裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑電氣設(shè)計(jì)分析*

張祥文

(蘭州交大設(shè)計(jì)研究院有限公司 蘭州 730070)

1 電氣配套技術(shù)問題及處理

1.1 電氣預(yù)埋管線

1.1.1 問題

首先,管線布置不合理會導(dǎo)致管線交叉密集、走向混亂或缺乏標(biāo)識,給后續(xù)的設(shè)備安裝和維修帶來困難。例如,若管線交叉密集,會導(dǎo)致電纜之間相互干擾,增加故障排查和維修的難度。而管線走向混亂或缺乏標(biāo)識,將使得維修人員在維護(hù)和檢修時難以準(zhǔn)確定位故障點(diǎn),耗費(fèi)時間和精力。

其次,電氣預(yù)埋管線的材料選擇和安裝質(zhì)量也是一個關(guān)鍵問題。低質(zhì)量的管線材料容易受到腐蝕、老化或機(jī)械損傷,導(dǎo)致電氣故障和安全隱患。同時,安裝過程中的施工質(zhì)量問題,如管線連接不牢固、漏水漏電等,也會影響電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外,一些建筑在使用過程中,由于管線故障的及時排查和維修不到位,導(dǎo)致故障擴(kuò)大或影響其他系統(tǒng)的正常運(yùn)行[1]。

1.1.2 策略

針對管線布置混亂、難以維修和擴(kuò)展的問題,可以在設(shè)計(jì)階段采用合理的管線規(guī)劃和布置。通過充分了解建筑的用電負(fù)荷和電氣設(shè)備布置需求,合理劃分管線走向,避免交叉密集和管線缺乏標(biāo)識的情況;還可以預(yù)留足夠的維修和擴(kuò)展空間,方便后續(xù)的設(shè)備安裝和管線維護(hù)工作,同時,對于管線材料選擇和安裝質(zhì)量問題,應(yīng)該注重選用高質(zhì)量的管線材料,并確保在施工過程中嚴(yán)格控制質(zhì)量。在進(jìn)行材料的質(zhì)量檢測時,與可靠的供應(yīng)商合作,確保管線材料的耐久性和可靠性。加強(qiáng)施工質(zhì)量管理,確保管線連接牢固、無漏水漏電等問題,減少后續(xù)維修和故障排除的工作量。為解決電氣預(yù)埋管線的維護(hù)和管理問題,建立健全的管線維護(hù)管理機(jī)制至關(guān)重要,包括定期進(jìn)行管線巡檢和維護(hù),及時處理管線故障和隱患。采用定期維護(hù)計(jì)劃,清理管線附近的雜物和堆積物,確保管線暢通無阻。此外,建立操作手冊和標(biāo)識系統(tǒng),方便維修人員迅速定位和處理問題,并引入智能化的監(jiān)測和管理系統(tǒng),例如,在管線的關(guān)鍵部分,如接口、轉(zhuǎn)向處等安裝監(jiān)測設(shè)備,溫度、壓力、濕度傳感器,以實(shí)時監(jiān)測管線的運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)時監(jiān)測管線狀態(tài),通過無線或有線的方式,將傳感器收集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心,對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,以判斷管線的運(yùn)行狀態(tài)和可能的異常情況,及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施。管理人員通過用戶界面可以實(shí)時查看管線的運(yùn)行狀態(tài),調(diào)整運(yùn)行參數(shù),處理異常情況等,不僅可以實(shí)現(xiàn)對電氣預(yù)埋管線的實(shí)時監(jiān)測,還可以實(shí)現(xiàn)對管線的有效管理。

1.2 綜合管線優(yōu)化

1.2.1 問題

首先,不同管線系統(tǒng)之間的沖突是一個常見的問題。由于各個系統(tǒng)的管線走向和布置需求存在沖突,如電氣管線與給排水管線相交或重疊,導(dǎo)致管線之間的干擾和沖突,安裝困難、維修復(fù)雜以及管線故障的風(fēng)險(xiǎn)增加。

其次,綜合管線的空間占用和管線孔洞預(yù)留也是一個挑戰(zhàn)。在裝配式建筑中,空間利用率非常重要,而各個管線系統(tǒng)對空間的需求有時會相互競爭。預(yù)留管線孔洞的大小和位置如果規(guī)劃不合理,也會影響后續(xù)維修以及改造。另一個問題是不同管線系統(tǒng)的維護(hù)和管理。在綜合管線優(yōu)化后,不同系統(tǒng)的管線交叉、縱橫交錯,可能導(dǎo)致維護(hù)和管理的困難,例如,當(dāng)需要對某個系統(tǒng)進(jìn)行維修時,需要移動其他系統(tǒng)的管線或設(shè)備,增加了維修工作的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)[2]。

1.2.2 策略

首先,解決不同管線系統(tǒng)之間的沖突問題,應(yīng)在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)和規(guī)劃。例如,某大型商業(yè)綜合體的設(shè)計(jì)階段,電氣管線設(shè)計(jì)由于復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)和眾多的電氣設(shè)備,出現(xiàn)了多處管線碰撞和不合理的布局。通過采用先進(jìn)的建筑信息模型(BIM)技術(shù),將建筑結(jié)構(gòu)模型、電氣設(shè)備模型和電氣管線模型集成到一個BIM 模型中,形成一個全面的三維建筑信息模型。然后使用BIM 軟件的碰撞檢測功能,自動檢測出所有的管線碰撞問題,并將結(jié)果以圖形和報(bào)告的形式展現(xiàn)出來,通過BIM 模型設(shè)計(jì)人員也發(fā)現(xiàn)了一些管線布局不合理的問題,例如,有些管線的走向過于曲折,有些管線與電氣設(shè)備的連接位置不合理等。設(shè)計(jì)人員對這些問題進(jìn)行了修改和優(yōu)化,使得管線布局更加合理和高效。通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成功解決了所有的管線碰撞問題,并優(yōu)化了管線布局,提高了電氣系統(tǒng)的安全性和效率。

其次,解決綜合管線的空間占用和管線孔洞預(yù)留問題,應(yīng)在設(shè)計(jì)階段充分考慮不同系統(tǒng)的空間需求,并采用合理的管線布置策略。對于空間競爭問題,可以優(yōu)先考慮集成管線設(shè)計(jì)和裝配式構(gòu)造技術(shù),將不同系統(tǒng)的管線集成到同一空間中,減少沖突和空間浪費(fèi)。對于管線孔洞預(yù)留問題,應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)的需要,合理規(guī)劃管線孔洞的大小和位置,并留出足夠的維修和改造空間。借助先進(jìn)的建筑信息模型和模擬軟件,可以對管線系統(tǒng)進(jìn)行三維模擬和優(yōu)化,以最大程度地提高空間利用率和管線布置的效果。

最后,建立完善的管線維護(hù)和管理機(jī)制。這需要建立清晰的管線標(biāo)識和記錄系統(tǒng),確保每個管線系統(tǒng)都有明確的標(biāo)識和文檔記錄,方便維修和管理人員進(jìn)行定位和操作,并制定定期檢查和維護(hù)計(jì)劃,對各個管線系統(tǒng)進(jìn)行定期巡檢和維護(hù),及時發(fā)現(xiàn)和排除潛在問題。引入智能化的管線監(jiān)測和管理系統(tǒng),通過傳感器和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù),實(shí)時監(jiān)測管線系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)措施,提高維護(hù)工作的效率和準(zhǔn)確性。例如,可以在管線系統(tǒng)中安裝壓力、溫度和流量傳感器,通過無線網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心的軟件可以分析這些數(shù)據(jù),自動檢測出異常情況,并向管理人員發(fā)出警報(bào),管理人員可以立即采取措施,避免或減小潛在的損害。

1.3 預(yù)留電氣孔洞

1.3.1 問題

首先,不合理的孔洞尺寸和位置可能導(dǎo)致電氣線纜敷設(shè)困難。如果孔洞尺寸太小,電纜難以通過;反之,如果孔洞尺寸太大,將會浪費(fèi)空間并增加施工成本;孔洞位置的選擇也至關(guān)重要,如果孔洞位置不合理,電纜的路徑可能會受到限制,導(dǎo)致電氣系統(tǒng)的布線不夠靈活和高效。

其次,預(yù)留電氣孔洞可能會破壞建筑結(jié)構(gòu)的完整性。在進(jìn)行孔洞預(yù)留時,需要對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行削弱或穿孔處理,以便電纜通過。不當(dāng)?shù)氖┕げ僮骰蚩锥闯叽邕^大損壞建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,對建筑的結(jié)構(gòu)安全造成潛在風(fēng)險(xiǎn)。此外,孔洞預(yù)留的數(shù)量和位置無法滿足未來的電氣設(shè)備安裝和維護(hù)需求。在建筑使用的過程中,電氣設(shè)備的增減或更換是常見的情況。如果預(yù)留孔洞的數(shù)量和位置不足或不合理,將導(dǎo)致新設(shè)備的安裝困難或需要進(jìn)行大規(guī)模的改造,這不僅增加了工程成本,還會影響正常使用和維護(hù)的便利性。

1.3.2 策略

首先,針對孔洞尺寸和位置選擇困難的問題,應(yīng)在設(shè)計(jì)階段充分考慮電纜尺寸和布線要求。通過與電氣工程師密切合作,了解各種電纜的尺寸和敷設(shè)要求,以確保預(yù)留孔洞的尺寸能夠容納電纜的通過。同時,利用先進(jìn)的建筑信息模型(BIM)技術(shù),進(jìn)行三維模擬和優(yōu)化,以準(zhǔn)確確定孔洞的位置和布局,避免尺寸過小或過大的問題,并確保電纜的敷設(shè)路徑合理、布線靈活。

其次,解決孔洞施工對建筑結(jié)構(gòu)完整性的影響問題,需要采取合適的孔洞處理方法。

在進(jìn)行穿孔或削弱結(jié)構(gòu)的施工時,應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,并采用先進(jìn)的工藝和技術(shù),以減少對建筑結(jié)構(gòu)的損傷。例如,可以采用機(jī)械穿孔或激光切割等精確的工藝,確?？锥吹木群鸵?guī)范性;同時,使用專門的結(jié)構(gòu)加固措施,如加裝鋼板或鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng),以提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。通過這些措施,可以保證孔洞施工對建筑結(jié)構(gòu)的影響最小化,確保建筑的安全性和可靠性。

此外,為了滿足未來需求的孔洞數(shù)量和位置,應(yīng)在設(shè)計(jì)階段充分考慮未來的電氣設(shè)備安裝和維護(hù)需求。與電氣工程師和建筑設(shè)計(jì)師密切合作,了解未來設(shè)備的規(guī)模和布局需求,并相應(yīng)增加預(yù)留孔洞的數(shù)量和合理分布?？梢圆捎渺`活的孔洞設(shè)計(jì),如使用可移動的孔洞蓋板或預(yù)留孔洞的模塊化設(shè)計(jì),以便根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行孔洞的開啟或關(guān)閉,提高電氣系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性,滿足未來設(shè)備變更和維護(hù)的需求。

2 結(jié)語

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑電氣設(shè)計(jì)的分析不僅關(guān)乎建筑的運(yùn)行和使用效果,更關(guān)系到人們的生活質(zhì)量和安全。隨著裝配式建筑技術(shù)的不斷發(fā)展和普及,電氣設(shè)計(jì)將面臨更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,應(yīng)該繼續(xù)深入研究和探索,結(jié)合新技術(shù)、新材料和新理念,不斷優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)方案,提高建筑的智能化、可持續(xù)發(fā)展水平。同時,還需注重電氣設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的提升,推動建筑行業(yè)朝著更加安全、高效、環(huán)保的方向邁進(jìn)。未來裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑電氣設(shè)計(jì)將為建筑行業(yè)帶來更大的發(fā)展空間,推動建筑工程的可持續(xù)發(fā)展,為人們創(chuàng)造更加安全、舒適和環(huán)保的建筑空間。