裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑電氣設(shè)計需要注意的問題

南 陽

(大同市二院建筑設(shè)計研究有限責任公司，山西 大同 037000)

推進裝配式建筑的發(fā)展和應(yīng)用是實現(xiàn)整個建筑行業(yè)升級轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的必由之路。鋼結(jié)構(gòu)建筑天然就是符合裝配式建筑特點的結(jié)構(gòu)形式。目前國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的鋼結(jié)構(gòu)建筑主要有：鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)多高層建筑體系，各類型大跨度空間結(jié)構(gòu)體系，輕鋼型及重型鋼結(jié)構(gòu)廠房體系等。對于各類型大跨度空間結(jié)構(gòu)體系，輕鋼型及重型鋼結(jié)構(gòu)廠房體系來說，電氣設(shè)備及管線基本采用明裝、明敷的方式，或者是結(jié)合內(nèi)裝修完成電氣線路的敷設(shè)，很少采用預(yù)埋管線的方式。但是鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑，特別是此類型的住宅、辦公建筑等，在電氣管線預(yù)埋的設(shè)計及施工上有很多需要注意的地方。

1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的相關(guān)特點

1.1 墻體

1)結(jié)構(gòu)體系：以方鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)體系及鋼管束組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系為例。方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是在焊接方鋼管、冷彎成型方鋼管或擠壓成型方鋼管中灌入混凝土，是鋼材和混凝土共同工作的一種組合結(jié)構(gòu)。鋼管束組合剪力墻是由幾個標準化、模數(shù)化的部件鋼管并排連接在一起，在它的內(nèi)部澆筑混凝土形成結(jié)構(gòu)的豎向抗側(cè)力和承重構(gòu)件。這兩種結(jié)構(gòu)體系受力構(gòu)件(鋼柱、鋼管束剪力墻)均無法預(yù)埋電氣設(shè)備及管線，因此對于插座等電氣點位大量暗裝的住宅及部分公建來說，受力構(gòu)件的布置應(yīng)盡量避開有插座、開關(guān)等電氣設(shè)備布置的場所。例如：住宅客廳的多媒體要求較多，需要布置強電插座、弱電插座(通訊、網(wǎng)絡(luò)、電視、音響等)以及相關(guān)的穿線管等，此時，鋼剪力墻若布置在客廳電視墻，將給住戶裝修改造帶來很大的影響。

2)預(yù)制墻體：預(yù)制墻體是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要組成部分，主要有裝配式輕鋼龍骨灌漿板、輕鋼龍骨墻板、EPS輕質(zhì)混凝土復合夾芯條板、預(yù)制鋼筋混凝土墻板、陶?；炷涟宓?。預(yù)制墻體在工廠加工時，宜將電氣所需的預(yù)留穿線管、預(yù)埋件、插座底盒及開關(guān)底盒等一并完成，以滿足工業(yè)化，裝配化，施工現(xiàn)場干式施工的需求。

1.2 樓板

目前在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑上應(yīng)用較廣的樓板為疊合樓板及現(xiàn)澆樓板。現(xiàn)澆樓板的施工布線與常規(guī)混凝土建筑無異，但不符合裝配式建筑工業(yè)化生產(chǎn)的要求。疊合樓板是將樓板中的鋼筋在工廠加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅壓型鋼板焊接成一體的組合模板，由預(yù)制部分和現(xiàn)澆部分組成，由于鋼筋桁架樓承板的底模在使用階段不受力，當樓板混凝土澆筑并養(yǎng)護好后，可拆除底模鍍鋅鋼板，做好底面處理，可達到與現(xiàn)澆混凝土樓板底面相同的效果。疊合樓板的電氣接線盒、燈頭盒等應(yīng)預(yù)埋在疊合樓板預(yù)制部分內(nèi)，電氣管線則通常敷設(shè)在疊合樓板的現(xiàn)澆層內(nèi)，這樣電氣接線盒和管線的連接在疊合樓板的現(xiàn)澆層內(nèi)實現(xiàn)，故要求在疊合樓板預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋的電氣接線盒應(yīng)采用深型接線盒。

2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在電氣設(shè)計上需要注意的問題

1)裝配式建筑由于工業(yè)化生產(chǎn)的需求，大量采用預(yù)制構(gòu)件，因此，電氣設(shè)備、管線的設(shè)計應(yīng)充分考慮預(yù)制構(gòu)件的標準化設(shè)計，以適應(yīng)工廠化生產(chǎn)和施工現(xiàn)場裝配安裝的要求，提高生產(chǎn)效率。這里需要注意的一個方面是：傳統(tǒng)建筑的電氣設(shè)計中，有左右對稱的房間及場所設(shè)計師往往在使用CAD等制圖軟件繪制圖紙的過程中采用鏡像的命令。但在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中，這樣的設(shè)計會增加工廠加工預(yù)制墻體的種類。因此要盡量避免此種情況發(fā)生，即盡量減少預(yù)制墻體的種類。

2)疊合樓板敷設(shè)管線的問題。由于疊合樓板現(xiàn)澆層的厚度相比現(xiàn)澆板較薄，大約為50 mm～80 mm，板內(nèi)埋設(shè)的電氣支線套管一般為16 mm～32 mm，再綜合其埋深要求、疊合板內(nèi)鋼筋等因素，無法滿足兩根以上管線的交叉。因此設(shè)計時要綜合排布在板內(nèi)暗敷的電氣管線，盡量避免電氣管線的交叉；且要盡量選擇有利于交叉敷設(shè)及滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)程要求的穿線管。

3)墻體和樓板之間的管線對接問題。目前國內(nèi)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑墻體與樓板之間的電氣管線對接尚無標準化、模塊化的做法。因此，設(shè)計階段，應(yīng)準確定位燈具、插座、開關(guān)等點位位置，并應(yīng)對敷設(shè)管道的路徑做準確性定位，并與預(yù)制構(gòu)件設(shè)計相協(xié)調(diào)；預(yù)制構(gòu)件在工廠加工時，要盡量提高精度，減少誤差；施工安裝做到嚴絲合縫，安裝精確。做到以上幾點可減少電氣管線安裝對接時產(chǎn)生的誤差。墻體內(nèi)已經(jīng)集成電氣管線，實際施工存在誤差的情況下，樓板與預(yù)制墻體內(nèi)的電氣管線對接可以用此方式解決：調(diào)整未澆筑的疊合樓板部分的水平管線位置，使其可與預(yù)制墻體內(nèi)的電氣管線連接。當預(yù)制墻體采用輕質(zhì)隔墻板等內(nèi)部可以現(xiàn)場穿管的墻體時，可以施工現(xiàn)場作業(yè)埋管。

4)精裝一體化設(shè)計。根據(jù)GB/T 51129—2017裝配式建筑評價標準及《山西省裝配式建筑行動方案2017》第六條：“推進我省裝配式住宅全裝修，推行裝配式建筑全裝修與主體結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備一體化設(shè)計和協(xié)同施工，推廣集成廚房和衛(wèi)生間，預(yù)制隔墻、主體結(jié)構(gòu)與管線相分離等技術(shù)體系。推行裝配式住宅全裝修成品交房?！钡闹笇б庖?，裝配化裝修是裝配式建筑的倡導方向，精裝修交房的工程，應(yīng)在建筑設(shè)計的同時進行室內(nèi)裝修設(shè)計，即采用精裝一體化設(shè)計。設(shè)計階段，電氣專業(yè)應(yīng)要求建筑及內(nèi)裝專業(yè)確定室內(nèi)布置，并根據(jù)布置進行燈具、插座、開關(guān)等電氣點位布置圖的設(shè)計，對敷設(shè)管道的路徑做準確性定位，并與預(yù)制構(gòu)件設(shè)計相協(xié)調(diào)。同時宜采用管線分離的方式，減少傳統(tǒng)內(nèi)裝在墻體和樓板內(nèi)埋設(shè)管線的做法，使建筑主體結(jié)構(gòu)與設(shè)備管線部分相分離，確保主體結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的耐久性，并保證建筑內(nèi)裝部品具有優(yōu)良的可變性和適應(yīng)性。

5)電氣管線的敷設(shè)要求。

a.電氣干線：由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑自身的特點，以及考慮到維修、管理、安全等因素，配電強弱電干線在水平方向宜沿橋架或穿保護管敷設(shè)；豎向干線宜在公共區(qū)域的電氣豎井內(nèi)設(shè)置。

b.根據(jù)JGJ 16—2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范第8章配電線路布線系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)定；GB 50016—2014建筑設(shè)計防火規(guī)范第10．1．10條“消防配電線路應(yīng)滿足火災(zāi)時連續(xù)供電的需要，其敷設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：……保護層厚度不應(yīng)小于30 mm”；JGJ 242—2011住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范第7.2.1，7.2.2，7.2.3條“住宅建筑套內(nèi)配電線路布線可采用……明敷的金屬導管應(yīng)做防腐、防潮處理”；因此，在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑電氣布線時，特別是采用精裝一體化設(shè)計的情況下，要注意管線的敷設(shè)滿足以上規(guī)范的要求。

3 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)比較成熟的裝配式建筑技術(shù)，已經(jīng)得到社會、政府廣泛關(guān)注和重視。隨著裝配式建筑的大力推廣，預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)及施工裝配技術(shù)的日益成熟，電氣設(shè)計人員也要盡快了解裝配式建筑的特點，宜采用建筑信息模型(BIM)技術(shù)，合理設(shè)計預(yù)制構(gòu)件內(nèi)的電氣設(shè)備、管線和預(yù)留洞槽，做到精準定位，合理走線；并減少與其他設(shè)備專業(yè)的管線交叉，盡量減少現(xiàn)場施工的難度，滿足預(yù)制構(gòu)件工廠化生產(chǎn)及機械化安裝的需求[3]。