装配式钢结构建筑电气设计需要注意的问题

摘要：目前国内应用比较广泛的钢结构建筑主要有：钢筋混凝土混合结构多高层建筑体系，各类型大跨度空间结构体系，轻型钢及重型钢结构厂房体系等。对于各类型大跨度空间结构体系，轻型钢及重型钢结构厂房体系来说，电气设备及管线基本采用明装、明敷的方式，或者是结合内装修完成电气线路的敷设，很少采用预埋管线的方式。但是钢结构装配式建筑，特别是此类型的住宅、办公建筑等，在电气管线预埋的设计及施工上有很多需要注意的地方。

关键词：装配式钢结构建筑；电气设计

1引言

装配式钢结构建筑中的电气设计，其对于建筑项目使用质量与安全效果有着重要的意义。因而，在进行电气设计工作时，一定要秉持着安全、环保、美观以及便于维修的原则，提升建筑中电气设计的质量与效果。

2装配式钢结构建筑的优势

第一，生产标准化。大部分装配式钢结构建筑的重要结构件是在工厂设计生产的，在工程施工现场完成装配式安装任务，这是降低建筑材料占地以及施工占地面积的有效办法。装配式钢结构建筑在施工期间不受气候条件的影响，工期相对短暂，通常3-4d就可建造一层。第二，资源节约化。在制作框架时，采用钢材做原料，将保温墙板设为围护结构，可以将各种砖石建筑材料取而代之，水泥、砂、石、石灰等传统材料的用量均会有不同程度的降低，与钢筋混凝土相比较，建筑整体总量将会有30-50%的降低幅度，降低建筑整体总量量的同时，有利于环境保护。第三，建造可循环。装配式钢结构建筑在施工期间，能够实现对建筑体设计、施工、拆除以及异地再建等整个过程的管理，节约能源、降低污染物排放量、维护产品质量。与此同时，钢材具有回收与重复利用的优势，以减轻建筑体在施工与拆装环节中对周边环境造成的污染，节能指标>50%，被誉为可循环使用的绿色建筑[1]。第四，产出高效能性。钢结构建筑具有施工周期短暂、高效与低污染性等特征，促进建筑产业化、信息化的良好结合，协助建筑业以及其相关产业资金有效利用效率，优化企业发展效益，助力于我国社会经济可持续发展进程。

3装配式钢结构建筑电气设计原则

装配式钢结构建筑电气设计原则包括了以下几方面，设计人员在设计工作开展前一定要对当前装配式建筑的构造、加工以及施工特点有深入了解，明确工程项目单位应用装配式建筑结构以及混凝土预制构件的分布情况，制定出经济性良好、科学性较强的电气线路敷设方案。电气线路要尽可能的敷设在吊顶和具备装饰性功能墙体结构的内部，避免线路敷设对建筑内部美观性造成不良影响。注重线路敷设的预埋处理，非特殊情况尽量避免在预制混凝土中进行线路预埋。电气设计人员要更多与土建设计施工人员进行沟通和交流，在信息整合的基础上对装配式钢结构建筑电气设计流程与实际做法进行优化和改良，调整建筑结构相应参数的“定量”配合，一定要对管线路由进行整体性的优化，降低预制与现浇楼板的交叉情况，特别是避免多重交叉情况出现。

4装配式钢结构建筑电气设计需要注意的问题

4.1户内配电箱、弱电箱位置

户内配电箱、弱电箱位置的确定，要保证合理性和科学性，才能将配电箱和弱电箱的作用和功能性充分发挥。在装配式建筑构建过程中，住户、商铺的配电箱、弱电箱为每一用户的电源和信号源头。配电箱和弱电箱的电气进出管线非常多，所以为了保证这些管线在应用过程中的安全性和稳定性。这种情况下，对应的现浇层已经不能够满足电气管线敷设的需求，同时也不能够为结构施工质量提供有效保证。因此，设法分流管线，除在分流管线处外，需要通过对建筑面层的减少和现浇层的厚度进行增加解决该问题。当仍然不能够解决问题需求时，结合实际情况对结构进行局部方案的重新调整和规划设计。特别是在一些户内配电箱或弱电箱的设计和安装中，要在相应的部位进行传统全现浇楼板操作，且在户内的其他部位仍然利用叠合楼板、预制墙板[2]。

4.2叠合楼板敷设管线的问题

由于叠合楼板现浇层的厚度相比现浇板较薄，大约为50mm-80mm，板内埋设的电气支线套管一般为16mm-32mm，再综合其埋深要求、叠合板内钢筋等因素，无法满足两根以上管线的交叉。因此设计时要综合排布在板内暗敷的电气管线，尽量避免电气管线的交叉；且要尽量选择有利于交叉敷设及满足相关规范规程要求的穿线管。

4.3墙体和楼板之间的管线对接问题

目前国内装配式钢结构建筑墙体与楼板之间的电气管线对接尚无标准化、模块化的做法。因此，设计阶段，应准确定位灯具、插座、开关等点位位置，并应对敷设管道的路径做准确性定位，并与预制构件设计相协调；预制构件在工厂加工时，要尽量提高精度，减少误差；施工安装做到严丝合缝，安装精确。做到以上几点可减少电气管线安装对接时产生的误差。墙体内已经集成电气管线，实际施工存在误差的情况下，楼板与预制墙体内的电气管线对接可以用此方式解决：调整未浇筑的叠合楼板部分的水平管线位置，使其可与预制墙体内的电气管线连接。当预制墙体采用轻质隔墙板等内部可以现场穿管的墙体时，可以施工现场作业埋管。

4.4防雷接地

在进行防雷引下线工作时，技术人员要优先考虑现浇柱内2根以上主筋的利用，并且主筋直径要超过16mm。如果建筑工程结构柱是装配式构件，那么要按照要求沿着装配式柱（墙）方向上明敷25mm×4mm的热镀锌扁钢，以作为建筑的防雷引下线。在防侧击雷方面，装配式建筑工程的防侧击雷设计工作要点与难点在于均压环以及大型金属物品的防雷接地工作，比如说建筑工程外墙上的栏杆以及建筑的门窗、太阳能热水器等相关设施[3]。

5结束语

总而言之，推进装配式建筑的发展和应用是实现整个建筑行业升级转型和可持续发展的必由之路。钢结构作为结构比较成熟的装配式建筑技术，已经得到社会、政府广泛关注和重视。随着装配式建筑的大力推广，预制构件生产技术及施工装配技术的日益成熟，电气设计人员也要尽快了解装配式建筑的特点，宜采用建筑信息模型（BIM）技术，合理设计预制构件内的电气设备、管线和预留洞槽，做到精准定位，合理走线；并减少与其他设备专业的管线交叉，尽量减少现场施工的难度，满足预制构件工厂化生产及机械化安装的需求。

参考文献：

[1]劉永霞.预制装配式钢结构建筑设计要点及经济性研究[J].中国新技术新产品，2016，（21）：167-168.

[2]赵仕兴，周练，杨华明.大力发展钢结构建筑，促进装配式建筑发展—以凉山州钢结构农房为例[J].建筑技艺，2017，（03）：72-75.

[3]周雄亮，周观根，刘伟，朱丹丹.装配式钢结构建筑集成系统创新与实践[J].施工技术，2018，47（15）：39-42+86.

（作者单位：中国建筑科学研究院有限公司）

作者简介：李晓飞（1984.1-），女，河南南阳人，郑州大学，检测技术与自动化装置，硕士，工程师。