装配式建筑电气设计关键设计要点研究
摘要: 在我国的建筑行业中,装配式建筑是一个非常重要的组成部分。装配式建筑是以预制构件为主体,通过将预制构建运送至施工现场,再通过吊车、连接等方式构成混凝土结构,再通过工厂模型进行预制件的组装。其中,在装配式建筑结构中,电气设计也是非常重要的环节,其设计水平直接影响到建筑的质量。因此,本文也重点探讨装配式建筑电气设计的要点。

引言

目前,我国的装配式建筑发展迅速,但在设计、施工等方面仍有一些问题,因此,要提高建筑的整体质量,必须注重设计环节。通过对建筑物的使用要求和电气设计要点进行分析,确定电气系统的设计方案,从而保证各种电气设备的运行效率和质量,提高建筑物的整体设计水平。运用现代科技,增强建筑电气设计的智能化功能,使其具有更好的发展前景。因此,探讨装配式建筑电气设计的要点,对我国的建筑事业行业也极具现实意义。

一、装配式建筑的特征分析

首先,装配式建筑通过预制构件的组装可以缩短建设时间,很多构件都是在工厂里完成的,比如墙板、叠合板、空调板、楼梯等,这样可以减少施工现场的工程量,从而提高工作的效率。其次,这一类型的建筑具有节约水资源、节约能源、环境友好的优点,传统的建筑需要使用大量的钢材、水泥等材料,且材料消耗巨大,而装配式建筑则是在工厂内生产加工,在现场仅仅需要组装,其可以大幅降低材料消耗。在装配式建筑工程中,由于砌筑、抹灰等工序的减少,也会减少建筑废弃物的排放,如木材模板、保温材料、砂浆等,这些都是传统建筑模式的主要建筑垃圾来源。最后,由于装配式建筑可以降低噪音、粉尘等对环境的污染,相对于传统的建筑工程,它对周边居民的影响相对较小,可以保证周边居民的生活质量。

二、装配式建筑电气设计的要点分析

(一)电井及电气箱体安装设计

一般情况下,把电井置于负荷中心,既可确保低压配电半径,又可节约电缆成本,以减少电力损耗。在电井和电气箱体的安装设计中,首先,要尽可能地将配电箱安装在现浇的墙体之上。一般来说,配电箱的出线部位有很多管线,如果将其安装到预制墙上,就必须对相应部位进行加固,从而大大增加后期施工的难度。如果无法避免,就尽量将两个箱体的安装间隔拉开,住宅内部的弱电箱和配电箱的安装可以采用错位安装的方式。另外,电气专业在设计时要与结构专业核对,明确防火、消声等方面的规定,应与结构专业人员核实,避免出现影响结构系统的状况。其次,合理地选取叠合板、预制板和现浇板。因进出管线密度大、进线管线尺寸,或是管线存在交叉等问题,特别是当配电箱进线管直径大于40 mm时,厚度在120 mm以下的现浇层不能保证管线的铺设,选择合适的楼板形式可以有效避免钢筋网片的出现,对楼板的质量也不会造成影响。在这种情况下,设计者可以在相应的区域内进行分流,如果无法满足规范的话,可以向结构专业提出修改,在薄弱线路和配电箱所在的区域,使用全现浇板。对于室内其它部位,仍然采用叠合板,这样可以更好地确保楼板结构的应力和安全性。

(二)电气管线的埋设设计

1.管线与结构专业钢筋

在预制墙体中,钢筋是其主要构件。在设计时,电气专业要与结构专业积极合作,以保证不会发生钢筋断裂的情况,并尽量减小穿过钢筋的线路。另外,由于墙体中的钢筋和内面筋的间距有一定的规定,所以在设计时应根据实际情况进行相应的调整,以减少管线的交叉,尽量减少管线的使用量。对于某些大规模的交叉节点,设计者必须与结构专业进行沟通,以明确具体的可操作性,减少各种问题的发生,保证工程的顺利进行。

2.管线与墙体

为了保证管线在结构墙中的预埋更加顺利,设计者首先要考虑管线的最大外径是否符合规定,通常应小于或等于板厚度值的三分之一。为了达到此目的,必须在设计时对管线外径进行全面的界定,并与结构专家进行沟通,确定叠合板的找平、现浇层厚度等有关资料,并确定最大可供敷设管线的外径。如果遇到管线交叉问题,或是管线的厚度超过规范,那么设计者应该与其他专业人士交流,讨论是否可以增加钢板的厚度,如果不能实现的话,就只能采取改变管线的方法。同时,当叠合板桁架的钢筋超出了预制板,且管线与桁架的钢筋存在交叉,结构专业还需要对其进行合理的加固设计。另外,在进行工程计算时,还要考虑到施工误差等诸多因素,并保留一定的空间。

3.管线之间的连接

管线间的连接主要有两个方面:一是预制墙体与现浇层的管线相连,二是在预制墙体内部的管线连接。对于前者,由于现浇层中的管线不是一次定位的,可以根据现场的具体情况进行调整,这样就可以在预埋件中进行相应的安装,然后在现浇层中设置管线的位置或者通道。由于预制墙体的管线在加工过程中必须统一浇筑,所以通常要满足下列两个条件:首先,管线定位要有很高的精度,尽量减少测量误差;其次,对管线的容错空间进行适当的设计,使管线的布线误差最小化,从而提高管线的通用性。这一空间位于两条管线之间的特定位置,因此必须事先预留一条接线槽,以保证两条管线的正常安装,通常可以设计成200毫米×300毫米。

(三)防雷引下线设计

首先,设计人员也要对结构柱内的竖向主筋进行充分的利用,将其作为引下线,与层面的接闪带或是基础接地网格进行联结。为了保证联结的效果,基本都是应用现浇层和预制墙钢筋上接的方式进行。而对于对面柱、基础中的钢筋而言,将其与引下线进行联结,也可以采取双面焊接的形式。其次,在引下线的施工过程中,施工人员也需要基于装配式建筑的特点,采取各种针对性的措施,降低墙体的制作难度,比如要保证预制柱和现浇层的钢筋得以有效的连接。在选择引下线之时,可以优先选用16毫米及以上的钢筋进行焊接。施工人员,也需要结合预制情况,在导体间的电气连通中在,增加连接板,一般而言,连接板多为镀锌扁钢材料,规格是40mm×40mm。

(四)空间设计

在模块化设计的基础上,进行空间设计,并结合装配式建筑的特征和设计要求,将其分为不同的空间单元,如办公室、会议室、电梯、卫生间等。建筑空间和室内的电力系统的设计都要遵循以人为本的原则,使其具有良好的服务功能。所以,在进行电气设备的设计时,可以根据空间的分布模数来决定设备的设计内容。比如,在照明设备的设计中,一般都是按9千瓦以上的标准来设计,90平方米以下的空间,则是以6 kW/m2为单位。在一个空间里,各种电器装置既相互影响,又相互协调,所以在设计时要充分考虑到不同的电器装置在同一空间的适应性。同一空间内的各种电器设施可以为居民的生活提供很好的环境,虽然电气设备不一致,但由于服务对象是一样的,所以它们之间有着密切的关系。例如,在同一空间,窗帘的开闭会对室内的光线产生一定的影响,从而影响到室内的灯光设备安装。另外,窗帘的开闭也会影响到室内的阳光辐射,会关系到空调的能量消耗。在不同的空间,即使是同一个子系统,它们之间也不会有任何的影响,所以必须要予以空间设计更高的重视。

结束语

相比于传统的建筑形式,装配式建筑结构的特点也更加明显,其不仅施工简易,而且也具有经济性和环保性的优势。作为装配式建筑的重要系统,电气设计水平也直接会影响到建筑的质量。因此,也需要明确设计要点,围绕电井及电气箱体安装、电气管线的埋设、防雷引下线和室内空间等多个环节,进行优化设计。

参考文献

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