装配式建筑电气设计关键技术研究

魏晋夫

摘 要：装配式建筑最早在发达国家开始流行，以其优越的性能和便捷的属性，在推出之初就已经被广泛流传使用，我国自2015年开始对装配式建筑进行了规划和应用。装配式建筑在施工方面会更加便捷，而且出于我国可持续发展战略的要求及节能环保的特性，也能够充分符合当前绿色发展的需要。再加之装配式建筑在施工方面的高效率，使得其在建筑行业内备受青睐。在近些年来，我国越来越多的地方开始倡导并普及装配式建筑，尤其是在工厂建设当中，对于装配式建筑的使用更加广泛。针对装配式建筑中的电气设计来说，在具体施工之前，需要了解到电气系统各个设备的具体位置以及线路走向等各种条件，方便在实际的施工过程中进行施工规划，确保电气系统的设计不会与其他施工作业产生冲突。主要针对当前我国装配式建筑的电气设计技术进行了论述，并且针对目前的实际施工状况进行了电气设计的关键技术分析。

关键词：装配式建筑;电气系统;系统设计

中图分类号：TU75                                    文献标识码：A                                    文章编号：2096-6903（2022）06-0036-03

0 引言

在我国经济不断发展的背景下，随着国民收入水平的上升，针对住房条件的要求也有了一定的提升，再加之装配式建筑进入我国的建筑领域，并迅速普及，在实际的建筑施工过程中，针对装备式建筑的电力设计成为了当前我国建筑施工的主要研究方向。近些年来，随着装配式建筑的具体施工工艺的普及以及结构系统和外围保护系统装配化技术的快速提升，我国针对建筑施工方方式的技术水平也有了大幅度的上涨，但是针对电气设计来说，考虑到不同建筑项目以及管线系统装配化程度的发展相对缓慢，在实际的装配式施工中，电气设计过程中会遇到很多的问题。比如现场机电安装施工与土建施工脱节等情况时常出现，这也是当前我国在装配式建筑发展普及过程中所遇到的主要问题。

1 预制装配式建筑主要特征及优势

1.1 预制装配式建筑特征

装配式建筑有着比较广阔的应用范围以及较为特殊的性能，以结构体系为例，装配式建筑的承重墙质量更优，而且在实际的材料应用方面，也比傳统的建筑方式更为节省，再加之绿色建材的应用以及我国可持续发展战略的贯彻落实，更加推动了装配式建筑在我国建筑行业内的普及。装配式建筑在外墙施工过程中设置的保温层能够有效提升建筑的密封性，不仅能够起到保暖节能的作用，在噪声隔绝方面，也有一定的优势，能够有效提高住户的舒适度。上文中提到装配式建筑所需要的建材大多为简单轻便的材料，这种材料具有很好的抗震性，而且建筑材料较为统一，能够集中处理。这样一来，不仅缩短了施工周期，还能够有效提高建筑物的外观完整性。

1.2 预制装配式建筑优势

早在20世纪60年代就已经出现了装配式建筑，最早期的装配式建筑在外形方面较为单一，但是随着施工工艺的提升以及人们审美的变化，装配式建筑的外形经过不断的设计与改良，在灵活性与多样性方面有了显著的提升。不仅在样式方面更加丰富，随着对于环境保护要求的不断严格，在施工材料选择方面，也完成了选用绿色建材的过渡。装配式建筑在实际的施工过程中，将施工的整个过程划分为几个单一的环节，并且在车间生产加工各个部分的构建，然后在施工现场进行进行组装，相较于传统的建筑施工方式来说，这种先组装后投入施工的方式，能够有效的节约时间。统一化的生产管理也能够避免由于尺寸不一或者施工标准不一导致的原材料浪费问题，这非常符合当下节能减排的社会要求。针对建筑外墙来说，装配式建筑的特殊材料选用也能够在增加保温层的同时，隔绝一定的噪音。

2 装配式建筑电气设计

2.1 设计原则

在进行装配式建筑的电气系统设计过程中，设计师需要充分明确装配式建筑的施工特点以及具体的施工工艺，在实际的施工工作开展之前，还需要对施工环境进行具体的调查，做好电气系统的设计。包括设备安装地点以及管线分布等，都需要充分符合建筑要求，而且还不能够与其他施工产生冲突。与此同时，还要详细分析电气设计中的各个分项分部，对于具体的细节内容也需要反复斟酌，确保整个电气系统的布局能够充分的符合建筑要求，在完成安装布局之后，不会与后续的施工产生冲突。比如在预留管线的过程中，需要考虑到施工墙面涂层以及电源插口布局等问题，考虑到线路的折损与更换问题，要尽量减少管线在混凝土中预埋的部分。

2.2 模块化设计

在设计师进行电气系统设计中，电器模块的设计要充分尊重建筑物本身的空间布局特点，例如进行电器模块的布局时，需要对户型进行模块化分解，将不同的部分分开分析之后，再串联到一起进行电气系统，涉及针对连接管线、强弱电电盒植入以及照明设备等的空间布局，也需要根据实际的建筑户型进行合理排布，确保每一个模块都能够充分发挥自身作用[1]。

2.3 空间化设计

在采用模块化设计理念规划设计装配式建筑电气系统时，要尊重建筑实际需求和实际特点，将建筑的内部空间划分为不同的区域。建筑空间主要包括办公室、会议室、洗漱间等多种功能区域。以人为本是规划设计建筑空间和内部电气系统的基本原则，要将建筑服务于人的功能充分发挥出来。因此，在规划设计电气设备系统时，要按照空间分布模数来做好设计内容的合理确定。比如在规划设计建筑照明设备设施时，通常按照 9 kW 以内的标准设计办公空间照明，按照 6 kW/m的标准限定 90 m以下的户型照明。在建筑空间内部，不同的电气设备之间彼此会产生不同程度的影响，同时，各个设备还要共同协作完成电气系统的正常运行。因此，在设计中要注意对不同电气设备适配性进行充分考虑，尤其是同一空间的设备。

在同一个空间的建筑当中，每一个电气设备之间都需要协同合作，确保整个室内环境的舒适度，无论电气设备的类型如何，在服务对象上都是统一的，所以在进行具体的电气系统设计过程中，使用者的舒适度需要贯穿于整个设计当中。以照明系统为例，室内采光以及窗帘的开合等因素都会影响到室内的照明效果，考虑到太阳和辐射以及照明设备使用频率等各方面条件，在进行电气设备的安装布局时，需要充分考虑到室内室外的环境影响以及涉运行的稳定性和科学性的各方面因素[2]。

3 装配式建筑电气设计要点

3.1 标准化设计

在设计师进行装配式建筑电气系统设计的过程中，要坚持遵循设计标准，在实际的系统规划与设备定位等方面，要符合前期的统一要求，规划确保整个建筑施工的过程中都能够按照既定程序进行。对于空间规划方面，包括照明系统、电气设备位置确定等各方面都需要进行提前的设计规划，确保能够充分发挥出装配式建筑标准化少规格、多组合的设计优势。除了设计师需要坚持标准化设计为主导之外，在实际的施工过程中需要充分满足标准化生产的要求，尽量减少构件种类，不仅能够节约现场安装的时间，在实际的施工项目方面，也有了大幅度的提升[3]。

3.2 电气管线设计

针对电气系统设计来说，除了对设备安装的位置布局进行系统规划之外，对于管线连接以及布局方面也是设计施工的重要内容。针对管线布局设计来说，考虑到建筑物需要水泥浇筑以及外部封层等建筑工业在进行管线布局安排时要尽量减少管线在混凝土层预留位置的部分。除此之外，在具体安装工作开展之前，需要在空间布局以及线路设计进行综合考量，确保线路在排版布局方面不会过多重复交叉，这样一来，能够降低整个电气系统的施工成本，再加之线路老化以及更换的问题，减少交叉的线路布局，也能够便于线路的维护和更换。

3.3 室内配电箱定位

配电箱作为装配式建筑，室内的强电箱不仅需要充分符合电气设计的标准规范，在具体的安装位置方面，也需要严格遵守相关规定。配电箱一般会安装在套内走廊、起居室，门厅等位置，在安装的过程中，需要确保配电箱底部超过1.6 m，以减少电能损耗，充分发挥出配电箱的功能和作用。除此之外，配电箱连接室内大部分电气设备，所以在连接管线方面较为复杂，过多的管线连接，使得配电箱的安全隐患较多，为了确保室内用电安全以及线路连接的稳定性，在实际当中工作进行过程中，需要尽量简化构件，降低工厂加工和现场施工安装的难度[4]。

3.4 电井选址

在规划设计装配式建筑电气系统过程中，要加强关注电井这一重要内容。设计师要加强优化电井选址等方面的内容，注意所选位置的安全性，尽量采取有效措施，避免发生电井损坏问题。通常预制装配式建筑的构件是集中在工厂生产然后运输到现场进行组装，在实际操作中要尽量减少开凿等施工作业，以免施工不当降低构件的安全性和稳定性，增加装配式建筑整体的安全风险，要尽量保证建筑物整体稳定性。

4 装配式建筑电气设计的未来发展

在当前建筑行业不断发展的推动下，在未来，装配式建筑不管是在施工工艺还是具体的系统设计方面都会有大幅度的提升，针对装配式建筑智能化、节能化的发展方向来讲，伴随着我国可持续发展战略的贯彻落实，在装配式建筑的发展过程中，针对其内部电气系统设计方面需要更多的加入自动化，智能化技术和装备，并且在实际的设计和施工过程中，需要充分尊重具体的标准要求。从设计师的角度出发，在进行系统设计的过程中，不仅需要考虑到空间布局以及设计要点这几个方面，在各项信息数据处理上也需要给予足够的重视，做好远程监控、智能化控制。除此之外，设计师还需要注意智能建筑构架和优化，详细分析总结电气设计的具体要求，综合全盘考虑的所有涉及内容再开展工作[5]。

5 结语

综上所述，在我国装配式建筑不断发展的过程中，提升施工工艺的同时也要不断完善电气设计，改变原有电气设计中的不足之处。在实际设计过程中，不管是设计师还是后期的施工人员，都需要充分尊重电计系统和空间布局的协同作用，开展工作的过程中，要尽量简化构件，提升工厂加工和现场施工安装的效率。在完成系统设计的同时，节约成本缩减施工周期，提升整个建筑的舒适性，为使用者带来更好的体验。

参考文献

[1] 张利钦，史源平，张文娟，等.天正电气和Dialux在建筑电气技术教学改革中的应用[J].石家庄学院学报，2021，23（6）：142-147.

[2] 汪海波，万丽娟，樊敏，等.势垒可调的氧化鎵肖特基二极管[J/OL].物理学报：1-15[2021-11-27].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1958.O4.20211103.1701.059.html.

[3] 曹宇，刘超颖，赵耀，等.双电子传输层结构硫硒化锑太阳电池的界面特性优化研究[J/OL]. 物理学报：1-19[2021-11-27].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1958.o4.20211103.1127.022.html.

[4] 郑一斌，王慧芳，张磊，等.基于LightGBM算法的配电网单相接地故障区段定位方法[J/OL].电力自动化设备：1-8[2021-11-27].https：//doi.org/10.16081/j.epae.202108033.

[5] 谢宝志，何志江，邓磊，等.考虑温度作用的浸金属碳滑板磨损量预测方法研究[J/OL].铁道标准设计：1-7[2021-11-27].https：//doi.org/10.13238/j.issn.1004-2954.202107090007.