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預(yù)制裝配式建筑的產(chǎn)生,現(xiàn)場(chǎng)施工的大部分施工工藝由設(shè)計(jì)階段和工廠生產(chǎn)階段完成,這對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了較高的要求,設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題時(shí),也無法隨便做到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。電氣系統(tǒng)存在箱體多、暗敷管線交錯(cuò)復(fù)雜等特點(diǎn)。本文以住宅預(yù)制裝配式建筑為對(duì)象,介紹建筑電氣設(shè)計(jì)的具體做法,以滿足預(yù)制裝配式建筑設(shè)計(jì)的要求。
因各層電氣豎井作為強(qiáng)弱電進(jìn)出線的關(guān)鍵部位,存在箱體多,管線多,敷設(shè)復(fù)雜,具備一定的不可預(yù)見性等特點(diǎn),同時(shí)豎井內(nèi)具有大量的上下連通的母線槽或槽盒。故電氣豎井一般布置于走道公共現(xiàn)澆部分;各層配電總箱應(yīng)明裝于電氣豎井內(nèi)。住宅入戶配電箱、弱電綜合箱一般設(shè)置于靠近公共走道門側(cè)的非預(yù)制墻上,不僅僅方便管線預(yù)埋,也為住戶后期的二次裝修也提供了保障。如無非預(yù)制墻時(shí),安裝在預(yù)制墻上的配電箱高度、尺寸以及進(jìn)出管線必須嚴(yán)格預(yù)留出來,并且在上下管線與樓板交接處,預(yù)留接線操作空間。戶內(nèi)配電箱出線以下出線埋地敷設(shè)為主,預(yù)留操作空間長度根據(jù)配線箱尺寸及出線管路數(shù)量預(yù)留,寬度一般預(yù)留300mm,箱體進(jìn)線一般為上進(jìn)線,墻體上部結(jié)構(gòu)預(yù)留200X100X80mm(LxWxD)操作空間就能滿足操作要求,上下交接管線預(yù)埋至操作空間內(nèi)60mm 為宜,中間用對(duì)接軟管連接。
電氣平面圖中,應(yīng)提供預(yù)制板上的詳細(xì)照明、開關(guān)、插座、弱電及消防設(shè)備定位圖,標(biāo)注出各尺寸及相互關(guān)系。其中照明、火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器一般都敷設(shè)于疊合板上的預(yù)制層,其接線盒均應(yīng)提前預(yù)埋至預(yù)制板內(nèi),在疊合板中預(yù)埋的接線盒一般采用深型接線盒,以滿足現(xiàn)澆層管線與接線盒的對(duì)接,也可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置過渡接口。開關(guān)、插座及弱電插座一般安裝于墻上,設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量設(shè)置于現(xiàn)澆段,且安裝位置距現(xiàn)澆段與預(yù)制段交界處應(yīng)保持一段距離,該距離以結(jié)構(gòu)安裝要求為準(zhǔn),一般可設(shè)置距預(yù)制段300mm。當(dāng)開關(guān)、插座等安裝在預(yù)制構(gòu)件上時(shí),首先應(yīng)考慮安裝位置不得碰到預(yù)制板內(nèi)鋼筋;其次,為增加預(yù)制構(gòu)件重復(fù)率,提高生產(chǎn)效率,各戶型中可能存在相同的預(yù)制墻,在該墻上安裝的電氣設(shè)備盡量應(yīng)保持一致,而不能因?yàn)閼粜筒煌汶S意布置。
現(xiàn)階段,我國裝配式建筑裝配率要求在50%以上,除了要求全裝修住宅外,無法做到完全的管線分離。一般來說,電氣豎井存在較多管線進(jìn)出,采用槽盒敷設(shè),當(dāng)由槽盒引至預(yù)制構(gòu)件時(shí),則需考慮管線敷設(shè)的合理性。通常,預(yù)制構(gòu)件為疊合板,由預(yù)制板及現(xiàn)澆層鋼筋混凝土板組成?,F(xiàn)澆層厚度一般為70cm,管線在現(xiàn)澆層敷設(shè)時(shí),均在現(xiàn)場(chǎng)布置,由于強(qiáng)弱電及消防較多管線,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮走線整潔美觀,避免出現(xiàn)管線的三次交叉情況。如存在管線過大,并且交叉的情況,可能無法滿足保護(hù)層至少15mm 的要求,消防管線則要求更高,保護(hù)層要求不小于30mm。此時(shí)應(yīng)調(diào)整管線走線,盡量先從全現(xiàn)澆樓板布置,避開其他管線,再交接至疊合板內(nèi)現(xiàn)澆層。
當(dāng)管線只能在預(yù)制板內(nèi)敷設(shè)時(shí),應(yīng)做好具體定位,并預(yù)留好管線與電氣設(shè)備的接口。同時(shí)預(yù)制板內(nèi)預(yù)埋管與現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)在疊合板現(xiàn)澆層管線的接口,做法與上述配電箱上進(jìn)線做法基本相同,接口交界處預(yù)留200X100X80mm(LxWxD)的操作空間,該空間可根據(jù)管線數(shù)量進(jìn)行調(diào)整,同樣,上下交接管線預(yù)埋至操作空間內(nèi)60mm,接口間用對(duì)接軟管連接。
由于結(jié)構(gòu)梁與墻之間有梁內(nèi)墻、梁外墻以及梁下墻幾種情況,對(duì)管線敷設(shè)均有不同的影響,應(yīng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)確認(rèn)后在進(jìn)行設(shè)計(jì)。
根據(jù)《民用建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50352-2019 中規(guī)定,防雷接閃器在住宅屋面上的設(shè)置,應(yīng)滿足明敷設(shè)的要求。大部分住宅裝配式建筑中,女兒墻為預(yù)制構(gòu)件。沿女兒墻明敷設(shè)熱鍍鋅圓鋼時(shí),應(yīng)提前在其外墻垂直面上預(yù)留好接閃帶支撐鋼板。在屋面疊合板上明敷的接閃帶,可直接在疊合板現(xiàn)澆層上做好接閃帶支撐柱墩,與普通建筑做法相同[1]。
通常利用柱內(nèi)兩根Φ≥16 鋼筋焊接做防雷引下線時(shí),優(yōu)先選用現(xiàn)澆柱內(nèi)鋼筋或預(yù)制墻板之間后澆帶內(nèi)鋼筋做引下線。但由于在建筑構(gòu)造中,轉(zhuǎn)角處存在為預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)的情況,該部位也為電氣防雷的關(guān)鍵點(diǎn),應(yīng)利用預(yù)制墻內(nèi)鋼筋做防雷引下線,但由于預(yù)制墻上下連接安裝,鋼筋并不處于連通狀態(tài),鋼筋之間的連接通過套筒灌漿縱向連接,此時(shí)需要在預(yù)制墻柱內(nèi)額外增設(shè)附加導(dǎo)體,附加導(dǎo)體與預(yù)制板內(nèi)利用作為防雷引下線的鋼筋焊接聯(lián)通,并引出與其他預(yù)制板內(nèi)附加導(dǎo)體焊接聯(lián)通,附加導(dǎo)體之間的電氣聯(lián)通可通過設(shè)置連接板實(shí)現(xiàn)[2]。
安裝于預(yù)制構(gòu)件上的強(qiáng)弱電插座,開關(guān)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確標(biāo)注高度及尺寸,需要建筑專業(yè)與業(yè)主確定好具體的家具擺放及要求,以免后期返工造成較大不變。
(1)等電位接線:電氣圖紙經(jīng)常表示在大樣圖中,容易漏提條件;
(2)橋架出線處上部接線盒:由于管線較多,電氣平面圖上一般不會(huì)表示,也容易漏提結(jié)構(gòu);
(3)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)器距墻位置:電氣提供定位圖,經(jīng)綜合標(biāo)注后,容易遺漏最后一個(gè)設(shè)備的距墻距離,因探測(cè)器距墻有0.5m 的要求,雖然設(shè)計(jì)說明有明確,但是圖面不標(biāo)注的話無法直觀反應(yīng)距離而可能造成違反規(guī)范,導(dǎo)致后期施工不便;
(4)管線明敷暗敷:電氣圖紙管線敷設(shè)方式一般表示在系統(tǒng)圖中,普通建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工員熟悉電氣圖紙,施工一般不會(huì)出錯(cuò),而預(yù)制構(gòu)件預(yù)埋由結(jié)構(gòu)專業(yè)在結(jié)構(gòu)圖中完成,因其對(duì)電氣專業(yè)的不熟悉可能會(huì)導(dǎo)致出錯(cuò);
(5)由于管線引至開關(guān)、插座等設(shè)備,需要提供結(jié)構(gòu)在預(yù)制板上預(yù)留孔洞;
(6)管線太多無法預(yù)埋,采用明敷或增加現(xiàn)澆層厚度,應(yīng)與建筑、結(jié)構(gòu)共同協(xié)商而定。
在總體完成設(shè)計(jì)后,電氣專業(yè)應(yīng)將強(qiáng)弱電圖紙合并,疊加在一張圖紙上進(jìn)行排布定位、以便更好的觀察管線走向,設(shè)備定位等情況,并在后期BIM 中再次確認(rèn)與其他專業(yè)管線位置關(guān)系,確保電氣管線、設(shè)備與給排水、風(fēng)管的距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。
本文對(duì)電氣在裝配式建筑中常見做法和易錯(cuò)漏處進(jìn)行了歸納,但還有許多問題需要在今后進(jìn)一步的研究。同時(shí),由于BIM 技術(shù)的廣泛應(yīng)用,也大大推進(jìn)了裝配式建筑的發(fā)展。裝配式建筑的發(fā)展,對(duì)設(shè)計(jì)人員來說是一個(gè)新的挑戰(zhàn),不僅需要學(xué)習(xí)國內(nèi)外的先進(jìn)理念和技術(shù),也需要各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員更為緊密細(xì)致的配合才可能完成一個(gè)高質(zhì)量建筑。