裝配式建筑電氣設計關鍵技術探究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了裝配式建筑電氣設計關鍵技術探究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：裝配式建筑最早由發達國家提出，并已經逐漸被很多發達國家普及。我國裝配式建筑主要是從2015年開始進行規劃和應用的。裝配式建筑具有節能環保、施工效率高、施工便捷等多方面的優勢，一經提出就備受建筑行業青睞。現如今，我國很多地區在政府倡導下都開始應用裝配式建筑，尤其是工廠建設中，對裝配式建筑應用較為廣泛。在裝配式建筑設計過程中，需要重點關注電氣設計，提前合理規劃設計電氣系統各個設備設施的位置、線路走向等，對預留位置是否和其他施工作業產生沖突進行重點考慮分析，以避免后期施工中發生一系列的問題。為了進一步優化裝配式建筑電氣設計效果，相關工作者要了解裝配式建筑的特征和優勢，明確電氣設計原則，并且加強各個要點的合理規劃，全面提升裝配式建筑電氣設計方案的可行性和科學性。基于此，筆者對裝配式建筑電氣設計關鍵技術進行了分析，并預測了它未來的發展方向。

關鍵詞：裝配式建筑；電氣設計；關鍵技術

1預制裝配式建筑主要特征及優勢

1.1預制裝配式建筑特征

預制裝配式建筑有著較為廣闊的應用范圍以及較為獨特的性能。比如：該結構體系采用的隔墻質量好且輕便，在隔離方面作用顯著。在完善建筑功能方面，可以發揮石膏板、輕鋼龍骨等材料的特點。在外墻施工中，可以設置保溫層，達到節能的效果。并且裝配式建筑有著良好的密封性，在噪聲控制方面效果良好，具有較好的吸聲作用，可以提高用戶居住的舒適度。此外，該結構體系有著突出的抗震性能，所用的材料大多較為簡單輕便，可以將整體結構自載量有效減少。相比傳統建筑施工方式，裝配式建筑逐漸朝著集中化生產的方向發展。大多數構件可以在工廠集中生產，這在節省施工現場工作量、減少施工時間方面效果顯著。此外，預制裝配式建筑的實用性、環保性較高，可以集中控制處理類似的問題，如可以集中噴刷建筑磨具，有效提高建筑外觀的完整性[1-2]。

1.2預制裝配式建筑優勢

20世紀60年代就已經涌現出了大量裝配式建筑。早期裝配式建筑有著較為呆板的外形，后來經過不斷改進設計，實現建筑靈活性和多樣性的增加，豐富了裝配式建筑的樣式。裝配式建筑建造過程中，主要在車間生產加工部分構件，然后在現場進行組裝，相比于傳統的建筑施工方式可以大大減少現澆作業，并且裝配式建筑還能夠從很大程度上減少原材料浪費問題，這和我國建筑行業綠色節能發展目標十分契合。預制裝配式建筑能夠改進建筑施工要求，實施標準化施工，縮短施工時間，還可以為建筑提供預制的鋼板等材料，其中很多材料可以回收再利用[3-4]。此外，在裝配式建筑施工過程中能夠有效減少施工噪聲污染，并減少人為誤差和錯誤，達到建筑工程精確度提升的效果。

2裝配式建筑電氣設計

2.1設計原則

在設計裝配式建筑電氣系統時，設計師需要深刻地認識裝配式建筑的特點和加工方式，深入調查各個施工環節，做好電氣設計、設備安裝、管線敷設等細節的科學合理的規劃設計，保證后續能夠順利地完成施工作業。同時，還要詳細分析電氣設計的各個分項分部，對細節內容反復考慮，保證能夠和最終的要求相吻合。在安裝設備、敷設管線過程中需要充分尊重實際，比如在敷設底盒和管線時要注意盡量在吊頂或者裝飾墻中進行安裝，使混凝土中預埋管線盡量減少，充分保障預制板管線預埋工作順利開展。

2.2模塊化設計

設計師在規劃設計裝配式建筑電氣模塊時，要充分尊重建筑物本身的特點，比如在模塊化分解戶型時，要注意以部品為核心合理分解各個模塊，按照成套型模塊、單位空間模塊、部品模塊等方式進行合理的劃分。設計師還要注意從空間模塊中分離出戶型空間內部模塊，形成墻面、夾層等部品模塊，在其中植入強弱電電盒、照明設備、連接管線等，實現模塊化設計。

2.3空間化設計

在采用模塊化設計理念規劃設計裝配式建筑電氣系統時，要尊重建筑實際需求和實際特點，將建筑的內部空間劃分為不同的區域。建筑空間主要包括辦公室、會議室、洗漱間等多種功能區域。以人為本是規劃設計建筑空間和內部電氣系統的基本原則，要將建筑服務于人的功能充分發揮出來。因此，在規劃設計電氣設備系統時，要按照空間分布模數來做好設計內容的合理確定。比如在規劃設計建筑照明設備設施時，通常按照9 kW以內的標準設計辦公空間照明，按照6 kW/m2的標準限定90 m2以下的戶型照明。在建筑空間內部，不同的電氣設備之間彼此會產生不同程度的影響，同時，各個設備還要共同協作完成電氣系統的正常運行。因此，在設計中要注意對不同電氣設備適配性進行充分考慮，尤其是同一空間的設備。在同一空間的建筑中，各個電氣設備需要共同協作保證室內環境條件處于舒適宜居的水平，不同的電氣設備服務對象都是相同的，所以各個設備最終的服務目標相同。比如在同一空間中室外采光效果會受到窗簾開合的影響，同時窗簾的使用也會對照明設備的使用頻率、太陽輻射量、空調的能耗量產生較大的影響。因此，要明確空間中電氣設備的關系，提高設備運行的穩定性和科學性。

3裝配式建筑電氣設計要點

3.1標準化設計

在裝配式建筑電氣設計中，要堅持以標準化設計為指導，加強智能化裝配式建筑的研究、開發和應用，將裝配式建筑的共性基本單元明確，將標準化作業程度提高。建筑統一空間內的空調、照明、門禁、電源插座、廣播等機電設備配置是否合理，直接決定了其服務水平。采用模塊和模塊組合的方式進行標準化設計能夠將標準化少規格、多組合的設計優勢充分發揮出來。在裝配式建筑電氣設計中，要對構件標準化生產給予足夠的重視，盡量減少構件種類，從而提升現場安裝效率和工廠化生產效率。

3.2電氣管線設計

裝配式建筑電氣設計的核心為管線設計。當前，很多裝配式建筑電氣設計中主要采取現場澆筑層內和工廠預制構件中兩種預埋管線的方式。隨著裝配式結構體系的不斷改進創新，可以實現在工廠內一次性澆筑預制墻體內電管和線盒的效果。在疊合樓板應用過程中可以將水平管線敷設于樓板現澆疊合層中，不過需要現場制作完成。同構件的管線過渡和互聯方式是不通過預埋管線管理的重點，在優化布置管線過程中，要盡量減少交叉環節，提高電氣系統設計的安全性，同時達到節約施工成本的效果。

3.3室內配電箱定位

配電箱作為裝配式建筑室內強電箱，需要符合電氣設計標準規范。通常情況下，配電箱安裝于套內走廊、起居室、門廳等位置，要保證箱底高度超過1.6 m。室內配電箱要盡量和負荷中心接近，保證科學合理地安裝配電箱，減小電能傳輸距離，降低電能損耗，將配電箱的功能和作用全面發揮出來。配電箱有著較多的進出管線，安全隱患較多，為了盡可能地提高其使用安全性和穩定性，需要避免在預制樓板區域內安裝配電箱，避免在預制樓板內預埋管線，要盡量簡化構件，將工廠加工和施工現場安裝的難度盡量降低。

3.4電井選址

在規劃設計裝配式建筑電氣系統過程中，要加強關注電井這一重要內容。設計師要加強優化電井選址等方面的內容，注意所選位置的安全性，盡量采取有效措施，避免發生電井損壞問題。通常預制裝配式建筑的構件是集中在工廠生產然后運輸到現場進行組裝，在實際操作中要盡量減少開鑿等施工作業，以免施工不當降低構件的安全性和穩定性，增加裝配式建筑整體的安全風險，要盡量保證建筑物整體穩定性。

3.5點位預留

為了盡量提高構件制作的便捷性和規范性，通常需要在預制件中完成箱體、接線盒的預留，根據預制件模數準確定位預制構件。在預制墻體上通常需要做好開關插座、弱電設備、消防設備的預留工作，設計人員要做好預留接線盒位置的合理設置，通常接線盒選用86標準。此外，還要預留好疊合樓板中消防探測器、照明燈具等設備，為疊合板樓板現澆層內管線連接奠定堅實的基礎。要由專業測量人員準確地定位接線盒位置，然后由專業電氣安裝人員完成安裝作業。

3.6電氣系統防雷設計

在進行裝配式建筑電氣系統防雷設計中需要注意，引下線可以使用預制鋼筋結構，通過連接引下鋼筋，避免雷擊威脅裝配式建筑電氣系統。通常可以利用鋼筋屋面接閃、預制柱鋼筋形成一個系統的防雷接地裝置。裝配式建筑一旦遭受雷擊，這一鋼筋結構體系能夠將電力分流到地面，使雷擊對建筑物產生的傷害盡量降低。另外，在高層預制裝配式建筑中可以連接疊合梁的現澆層柱鋼筋，形成均壓環，達到優化防雷效果、保護裝配式建筑的目的。

3.7室內、電纜溝接地布置

工作人員要根據配電裝置分布情況做好室內接地布置，將不同裝置和接地線的連接線路準確地確定好，避免發生串聯接地等不良問題。通常在布置室內接地裝置時，要對屋內分布的各種用電配電裝置和地角型鋼等進行充分考慮，加強檢查接地線的接入口和臨時檢修處，為了保證后續施工作業的便捷，還要用接地標志進行明確的標記。工作人員要嚴格按照施工標準布置連接電氣設備的接地線，同時加強對施工質量的驗收。施工人員在布置電纜溝的接地時，要以戶外電纜溝的布局情況為基礎，做好接地線的合理敷設。通常情況下，采用焊接的方式完成電纜支架的連接，施工期間要采用多點連接方式連接支架和主接地網。在驗收階段，技術人員要注意嚴格檢查3方面的內容：1）采用活動接頭連接戶外電纜溝的支架接地引線；2）嚴格按照規范焊接接頭接觸面；3）盡量保證構支架接地引下線處于一致方向。

4模塊化機電設計

所謂模塊化設計，主要是實現設計一體化、工廠生產一體化，將機電設計的智能技術、信息技術進行充分利用，借助BIM等現代信息技術深化設計機電工程圖紙，對設備各個專業的施工工藝和施工工序進行充分考慮，合理分段設備和管線，完成模塊化機電部品的工廠預制生產，最后集中運輸到施工現場完成組裝。和傳統的現場制作、焊接、安裝等施工工藝相比，模塊化機電設計減少了施工現場作業，節省了施工現場所用時間，無需明火操作，將安裝過程中的安全風險大大降低，有助于安裝效率的提升，在保證安裝精度的同時可以大幅度節省人工、材料成本。不過，模塊化機電設計方式需要在前期投入大量的資金，準備工作多且煩瑣，對各方人員的模塊化設計施工技術水平有著嚴格的要求。當前，裝配式設備機房、模塊化機電管線等是模塊化機電設計的主要內容。模塊化機電管線等例如墻面設備管線，是模塊化機電設計的主要內容，如圖1所示。模塊化機電設計的基本流程：1）收集機電工程管線產品資料；2）利用BIM技術深化設計；3）分組、分段開展模塊化設計和預制工作；4）工廠按照詳細圖紙進行加工；5）運輸吊裝；6）現場拼裝，并且進行調試和驗收。在裝配式建筑電氣設計中，可以加強BIM等信息技術的應用，編碼各個構件，將構件的編號、名稱、規格等詳細信息錄入編碼當中，保證現場作業時工作人員能夠明確構件具體信息，有序開展施工作業。

5裝配式建筑電氣設計的未來發展

隨著現代建筑行業持續發展，未來裝配式建筑將會進一步朝著智能化、節能環保方向進步。建筑內部存在諸多不同結構的機電設備系統、控制系統和空間結構，電氣工程也會越來越多地應用自動化、智能化技術和設備。在應用智能化技術中，要充分做好配置工作。為了緊密地聯系同一空間下的不同設備，必須要協調好各項數據信息，將其上傳到中央處理器中，然后做好遠程監控、智能化控制。在數據信息傳輸過程中，可能會出現智能建筑和裝配式建筑難以高效融合的問題，無法保證電氣系統實現智能化、自動化控制的效果。所以，設計師要注意加強智能建筑框架的改善優化，深入分析智能化電氣設計要求，結合裝配式建筑特點和要求，全面考慮各項因素，綜合開展設計工作。設計師可以劃分不同的智能化空間，加強不同空間智能化控制技術的應用，控制空間電力設備。還可以建設智能化系統，拼接多個單元，最終形成一個完整的整體[5]。

6結束語

綜上所述，隨著我國裝配式建筑不斷發展，電氣工程也要隨之改進優化。當前裝配式建筑電氣設計中仍然存在一定的不足，需要相關工作人員明確裝配式建筑的特點和需求，合理設計電氣系統，提高各個電氣系統和電氣設備運行的穩定性、可靠性，提升裝配式建筑整體設計水平，提高裝配式建筑的功能性、舒適性、安全性，保證其更好地服務于民眾。

參考文獻：

[1]黃凌潔，劉軼.裝配式住宅建筑電氣設計的探索與思考[J].智能建筑電氣技術，14(6)：4.

[2]王圣杰.裝配式建筑電氣設計要點及解決方案[J].江西建材，2020(4)：78-79.

[3]馬云輝.關于裝配式住宅建筑電氣設計方案[J].居舍，2020(9)：87.

[4]范玉華，鮑建寧.裝配式建筑電氣設計要點解析[J].現代建筑電氣，2020，11(2)：1-4.

[5]趙蘊.裝配式建筑電氣設計現狀及發展[J].建設科技，2020(Z1)：32-37.

作者:白金彪 單位:河北拓樸建筑設計有限公司