装配式建筑电气设计浅析

装配式建筑电气设计浅析

项兵建

（身份证号：420400196812312614）

摘要

装配式建筑电气设计的水平直接影响电气使用效果。本文首先介绍装配式建筑电气设计原则，然后分析了装配式建筑电气设计要点。设计人员要在模块化设计、空间化设计和标准化设计的基础上，做好配电箱定位、电井选址、点位预留、接地布置、局部等电位端子箱（LEB）位置预留及管线敷设、照明线路敷设、强弱电插座设计和强电回路设计的工作，以提升设计质量。

引言

装配式建筑电气设计涉及内容较多，做好电气设计，是保证建筑正常使用的重要前提。良好的电气设计能减少后续维护工作量，保证电气系统高效运转。设计单位要充分了解装配式建筑电气设计原则，结合实际建设情况进行电气设计，通过优化设计避免后续可能出现的问题。

以下通过设计原则和设计要点两个方面，对装配式建筑电气设计做一些浅析：

一、设计原则

装配式建筑是在工厂内组装构件，并将构件运至工地进行组装的建筑。在进行装配式建筑电气设计时，设计人员必须全面了解其特征及工艺方法，对电气设备安装和管线敷设等进行科学合理地设计，以确保工程的顺利进行。设计人员要细致分析电气设计中的每一部分，以符合最终需求。在电气专业的设计中，应充分考虑现场的实际状况。例如，在安装基座和管道时，需要安装在天花板、装饰墙上，并尽可能地减少混凝土中的预埋管道，从而确保施工的顺利进行。

1、模块化设计

模块化设计的目的在于实现一体化的产品制造。相对于传统的现场制作、焊接、安装等施工方法，采用模块化的机电结构，可缩短现场施工时间，提高安装的效率和准确性，可以节省大量的人力、材料成本，且因不需使用明火，大大降低了安装的危险性。但是，模块化设计的初期投入较大，前期准备工作繁琐，对施工人员的设计和建造技术水平有较高要求。目前，模块化设计主要包括装配式设备机房和设备管线的模块化。其中，模块化的设备管道，如墙体设备管道等，是模块化设计中的关键环节。在进行装配式建筑的电气设计时，必须充分考虑其特性，在模块化的拆分方案中，需要合理划分每个单元的组件，按成套型模块、单位空间模块等进行划分。设计人员还要分隔户型空间的内部模块和空间模块，构成墙体、夹层等部分，并在设置强弱电配电箱、照明设备、连接管线等，实现整体的结构设计。模块化设计的基本程序：（1）搜集机电管线的相关数据；（2）应用BIM技术进行深层次设计；（3）按组、段进行模块化设计与预制；（4）工厂根据设计图纸进行生产；（5）运输吊装；（6）在施工现场进行装配、安装、调试、验收。在装配式建筑的电气设计中，通过对各部件的编码，可以强化BIM等信息技术的运用。在程序中将构件的编号名称规格等信息录入程序，可以让设计人员在现场操作时能够直观地看到构件的详细信息，从而保证构件的安全运行。

2、空间化设计

在进行装配式建筑的电气设计时，设计人员要根据建筑的实际需要和实际情况，将其分为办公室、会议室、卫生间等多个功能分区。以人为本是建筑电气设计的基础，在进行电气设计时，设计人员必须考虑内部空间分布的具体情况，做出相应优化。例如，在设计办公场所照明设备时，通常按9kW或低于9kW的标准进行办公场所的灯光设计。在建筑物内部，各种电气设备相互影响的程度各不相同，而且各设备必须协同工作，才能保证电力系统的正常运转。因此，在进行电力系统的规划时，要综合考量各类电气设备的适用性，尤其是在同一空间内的电气设备。同一空间内的电气设备必须协同工作，确保内部环境达到适宜居住的状态，因为各种电气设备的服务对象相同，所以各设备的最终维护目的是统一的。例如，在同一空间内，窗户的打开和关闭都会对灯光效果产生很大影响，同时，窗帘的使用会极大地降低灯具的使用频率和空调能耗等。因此，必须合理地划分空间内的电气设备，以保证其稳定运行。

3、标准化设计

在装配式建筑的电气设计中，应遵循标准化的设计原则，使各电气设备具有共同的基础单元，提高规范化操作水平。空调、照明、门禁、电源插座、广播等机电设施的配置，会对整个建筑空间产生影响。采用标准化设计的模块化组合，可以利用标准化模块的小规格、多组合的设计优势，尽可能地减少构件的类型，提高工厂的生产效率和现场的安装效率。

二、设计要点

1、配电箱定位

为了缩短输电距离、减少电能损失、充分发挥配电箱的作用，配电箱底部的高度应超过1.6m，在保证配电箱安装位置合理的前提下，应将其安装在最接近负荷中心的位置。配电箱的出入线路较多，安全隐患较大，为保证其安全稳定运行，应尽量避免在预制楼板上设置配电箱，并提前在预制板上安装管道；应尽量减少部件的使用，以降低制造和施工的难度。

2、电井选址

在进行装配式建筑电气设计时，必须重视电井的建设。在确定电井位置时，设计人员必须重视其安全性，为了避免电井的损坏，应采取有效的预防措施。在实际工程中应尽量减少开挖等施工操作，以防施工不当对建筑安全稳定性造成的不利影响，提高整体结构的安全性。

3、点位预留

为使零件制造更方便、更标准，必须在预制件上预留箱体和接线盒，并根据预制件的模具尺寸准确定位。在预制墙面上，应做好开关插座、弱电设备及布置火灾探测器的预留工作，设计人员要为预留的接线箱布置好位置。在叠合式楼板上，应预留消防探测器、照明灯具等设备的点位，为叠合板楼面现浇混凝土中的管线连接奠定坚实基础。需要先由专门的测量人员准确地确定接线箱的位置，然后由专门的电气安装人员完成施工。

4、接地布置

设计人员应根据配电设备的位置布置的接地，精准地确定各种设备的接线，防止出现串接等不良问题。一般，在安装接地设备时，应充分考虑房间内各类电气设备、地角型钢等的实际情况，并加强接地线的接入点的临时检修。施工中要有清晰的地线标识，以确保施工操作准确无误。设计人员应严格按照工程规范安装接地线，并强化工程质量验收。在敷设电线时，设计人员应根据室外电线的布设状况，合理铺设接地线，一般采用焊接法搭设。在施工中，支架和主要接地网应进行多点连接。在验收中，技术人员要对以下方面进行严格把关：（1）应采用可拆卸连接件连接室外电缆沟的支撑导线；（2）应严格按照工艺规定进行焊接；（3）应尽可能使构架的接地引下导线在同一方向上。

5、局部等电位端子箱（LEB）位置预留及管线敷设

根据《住宅建筑电气设计规范》，住宅中安装有淋浴、浴缸的卫生间必须采用等电位连接方式。卫生间会采用建筑防水施工方法，并在地面上铺设很多管道，地板的厚度比一般房间厚。因此，LEB的预留高度为实际使用高度加上施工实践高度，从地面至箱底的距离应不小于设计要求。LEB需要连接卫生间的金属排水管、金属浴盆、金属脸盆、金属加热管、金属散热器、卫生间电源插座PE线、钢丝网等，电缆出口数量多，预留管道数量多，可以在管道上留有孔洞。

6、照明设计

装配式建筑通常使用叠合楼板，其预制段在预制厂房浇筑。在叠合楼板上安装的照明设备，要准确地定位，并在预埋件上预留86线盒，便于电缆出线。预留的线盒必须精确地放置，以防止电源线与线盒的位置发生偏差。厨房和浴室需要使用防湿照明设备，浴室的照明开关不能直接设置在浴室内，以免造成触电事故；走廊和卧室应使用双控式开关。普通房间电灯开关的安装高度为1.3m，卫生间电灯开关的安装高度为1.5m，并安装防溅罩。若灯具开关安装在预制墙板上，必须准确地安装在预留处，使用预先埋设的86线盒，并上接1根预埋管。

7、强弱电插座设计

住户的居住空间可以分为客厅、卧室、书房、卫生间、厨房、阳台等。客厅里通常设有电视柜、沙发、餐桌。

（1）客厅。针对客厅电视机的机顶盒，应在离地面0.3m处安装3个单相二三孔组合插座、1个信息插座和1个有线电视插座；在距离地面0.3～1.1m的地方，可以预先埋设2个86线盒，并将其与LCD电视相连；每个沙发旁距地面0.3m的地方设有1个单相二、三孔组合插座，在一侧设置1个双端口信息插座；餐桌底部距地面0.3m的地方应设置1个单相二、三孔组合插座，便于桌上电器供电。

（2）卧室和书房。根据《住宅装饰装修工程施工规范》（GB50327—2001），在规定范围内，电缆、插座和电视机之间的横向距离不得小于0.5m，如果没有按照规定设计，电视机图像会受到干扰。如果在卧室和书房设计了电视，需要在床头柜的后方，每隔0.3m设置1个单相二、三孔组合插座，可以在房间的一侧设置1个双端口的信息插座，这样以后可以安装固定电话。在书房办公桌下0.3m处，可以设置2个单相二、三孔组合插座和1个双口的报文插座，用于计算机和台灯供电。在墙装空调处设置单相三开孔的开关插座，其安装高度为2.4m；为柜内空调器设置3个开孔15A插座，安装高度为0.3m。

（3）卫生间。卫生间应位于距浴室较远的一面，需要在距地面0.3m处安装1个单相二、三孔组合插座，供卫洗使用。在水斗柜的底部，在距地面0.3m处，设置1个单相二、三孔组合插座；在镜子柜体的一侧，在距地面1.5m处，设置1个单相二、三孔带开关的插座，供用户使用。此外卫生间的插座必须远离水源。

（4）厨房。厨房的抽油烟机应使用三孔的单相通插座，并在距地面2.0m处安装；燃气热水器应使用单相三孔带开关的插座，在距地面1.5m处安装。在水槽下面需要安装2个单相二、三孔组合插座，分别安装在离地0.3m的净水器和洗碗机上。在工作台的顶部安装4个单相二、三孔带开关插座，安装高度为1.1m，需隐蔽安装，具体位置根据厨房用具的摆放确定，并且不能直接放置在水槽上。根据《城镇燃气设计规范（2020版）》（GB50028—2006），电气插座与燃气管线之间的间距不得少于0.15m，以保证其安全运行。

（5）阳台。按照住宅建筑规范，封闭式阳台应设置1套单相三通开关插座，其离地高度宜为1.5m，安装位置可根据阳台上的洗衣机确定。所有电源插座都应使用安全插座，如果插座按照在装配式墙壁上，要精确定位，并预埋设86盒，并需要安装2个预制管，可以在预制墙上直接留1个0.05m宽、0.08m深的凹坑。

8、强电回路设计

住宅配电箱的主进线开关为2P型，后接具有短路、过载、过电压和欠电压保护功能的电气设备。照明采用1条独立回路，灯具的数目不得超过25盏，多于25盏需增设1条回路；冰箱插头采用1条独立回路，住户可以在出远门时关掉所有电路，只留下冰箱的回路；厨房设备采用独立回路，因厨房设备多，回路应选用20A的开关；卫生间设备插座和浴室灯具各采用1条回路，浴室一般都配有浴霸，其回路开关应选用20A的开关；壁装空调器和柜式空调器各采用1条独立回路；其他地方的电源插座按10个插座1回路配置，可以选用16A的开关。除了照明回路无须安装漏电保护，其他输出电路都要安装漏电保护装置。

9、公用设施电气配套节能设计

在公用设施电力设备的辅助设计中，要做到节能降耗。在进行防雷、电气设备的接地设计时，应充分考虑建筑物的工程特性，使其自身的防雷效果与规范相适应。在设计绿色建筑时，应坚持绿色节能的设计理念，从可持续发展的角度，大力推广绿色建筑，以节约能源，降低建筑工程的整体造价。

结束语

综上所述，在装配式建筑电气设计中，要充分考虑电气设备、管线安装环境等因素，进行准确定位，避免拼装施工中的问题。相关单位和人员要通过不断总结经验，促进技术进步，使装配式建筑电气设计不断朝着标准化方向发展。

参考文献

[1]周昕玮,于军琪,黄炜,等.装配式住宅建筑电气设计方法研究[J].建筑电气,2022,41(5):45-48.

[2]李学荣.浅谈装配式建筑电气工程施工技术存在的问题及其对策[J].智能建筑电气技术,2022,16(1):113-116.

[3]刘晓之.装配式建筑电气设计优化探究[D].广州:华南理工大学,2021.

[4]颜宏勇,王笑颜.住宅预制装配式电气竖井的探讨[J].现代建筑电气,2021,12(9):13-15.