中國機械設備工程股份有限公司 王宇曦

1 裝配式建筑的意義

1.1 滿足節(jié)能減排要求

根據(jù)相關資料，當PC 構件系數(shù)達到90%時，施工上的模板使用量將會大幅度減少85%，施工腳手架的使用量也將會減少50%，而鋼筋和水泥的使用量則會依次減少2%和7%，此外，能源也會有顯著的降低（電能節(jié)約10%，節(jié)水40%）。裝配式建筑設計在節(jié)約和減排工作方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)建筑方法，具有顯著的優(yōu)越性[1]。

1.2 提升施工、設計水平

采用標準化設計和工業(yè)化生產方式，預制組裝型房屋能夠保證材料和材料的質量平衡，使結構尺寸準確度達到最高水平，并保證后期裝修和工程設計材料的品質。由于社會的集約化，農村建設正在實行大規(guī)模發(fā)展，農業(yè)生產代替人工方式，社會性和大規(guī)模生產方式已成當務之急。由于裝配型房屋的發(fā)展，機械代替人工方式實行場地維修，不僅能夠解決常規(guī)建筑施工的問題，還能進一步提高房屋的品質和可靠性。標準化、模塊化的機電產品實現(xiàn)了“整體的設計、車間的建造、裝配式施工、信息化管理、智能運行”，并且通過將BIM 使用于圖紙的深化設計，結合不同學科的技術和過程，對設施和線路實行科學分割，從而更好地滿足建筑施工的需求，大大提高建筑施工效能，大大降低造價，進一步提高建筑工程品質，實現(xiàn)工程的安全可靠性。通過在工廠預制模塊化機械配件，并將其運送至工地現(xiàn)場完成裝配化建造，能夠大大降低建筑施工經營風險，大大提高裝備效益，節(jié)儉工人和建筑材料生產成本，進一步提高設備安裝準確度，減少建造時間，進一步提高裝備品質。與常規(guī)的現(xiàn)場上進行施工、焊接和安置相比，這種方式更加安全、高效[2]。

1.3 便于維修更換

裝配式建筑的機械設備與管道分開，管道分層，使得維護更換更加便捷，同時也不會影響主體安全。全部功能空間的固定面裝飾和設備設施都已經裝配完畢，從而到達建筑使用功能和性能的最佳狀態(tài)。通過采用綜合管線集成技術，能夠有效地運用內部空間，將房屋支撐體系的結構體與填充體系的各系統(tǒng)管線全部分開，從而大大提高了日后維修更換的效率和便利性。

2 裝配式住宅建筑電氣設計要求

隨著我國城市建設的可持續(xù)性發(fā)展，使得我國在建筑領域方面的能源利用率逐漸成為重點關注的對象，其也能在一定程度上緩解城市與環(huán)境之間的矛盾關系，裝配式建筑工程中的電氣設計需要結合工程運營功能、電力需求，總結既有的電力傳輸與使用原則，對裝配式的電氣網絡進行不斷的優(yōu)化升級，以此來滿足現(xiàn)階段裝配式建筑內部對電氣的多元化需求。施工單位針對具體的施工情況制定合適的解決措施，以此來確保裝配式建筑電氣設備能夠實現(xiàn)高效地運行。裝配式建筑設計前，設計師需要結合現(xiàn)階段民用電氣設備存在的危害來不斷調整設計方案，以防止危險因素在電氣設備運行過程中的出現(xiàn)。根據(jù)以往的電氣設計經驗來更新與引進國外更先進的電氣設備，以從根本上解決能源的利用率?，F(xiàn)階段裝配式建筑工程在不斷擴大，如果在電氣設計過程中不考慮節(jié)能，電力資源的浪費將更加嚴重。預制建筑工程設計可分為方案設計、初步設計和施工圖設計。為了使電氣設計方案能夠具備可行性與經濟性，需要對設計進行方案演示，制定施工設備的裝配標準，明確設備的安裝位置，完善電氣安裝方案。制造商需要按照圖紙的要求進行設計。與普通建筑工程設計方案相比，預制住宅建筑工程的電氣設計需要關注PC 部件的預埋箱和管道，以避免在后續(xù)電力設備安裝過程中損壞部件的內部結構。

3 裝配式住宅建筑電氣設計要點分析

3.1 項目簡介

本項目主要是以陜西省南部的某個住宅小區(qū)為研究對象，該小區(qū)是一個裝配式混凝土住宅建設試點工程，小區(qū)總共有200戶，每戶的住宅面積為232m2，該住宅小區(qū)的支撐結構主要是采用鋼筋混凝土為主，樓板的承板是采用鋼筋桁架，墻體主要是采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，以確保建筑物的安全性和穩(wěn)定性。建筑物的裝配率將超過85%，并且還會擁有更專業(yè)的建筑設計、生產與施工隊伍。

3.2 裝配式住宅建筑電氣設計基本流程

在裝配式住宅建筑電氣設計過程中，電氣設計人員必須堅持完整性的原則，以確保設計質量。與傳統(tǒng)住宅不同，裝配式住宅建筑電氣設計需要進行深度分析和拆分，以確保設計質量。深度分析包括對各個配電箱、燈、開關、插座和洞口進行精確定位，并進行尺寸標注，以確保設計質量。裝配式住宅建筑電氣設計的一大挑戰(zhàn)是電氣拆分設計，這需要設計、生產和施工三者之間的協(xié)調配合。

3.3 裝配式住宅建筑電氣深化設計方法

裝配式住宅建筑電氣深化設計示例如圖1所示。可以看出，在對住宅建筑之內的衛(wèi)生間的燈具進行設計與定位時，必須考慮到給排水設備和水管是否會與電氣設備發(fā)生碰撞，因此，應根據(jù)專業(yè)知識和設計經驗，精確確定燈具的尺寸。在安排起居室空調的出口位置時，應該特別注意避免與室外雨水管發(fā)生碰撞，以確保安全性。

3.4 預制構件電氣設備拆分設計方法

3.4.1 疊合樓板

預制樓板在生產車間進行加工，根據(jù)電氣拆分圖預留線盒、線管和洞口，加工之后的預制樓板；接著，將預制樓板運送至施工現(xiàn)場，將線管穿鋼筋鋪設在預制樓板上方，并進行連接；最后，將疊合樓板進行現(xiàn)場澆筑，并將其抹平。

3.4.2 復合墻板

在復合墻板電氣拆分設計中，為了確保電氣設備的準確性和可靠性，必須準確位置強電控制器、電源插座連接盒、弱電連接盒、敷設線路和洞口的位置，這必須在施工平面圖、深化平面圖、電氣設備表、控制系統(tǒng)圖等基礎上進行綜合考慮，以確保電氣設備的安裝位置準確無誤。依據(jù)圖紙和深化圖，確認配電箱與墻壁之間的水平距離，并使用設備表精確測量，以確保安裝時的準確性。此外，還必須依據(jù)系統(tǒng)圖和平面布置圖，精密選定線路的走向，并精確控制每根進出線管之間的距離，以確保安裝質量。

在制定電氣拆分圖時，應特別注意每個開關、線盒和管線在墻板上的位置，并且要按照結構專家提供的箭頭指示，準確地將正面、背面以及穿墻布置的線盒和管線分開，以確保拆分圖的準確性和可靠性。

在繪制完畢后，應當仔細檢查所有開關電源、線盒、管道有無與預制復合墻板的肋梁和肋柱發(fā)生撞擊，盡可能將其設置在復合墻板中粉煤灰加氣硅酸鹽砌塊區(qū)域，以確保安全可靠，如果有需要，可以對原來電氣設置水平圖中的開關電源、線盒、管道作出一定的修改，以確保安全可靠。如圖2所示，圖2展示了一種新的機械拆分設計方案，用于制造復合型模板。

圖2 裝配式復合墻板電氣拆分設計

4 裝配式建筑智能化技術應用

4.1 設計方案優(yōu)化

利用BIM 方法，各學科專業(yè)能夠進行協(xié)作開發(fā)，即時發(fā)布網絡消息，并且能夠自動檢測各學科專業(yè)相互之間的相互撞擊狀況，從而有效地避免人工繪制圖樣時出現(xiàn)的碰撞問題，使裝配型建筑電氣、智能工程產品設計中的安裝控制器、線盒、管道、洞口等工程更為準確、合理，從而提高工程質量和效率。“測試→優(yōu)化→再測試”的原理提供了一個完善的方案，以確保裝配式生產和實施的順利。此外，三維視圖方法能夠更為精確地展示設計模型，從而大大提升了產品設計的準確性和效率。

4.2 生產精度優(yōu)化

由于使用BIM 三維模擬技術，可以清晰地檢測出控制器、線盒、管線、孔洞與建筑框架或任何專用機械設備之間的碰撞情況，從而有效地預防現(xiàn)澆構件與現(xiàn)澆連接節(jié)點之間的碰撞。此外，采用建筑信息模型的可視化技術，可以更加準確地模擬現(xiàn)場裝配，從而更好地滿足施工要求[3]。

4.3 施工進度優(yōu)化

使用BIM 三維模擬技術，可以清晰地看出開關、線盒、管線、洞口與結構鋼筋或其他專業(yè)設備之間是否存在沖突。在完成現(xiàn)澆預制模型和現(xiàn)澆節(jié)點深化后，可以利用建筑信息模型的可視化技術提前模擬現(xiàn)場裝配，從而避免預制構件與現(xiàn)澆連接節(jié)點之間發(fā)生碰撞。通過綜合分析各種碰撞結果，可以自動選擇最佳的安裝和施工方案。

4.4 運營維護控制優(yōu)化

通過使用建筑信息模型，可以將項目中各個參與方和階段的數(shù)據(jù)整合到一個數(shù)據(jù)庫中，并且后期運營維護人員可以訪問這個數(shù)據(jù)庫，以便了解建筑物的實際運行情況。通過這個數(shù)據(jù)庫，可以實時監(jiān)控運行狀態(tài)，并且可以完成對各種專業(yè)設備的有效維護，從而達到可視化和智能，建立一個完善的裝配式建筑全生命周期管理系統(tǒng)，以提升建筑物的使用效率和安全性。

5 結語

隨著裝配式住宅建設的迅猛發(fā)展，電氣設計技術更應該不斷創(chuàng)新與發(fā)展。因此，“施工圖、深化圖、拆分圖”三步走的建筑設計技術應運而生，將把常規(guī)的施工電氣設計技術和裝配式施工與住宅設計技術相結合，結合了施工、設計、機械等多種的技術工藝，從而盡可能地降低了生產過程的技術生產成本，并提升了施工過程的裝配與施工質量。在未來，裝配式住宅設計將充分運用信息化技術與智慧科技，實現(xiàn)智能化建造，從而大大提升建筑物的智能化水平。