新型城市化发展和结构化改造方面起到关键性作用，也更加重视相互协调与集成的技术体系。随着相关人员对科学技术和装配式建筑建设体系研究的不断深入，装配式住宅建筑正朝着高度自动化的趋势发展，提升建筑的智能化和工业化水平。“互联网+”的大背景下，装配式智能建筑通过运用BIM技术，可以实现对工程设计、制造、施工等全过程的可视化和可模拟化，服务于设计、建设、运维、拆除的全生命周期，从而实现了整个产业链的信息资源共享与信息传播。

借助BIM技术的优势，各专业的人员能够同时开展信息化协调设计，实时共享和交流相关的设计信息，自动对不同设计工作中存在的问题进行检查，有效提升综合管线设计的准确性和科学性。通过设计模型能够使各种设计细节得到准确展现，从而使设计工作的效率和精度得到提升。

在设计中，所有关于预制构件的详细信息，都可以在BIM模块中显示。制造预制构件的企业可以比较直观、全面、准确的了解不同结构的参数信息，再结合标准化的构件制造过程，可以有效提高企业制造构件的品质。另外还能够高效通过三D打印技术对BIM模块的所有构件数据进行提炼，再结合经济性的综合评估，对部分预制构件的规模化打印制造，不仅可以提高构件制造的总体品质，而且可以使构件制造效率得以显著提高。

进行设计后，项目实体数据可以在BIM模式中进行表达。与物联网技术相结合，可以通过唯一识别码代表构件身份，可以通过最有效的途径向施工现场输送标准化构件，并确保位置正确。可以有效整合现场的吊装工艺信息和BIM三维建模，能够使装配效率和准确度得到极大程度的提升。同时通过BIM技术的运用可以模拟建筑施工方案的执行状况，从而帮助施工方选择最优的施工方案。

维护阶段，在建筑整个寿命中费用较高、占时最长。装配式建筑运营维护的流程中，通过使用BIM模式来传达实际的建筑设备信息，再结合AR与VR技术的运用，就可以比较清晰直接地掌握建筑中各类设备的实际工作状况。需要改建或者拆除建筑时，通过对BIM数据库中的信息进行有效利用，能够合理筛选可利用和可回收的建筑构件，从而满足可持续发展的要求。

结束语

目前，我国的装配式工程建设已呈现出高速增长的态势，有效的提高建筑工程质量、降低人员劳动强度、提升施工效率、减少建筑材料损耗，施工过程也更加绿色环保。但是在实际发展过程中，还存在着一些不够完善的地方，需要对其设计进行不断优化和完善。对装配式建筑来讲，为了实现更加系统的转型和升级，就需要对先进的技术方法进行积极的运用。

参考文献

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