装配式钢结构建筑电气设计需要注意的问题

杨潇宇

摘    要：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。

关键词：装配式钢结构建筑;电气设计;问题

1  钢结构装配式建筑存在的优势

1.1 自重比较轻，而且抗震效果较好

通过比较能够看出，薄壁钢管和车型热轧钢截面受力情况更加合理，而且质量比较轻，属于重要的装配式结构建筑物的承重构件，对于建筑墙体以及建筑楼面来说，最好是选择质地比较轻的建筑材料。装配式钢结构结构的建筑物抗震效果较强，而且可以显著提升装配式建筑结构的安全性、稳定性和可靠性，在进行施工的时候，通过使用质量比较轻的建筑材料能够显著降低住宅的各项费用。

1.2  满足可持续发展观念需求

通过比较能够看出，钢结构住宅能够显著改善施工时期所存在的各种问题，而且不会影响到附近的环境，钢结构建筑主要就是在加工之后将其运输到装修现场开展装配工作，这样可以显著降低对于能源的消耗，而且可以有效地避免产生噪音的情况。不仅如此，装配式钢结构建筑比较方便进行拆迁和改建，并且这些建筑结构在拆迁的时候出现的废弃材料能够进行回收使用，如此可以有效地实现绿色建筑。

1.3  建造可循环

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，刚才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。

2  装配式钢结构建筑体系

装配式钢结构建筑体系实质上就是以钢材作为主导承重构件，联合应用轻质混凝土墙体的节能化围护体系，依照相关规范对建筑体配构件的标准化设计、实现产品生产的工厂化、施工的装配化、结构美观化、舒适性与实用性等特征共存的建筑體系。结合建筑结构体系的差异性，可将装配式钢结构建筑分为如下四种类型：①框架结构体系;②框架-剪力墙结构体系;③框架-支撑体系;④轻钢龙骨体系。轻钢龙骨体系在构建期间，一般会选用间距 400～600mm、壁厚 0.5～3.5mm 的镀锌冷弯薄壁型钢龙骨作为受力骨架，与此同时联合应用轻质且具备保温节能属性的一体化的围护墙板和工业化楼板的新型钢结构体系，其多被应用在低层房屋建筑施工期间，是新时期下新型装配式钢结构住宅产业化的研究和发展趋向。2016 年 9 月 14 日，国务院总理李克强在国务院常务会议上提出潜力发展钢结构、混凝土等装配式建筑的建议，其将会带动节能环保新产业发展、提升建筑安全层面、助力于过剩产能化解过程等功效。与此同时，国内地方省、市也相继颁发了积极推进装配式钢结构建筑发展的有关政策法规。

3  装配式钢结构建筑在电气设计上需要注意的问题

3.1  精装一体化设计

根据 GB / T 51129—2017 装配式建筑评价标准及《山西省装配式建筑行动方案 2017》第六条： “推进我省装配式住宅全装修，推行装配式建筑全装修与主体结构、机电设备一体化设计和协同施工，推广集成厨房和卫生间，预制隔墙、主体结构与管线相分离等技术体系。推行装配式住宅全装修成品交房。”的指导意见，装配化装修是装配式建筑的倡导方向，精装修交房的工程，应在建筑设计的同时进行室内装修设计，即采用精装一体化设计。设计阶段，电气专业应要求建筑及内装专业确定室内布置，并根据布置进行灯具、插座、开关等电气点位布置图的设计，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。同时宜采用管线分离的方式，减少传统内装在墙体和楼板内埋设管线的做法，使建筑主体结构与设备管线部分相分离，确保主体结构具有优良的耐久性，并保证建筑内装部品具有优良的可变性和适应性。

3.2  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  绿色装配式钢结构建筑体系的建设方法

4.1  “工业化住宅”建筑体系

为解除住宅建筑在应用传统钢框架结构体系期间梁柱方面存在的问题，部分施工单位、科研院所在实践中积极研发助力于住宅建筑可持续发展的建筑体系——“工业化住宅”建筑体系。杭萧钢构股份有限公司研发的钢管束组合结构体系是最典型的钢结构住宅体系。该体系在构建期间，采用标准化、模数化的钢管构建并列衔接以组建钢管束，在其内部浇筑混凝土以形成钢管束组合结构构件，其是建筑体主要承重与抗侧力构件;钢梁选用了 H 型钢;楼板应用装配式钢筋析架楼承板。

4.2  创新维护体系，完善建筑体系

装配式钢结构作为现代建筑行业发展的一种新兴建筑形式，其要想实现可持续发展的目标，还需以传统钢结构形式为基点，吸收其精华，弥补其在应用期间存在的缺陷，需对外围结构体实施创新措施，以构建新兴建筑体系。而上述目标的实现绝非是一蹴而就的，首先是要革新传统设计理念，整改过去重结构、轻施工以及缺乏内部装修的理念，采用内外结构和内部装修相结合的设计理念。重点是提升建筑功能性，在对建筑主体施工过程中需紧扣框架式结构进行，确保柱网尺寸的一致性，在对户型部署以及功能规划过程中，需结合抗侧力构件进行。将结构部署为中心，促使工业化内装空间实现最大化，并将工程施工难度降至最低水平。在对内部的梁、柱等构件施工时，需结合外围体系与内部装修岩石对其行隐藏措施，不断提升其安全性能。

5  结束语

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。钢结构建筑天然就是符合装配式建筑特点的结构形式。目前国内应用比较广泛的钢结构建筑主要有： 钢—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，轻钢型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，轻钢型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。

参考文献：

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