装配式住宅建筑电气设计方法及发展

装配式住宅建筑电气设计方法及发展

郭凤泰   ,王磊

身份证号：371327198804161238

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摘要：随着建筑工业化的发展，我国多次提出发展装配式建筑的政策要求，多个省市也出台了具体的实施意见。到2025年，中国新建筑的组装率需要达到50%。电气工程作为装配式建筑的重要组成部分，直接关系到后续的施工效果。但由于预埋管和预埋接线盒的数量和定位尺寸经常出错，生产阶段一步成型，施工阶段容易出现问题，因此预制组件的电气设计方法仍需不断改进。基于此，本文对装配式住宅建筑电气设计进行分析，仅供参考。

关键词：装配式住宅建筑；电气设计；方法

引言

住房和建设部与几个部合作，于2020年发布了促进智能建筑工业化与建筑工业化之间协同增效的指导方针，其中确定了到2025年大幅度加快建筑工业化和到2035年充分实现建筑工业化的目标。然而，建筑物的供水和污水处理、空调和电气设计,目前落后于这些发展目标。组装后的建筑是一个系统工程，其设计、生产、实施和维护需要一系列有机联系，以及结构系统、外围系统、嵌入式系统、设备和管道系统的综合设计。

1装配式住宅电气设计流程

　　过去的建筑工程电气设计流程大致可以分成：构思方案、绘制图纸、装修分析、精装设计等等，但是装配式住宅建筑电气设计本身必须要具有一体化特征，因此其流程大致可以分成：论证方案、确定设备规格、确定精装点位、做好电气设计、确认图纸，最后根据图纸生产相关构件。和过去的现浇式建筑的电气设计工作相比较而言，装配式住宅建筑电气设计工作具有更加精确、更加高难度的特点，想要保证装配式住宅建筑电气设计的最终质量，设计人员必须要具有全局观念，对电气工程进行总体性分析，按照设计流程开展工作。

2装配式住宅电气设计原则

　　装配式住宅建筑电气设计工作本身十分复杂，因此必须要按照一些原则开展工作才能避免出现设计失误。具体来说，装配式住宅建筑电气设计原则有以下几点：第一，电气设备和管道线路的尺寸，必须要结合预制构件的尺寸进行设计，尽可能减少设备的种类，提高大批量生产的效果。第二，接线盒等设备，不能安装在预制构件的受力部位上，另外电气设备不可隔墙接通。第三，电气设计需要与建筑结构设计相结合，才能最终确定开关、插座、消防设施的位置，否则后续装配施工中必然会出现位置冲突的问题。第四，为保证建筑安全，应做好防雷接地设计，一般可利用混凝土结构内的钢筋作为防雷接地线。

3装配式住宅建筑电气设计方法

3.1供配电系统的设计

在装配式住宅建筑电气设计中，供配电系统的设计为关键组成部分，根据《民用建筑电气设计标准》GB51348相关要求，对于装配式住宅建筑，消防用电、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、主要业务和计算机系统用电、电子信息设备机房、客梯、排污泵、生活水泵用电等属于一级用电负荷，扶梯和空调用电为二级用电负荷设备，其他各用电设备均为三级用电负荷设备。

一级用电负荷设备应采用双重电源同时供电，当有一路电源发生故障时，另一路电源不会同时受到损坏；二级负荷的外部电源进线宜采用双回路供电。对消防负荷末端设自动转换开关电器（ATSE）装置自动切换，普通一级负荷末端设ATSE装置自动切换，非消防负荷中的二级负荷的空调和制冷机组等采用变电所低压母联切换。

为满足供电半径要求，且最大限度减少供电损耗，变电所可分别设置在地下室和避难层等场所。在建筑物内避难层和设备层变电所的变压器容量不宜大于1250kVA，并考虑专设运输通道。若采用单相变压器组成三相变压器时，则单相变压器的容量不应大于800kVA，此时可以不专门设置运输通道。

设计单位应按照建筑所能承受的电力负荷，同时根据建筑的具体应用环境，对供电线路的材料做出最优选择，以保证供电线路能够充分满足建筑工程的实际需要。对于长距离敷设的刚性供电干线，应避免预期位移引起的电缆损伤，所以固定敷设的线路与重要设备、供配电装置间应选用可靠的柔性连接方式。普通负荷的配电干线应采用低烟无卤阻燃型电缆，消防用电设备的供电干线应采用矿物绝缘类不燃性电缆以及低烟无卤阻燃耐火电力电缆。消防电梯和辅助疏散电梯的供电电线电缆应采用燃烧性能为A级、耐火时间不小于3.0h的耐火电线电缆，其他消防供配电电线电缆应采用燃烧性能不低于B1级，耐火时间不小于3.0h的耐火电线电缆。此外，垂直配电干线可以采用电缆转接封闭式母线槽的形式进行供电。项目竣工投入使用后之后，物业公司还要继续保持对供电线路的高度重视，定期安排专业人员对建筑供电线路进行检修，一旦发现建筑内供电线路存在安全隐患，就要及时进行处理。

3.2预制构件电气设备拆分设计

（1）叠合楼板。预制楼板和现浇钢筋混凝土叠合楼板是装配式住宅建筑楼板采用的主要方式。预制部分在生产车间生产，加工生产时根据电气拆分图来预留线盒、线管、洞口；然后运送至施工现场进行安装固定，将线管穿钢筋铺设在预制底板上方；线管连接完成后进行现场浇筑，最后将叠合层抹平。

（2）复合墙板。涉及到电气的复合墙板，强电开关、插座接线盒、弱电接线盒、预留管线和洞口设计需要精确定位，因此在墙板电气拆分设计时，需要同时对比施工平面图、深化平面图、设备表、系统图来确定各个强/弱配电箱、开关、线盒、管线、洞口在墙板上的具体位置。根据施工图与深化图来确定其距墙边或门边的水平距离，设备表用来确定其距墙板底边的垂直距离，在涉及到配电箱的墙板时，需要利用施工图中的系统图以及平面布置图来确定管线走向，同时还需确定好配电箱每根进出线管之间的间距。

在绘制电气拆分图时，要重点考虑各个开关、线盒、管线在墙板上的正反。结构专业提供的结构拆分图中注明了每面墙板的箭头方向，根据箭头方向，正面、背面及穿墙布置的线盒和管线在电气拆分图中的表达方式要进行区分。

绘制完成后，检查各个开关、线盒、管线是否与预制复合墙板的肋梁和肋柱位置碰撞，应尽量将其放置在复合墙板中粉煤灰加气硅酸盐砌块区域位置，必要时可对原有电气设计平面图中各开关、线盒、管线的位置进行适当调整。

3.3电气安全设计

（1）防雷与接地设计。应根据规范要求对装配式住宅建筑的防雷等级进行划分，并科学设置防雷装置。金属围栏等应与接闪网连接起来，保证接闪器的保护范围应覆盖屋顶风机、空调机组等，并将建筑物中栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。科学设置总等电位端子箱，确保建筑物内电缆桥架、金属管道及电梯轨道等与基础接地网相连接。装配式住宅建筑内对消控中心与弱电机房等也需要做好防雷接地设计，应使用专用接地引线，使其与基础接地网连接。

（2）电气消防设计。设置机械排烟、防烟系统、雨淋系统及气体灭火系统等设施，并设置火灾自动报警系统。在设置自动火灾报警系统的基础上，还要设电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统等火灾预警系统与消防应急照明系统。装配式住宅建筑应根据报警系统的覆盖性设立消防控制室。在选择消防设备供电干线及分支干线时或者消防配电线路与非消防配电线路合用管井、管沟时，应选择矿物绝缘电缆；不合用管井、管沟时，则可选择使用低烟无卤阻燃型耐火电线、电缆等。

3.4智能化系统设计

在设计综合布线系统时，应从能够承载装配式住宅建筑日常运转功能需求的角度出发，科学地对设备网进行设置。设备网主要可关联其他智能化系统，包括一卡通门禁系统、信息发布系统及安全方案系统等，实现数据传输等服务。设计人员要依据建筑体量合理确定设备机房面积，预留线槽余量，供后期扩展使用。要使用排管敷设法对室外线路进行敷设，应结合HDPE多芯管与大管径的HDPE管，提高敷设质量。装配式住宅建筑中的智能化系统种类丰富，要避免设置过小的弱电竖井面积，控制好弱电竖井至最远端网络点的布线距离，应使其不大于90m，并合理确定弱电井位置。此外，为了保障居民安全，应在小区周界围墙安装电子围栏报警系统，也可设置UPS不间断供电系统，确保小区智能化系统各子系统能够长期稳定运行。

3.5采用BIM技术进行设计方案优化

BIM技术可以实现各专业并行协同设计，系统信息实时更新交互，同时可以自动检查各专业之间的碰撞情况，代替人工绘制图纸过程中的碰撞考虑，使装配式建筑电气、智能化设计中的预留开关、线盒、管线、洞口设计更加准确合理。生成的碰撞检测报告，按照“检测→优化→再检测”的原则，不断完善设计方案，以保证装配式生产和施工的顺利进行。且三维视图更有利于设计模型可视化，从而提高设计精度和设计效率。

4结语

综上所述，新时代背景下，装配式住宅建筑发展呈上升趋势，建筑工程电气设计越来越受到人们的重视，应严格按照国家电气设计标准，结合装配式建筑构件特点，以居民用电安全和资源节约为设计基础，保证建筑电气运行的安全合理性。

参考文献

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