装配式住宅建筑电气设计方法探讨

杨 柳

在装配式住宅建筑电气设计前期，工程技术人员要充分了解建筑住宅内各构件的分布情况和整体构造，避免施工操作不当产生安全问题。在电路埋线和填充过程中，要保证建筑住宅内各设备的正常运行，工程技术人员可以结合装配式住宅建筑内零部件和预制构件的分布情况，进行科学、合理的分析，并绘制电气图纸。同时，利用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术，实现装配式住宅建筑的智能化生产，保证电气设计质量，结合高效率的信息共享和实时传递优势，为装配式住宅建筑电气设计提供更科学的方法[1]。

1 装配式住宅建筑发展现状

1.1 国外发展现状

起初，国外的装配式住宅建筑只存在简单的结构外形，通过建筑工程人员的不断探索与改进，其建筑样式逐步满足各领域人群的日常需求，结构形式也逐渐演变为现在的混凝土加钢架结构。随着相关构件和预制件生产水平的提高，国外已经形成了装配式住宅建筑产业链，装配式施工技术应用已经十分成熟，而且建筑性能更加稳固，材料更为环保，多数材料可以进行二次回收利用。另外，国外装配式住宅建筑内部的结构设计多由叠合板加混凝土结构设计而成，并结合先进的BIM 技术，建筑构件和各配件的生产质量更高，很大程度上保证了建筑工程的整体质量。

1.2 国内发展现状

目前，国内相关技术人员正在不断推进装配式住宅建筑在预制件和配件生产方面的工厂化和产业链化，而且装配式住宅技术已经应用于众多领域，极大提高了工程建筑的施工质量和效率。我国有关部门结合装配式住宅建筑发展的实际情况，出台了相关的政策法规，有效控制了个别企业经营中的不规范行为。在保证工程质量和生产效率的同时，我国装配式住宅建筑产业链正向着BIM 全自动、全方位的方向推进发展，但在配件和预制件的生产方面，还要克服很多技术难题，需要工程技术人员的不断探索和研究。

2 装配式住宅建筑的电气设计分析

2.1 设计流程

首先，工程技术人员结合装配式住宅建筑内部构件和预制件的分布情况进行科学的分析，并形成初步电气设计方案。全面掌握室内各项设备和配置后，在图纸上对电气设计进行精确定位。其次，工程技术人员结合用户的实际需求，规划装配式住宅建筑内的电气设计，在工程设计前期对此进行沟通并确认。最后，工程技术人员将最终确定的图纸交给生产方进行加工。在这一环节中，需进一步沟通确认装配式住宅建筑内预留管盒、孔洞及线槽的位置，确保无误后由厂家进行正式的生产加工操作。

2.2 设计原则

进行装配式住宅建筑电气设计时，要遵循如下原则。第一，在铺设管线时，工程技术人员要充分筛选符合工程建设规格的预制构件，且选用的构件种类不宜过多，以方便工程施工操作。第二，预制构件的受力部位不可安装线盒和布置预留孔洞。第三，装配式住宅建筑内部电气开关、插座以及消防设备的安装，应当严格遵守建筑工程建设的相关要求。

2.3 设计要点

首先，工程技术人员在拿到电气设计图纸后，要将图纸中预制构件和电气设备的定点位置、管线位置、预留孔洞及线盒的位置和分布，在图纸上标注清晰。其次，在明确预制构件以及电气设备的相应位置后，要通过合理的技术手段进行安装，并有针对性地选择接地手法。对此，工程技术人员在连接管线时，要依据现场实际情况，结合预制构件的分布进行合理的安装设计。另外，工程技术人员在进行电气设计时，要严格把控各类预制构件的规格，确保其符合工程建设的相关规定[2]。

3 装配式住宅建筑的电气拆分设计

电气拆分作为装配式住宅建筑中的难点，其设计主要涉及预制构件分布及生产、工程技术人员设计以及最终的工程施工3 个重要环节。在电气拆分设计过程中，专业的技术人员先要结合工程图纸，对装配式住宅建筑的墙板和楼板进行测算规划，再进行科学拆分。相关工程技术人员在进行电气拆分工作时，最主要的任务是对以下设备和零部件进行具体定位，即对墙板和楼板内的预制构件进行编号，确定预留孔洞及预留线盒的分布位置，明确管线的具体分布和走向，以及防雷地线的位置与型号。

3.1 设计基本要求

装配式住宅建筑电气拆分设计不仅需要工程建设各部门之间的协调配合，而且需符合建筑的基本设计要求。因此，工程技术人员必须充分了解装配式住宅建筑的整体架构，包括建筑内部各类零部件和预制构件的分布情况及管线走向等。同时，在执行相关操作时，要严格依据工程建设标准，结合相应的技术手段，通过科学的方式规划并制订电气设计方案。

3.2 预制电气管线拆分设计方法

与传统的电气设计相比，电气管线拆分设计能够很好地保障装配式住宅建筑内部整体结构与各设备之间的协调性，从而提升建筑的整体性能。因此，工程技术人员在规划电气拆分设计方案时，要深刻认识装配式住宅建筑整体体系和结构，并确切掌握其内部照明设备、消防设备以及排气设备等的管线分布和联系，包括照明控制回路、强弱电线路、防雷接地线、墙板和楼板内部接线盒与管线的预留位置、插座周边的管线布置等，从而保障装配式住宅建筑的整体质量。同时，为使电气拆分设计更具标准化，工程技术人员还要准确把握预制构件的生产、设计及安装环节的各项流程与细节，只有经过仔细研究，才能规划出标准化的电气管线拆分设计方法[3]。

3.2.1 复合墙板

首先，施工技术人员要对复合墙板内部的预制管线、线盒以及强电插座和开关位置进行准确定位，并结合装配式工程建设原始的电气拆分图纸，了解内部的线路分布及预制构件的分布情况。其中，配电箱、强弱电线盒以及弱电箱要放置在复合墙板内部硅酸盐砌块的固定位置。为避免引发工程质量问题，以上配电设备和预制构件严禁放置在复合墙板的肋柱和肋梁位置。

其次，可根据工程建设需要，依据现场实际情况对电气拆分图纸进行适当修改。为实现管线分流，减少建筑施工方面的烦琐步骤，在电气设计时，可适当取消区域内管线交叉复杂的部位以及较大的配电箱，工程技术人员可合理修改图纸，减少建筑层面。如果相关设计图纸无法修改，那么工程技术人员也可利用全现浇楼板进行代替，满足建筑方面的需求，保证装配式住宅建筑的整体质量和安全性[4]。

最后，在绘制复合墙板部位的电气拆分设计图时，工程技术人员要充分考虑复合墙板内部各管线、接线盒以及强电开关在设计图上的位置标注，可通过箭头等指示符号进行明确标注。例如，各设备和预制构件的安装方位、方向、正反面、是否穿墙以及管线的线路走向等，都要标注清晰，以备后期施工过程中能够明确区分。设计图绘制完成后，工程建设人员应检查各部位预制构件、零部件、电箱分布情况等是否与图纸相符；同时，查看复合墙板的肋梁和肋柱位置，避免各预制构件及设备位置与其发生碰撞或交叉现象。

3.2.2 叠合墙板

现浇钢筋混凝土叠合楼板是装配式住宅建筑中采用的主要墙板材料。在建筑施工过程中，时常会遇到管线预埋及交叉复杂的情况，因此工程技术人员需要依据图纸充分了解管线、预制件、预留孔洞以及线盒的位置。在电气拆分设计图纸完成后，预制件和零部件可以送到加工车间进行生产，在加工过程中要依据电气拆分图，对预留部位进行精确加工，并且在此基础上完成预制底板的生产，避免叠合楼板内普遍存在的管线交叉问题。

通过专业技术人员的合理设计后，将生产好的预制构件和各类零部件运往施工现场进行安装固定。在铺设线管时，要注意将线管铺设在预制底板的上方，完成线管的连接。同时，安装过程中工程技术人员要把握现浇层的厚度及施工误差等，根据工程建设标准进行施工，从而实现精确化、合理化的电气拆分。另外，还要依据电气拆分图纸改进并完善设计方案，保障装配式住宅建筑电气拆分设计的质量和安全。在完成线管铺设和开关安装后，对叠合层进行抹平处理。

3.2.3 准确定位预留

在装配式住宅建筑电气拆分设计过程中，技术人员应对预留孔洞、线管接线盒及电配箱、强弱电箱等预制构件和零部件的位置进行准确的预留定位。同时，对装配式住宅建筑墙板的正反面位置，墙板之间预留缝隙的大小、厚度等因素都要精确把控。可依据设计图纸进行数据分析后，确定预留定位设计。另外，预留定位的准确性能够保证生产车间的生产质量，保障装配式住宅建筑预制构件及各设备部件在电气拆分设计中发挥有效作用。

3.2.4 管线预埋方法

电气拆分管线的预埋要注意以下要点。第一，管线线槽、预留孔洞以及接线盒的位置、分布与朝向，要在电气拆分设计图中准确注明，以便于后续各类预制构件和设备在预制墙内的预埋设计。第二，电气拆分管线与设备在复合墙板中进行预制时，需要做好防火与保温措施。第三，在管线铺设前，工程技术人员需通过技术手段对管线进行碰撞实验，从而避免铺设过程中出现交叉及重叠的情况。第四，对于现浇板层内暗敷的管线设备，应在其外部添加管线保护层[5]。

4 装配式住宅建筑电气设计智能化

装配式住宅建筑与传统建筑在建造方面有着很大的不同，装配式建筑不仅提升了建造效率，而且大部分材料还可以实现回收和二次利用，符合可持续发展理念。同时，装配式建筑还可以结合科学信息技术实现更便捷的发展。首先，工程建设人员可以通过BIM 技术实现装配式住宅建设内部板材、预制构件、设备以及各类零部件的加工生产，实现生产过程的自动化与全面化。其次，装配式建筑产业链的各个生产环节都可以实现信息共享与传递，以可视化的模式为工程建设与生产人员提供便利；同时，通过科技手段监控板材上预制孔洞、管线、接线盒及各类设备的精细化生产过程，实现科学合理的管控。

4.1 设计方案优化

工程设计人员在规划装配式住宅建筑电气设计方案时，可借助BIM 技术，通过线上平台实现与其他专业人员之间的交流分享，实时传递信息及数据参数。同时，在数据分析环节，可以通过BIM技术对板材、管线、接线盒以及预制构件等各类设备，在规格与适配方面进行综合实验分析。在此基础上，工程建设人员可以做到精确设计方案，保证设计方案的科学性。通过模拟建模技术，查找各部位存在的细节问题，以更直观的形式进行展示并解决问题，提高方案规划的效率和精确性。

4.2 生产精度优化

在生产环节，工程技术人员能够利用3D 打印技术，对装配式住宅建筑内部采用的预制构件及各类零部件实现精确化生产。首先，将各类预制构件的规格信息通过数据化形式录入线上生产操作平台，通过分析数据参数，能够更准确地把握构件的完整度及规格精度。其次，通过3D 模拟技术提取各个预制构件及设备的参数，实现预制构件及各类零部件的自动化生产。这样不仅能够保证生产精度，还能有效提升生产效率。

4.3 施工进度优化

互联网信息技术及BIM 建模技术的应用，能够有效提高装配式住宅建筑电气设计方面的施工进度。通过互联网编码为各类预制构件编排唯一的编号信息，再采用信息技术建立数据库，在此基础上实现标准化生产，提高生产效率。同时，生产质量直接关系到装配式住宅建筑电气设计的施工进度，应用BIM 技术能够很好地保证装配效率，为施工现场运输符合标准要求的预制构件及设备，从而保障了施工进度。

4.4 运营维护控制优化

在装配式住宅建筑电气设计后期的运营维护阶段，工程技术人员也可以利用BIM 模型技术及虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术，观测住宅内部各处建筑设备的运行情况，进行实时监测，并对出现的问题进行及时的线上反馈，通知相关部门人员进行落地检修。在拆除装配式住宅建筑时，也可通过BIM 数据分析优势，合理筛选可再利用的预制构件及材料，从而满足建筑工程需要。

5 结语

装配式住宅建筑可以结合信息化技术手段，实现产业的自动化、全面化和可视化发展，在提升生产效率的同时，进一步提高装配式住宅建筑的整体性能与品质，促进其在建筑领域的发展。目前，装配式住宅建筑在电气设计方面仍需不断研究创新，加强与高新技术的融合，从而有效提升电气工程的设计质量及建筑的整体质量。