侯 盼

（杭州浙经建筑规划设计有限公司兰州分公司，甘肃 兰州 730000）

0 引言

装配式建筑是指结构系统、外维护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制构件集成的建筑。相关构件的制作会在工厂内完成，然后运至施工现场并将构件装配成设计好的建筑样式。这种建筑具有较为明显的优势，不但能够将建筑垃圾的产生控制在更小范围内，还能够使施工效率和质量得到提升。近年来，我国很多领域也开始应用现代意义上的装配式建筑，并不断完善了相关政策和技术方案，很大程度上提升了建筑施工的能力。

电气设计作为装配式建筑设计中非常重要的组成部分，对后续施工效果有直接的影响。由于预制混凝土构件内预埋管以及预埋接线盒的数量和定位尺寸经常出现错误，而生产过程是一步成型的，施工阶段容易出现问题，因此预制构件的电气设计方法需要不断完善。

基于此，本文从现代意义上的装配式住宅建筑的发展现状出发，分析其电气设计的流程、原则以及要点，然后再与相关工程实例相结合详细论述电气拆分设计方法，最后对其电气设计的发展趋势进行探讨，以期为装配式建筑电气设计人员提供参考。

1 装配式住宅建筑发展现状

1.1 国外发展现状

国外已经拥有较为成熟的现代意义上的装配式住宅建筑建造理论和技术。早在20世纪初期，国外的建筑工程中已经开始应用装配式建筑技术。刚出现时装配式住宅只存在相对简单的外形，后来相关人员进行不断探索，设计出了各种各样的装配式住宅[1]。很多国家的装配式住宅采用钢结构或混凝土结构，生产相关构件的水平较高，现阶段已经达到商品化供应的水平。德国的装配式住宅则在节能方面更具优势，主要采用剪力墙、混凝土以及叠合板的结构体系，同时还会在设计过程中融入先进的科学技术。日本约束装配式住宅构件质量的法律体系非常完善，从而有效约束了相关企业的不规范行为。

1.2 国内发展现状

我国在远古（河姆渡文化）时代就开创了“梁柱式”建筑的“榫卯结构”，开始实施“装配式建筑”，并一直流传至今。我国的建筑工业化发展始于20世纪50年代，在“一五”计划中提出借鉴苏联及东欧各国经验，在国内推行标准化、工厂化、机械化的预制构件和装配式建筑。此后，我国不断发展和优化装配式建造理论和技术。现阶段，很多领域装配式建造技术已经得到了有效应用，并且施工质量也实现了极大的提升。结合装配式建筑的实际情况，国家相关部门出台了各种指导方针和意见，制定了装配式建筑的相关规范，为提升建筑工程的质量和效率构建了更有利的外部环境。各级政府对相关政策进行了细化，对建筑产业工业化起到了积极的促进作用。虽然不断加强探索和研究的力度，从目前实际情况来看，仍然有很多挑战和难题亟需解决。

2 装配式住宅建筑电气设计分析

2.1 设计流程

装配式住宅建筑电气设计流程为：首先，详细分析方案，对室内精装定位和项目设备配置进行全面掌握。其次，结合实际要求开展电气设计，进行设计成果的沟通与确认。第三，装配式设计人员进行深化设计，完成深化图纸的确认，最后结合深化图纸，由工厂进行生产加工[2]。另外，在深化设计阶段尤其需要注意线槽预留、管盒预留和孔洞预留等，从而更好地满足深化设计的要求。最终，各个工序负责部门和人员确认之后，由厂家正式生产加工。

2.2 设计原则

进行装配式住宅电气设计时，应严格遵循以下原则：（1）设计电气管线和设备时，应使预制构件的种类尽可能少，同时对预制构件的规格进行充分考虑，方便工业化生产。（2）不能将接线盒和孔洞设置在预制构件的受力部位，不能直接连通隔墙的电气设备。（3）消防设施、插座和开关等电气点位的布置要严格遵守建筑电气设计要求。（4）防雷接地方面，防雷引下线应该优先选择现浇混凝土内的钢筋。

2.3 设计要点

（1）根据工程设计合同，理清各种预制构件的规格，预埋套管位，管线定点，线盒以及孔洞等。

（2）熟悉构件类型和结构体系，然后与实际管线情况相结合，合理地进行电气设计[3]。

（3）在确定相关构件位置的基础上，合理选择安装定点和安装方式，针对具体情况选择有效的接地方式。

（4）对于连接预制构件管线的方式、电气设备定点、沟槽的高度尺寸、管线位置、构件规格、孔洞位置都应该标注在设计图中。

3 电气设计工程实例

3.1 工程概况

某移民搬迁安置小区，拥有3800m2的规划占地面积和24893.16m2的总建筑面积。共有5栋楼，18个单元，楼高6层，采用预制装配式混凝土结构，约有86%的建筑整体装配率，同时基础设施工程齐全，如暖、气、路、电、水等。

3.2 电气拆分设计

3.2.1 设计要求

电气设计是装配式住宅建筑的重要环节，高质量的电气设计需要各个部门之间的紧密配合。装配式住宅建筑电气拆分设计时，既要使各种基本要求得到满足，还要对装配式建筑的基本架构进行充分了解，明确各个阶段的构件分布情况和装配式建造体系。在严格遵守相关要求的基础上，结合各建筑的构件预制情况和原始电气设计图纸，科学合理地制定电气设备管线的预制方案。

3.2.2 预制电气管线拆分设计方法

预制电气管线拆分设计主要包括弱电线路、照明控制回路、设备箱等。同时要注意强电插座的管线预制标准化设计预留以及叠合楼板内各种接线盒的设计预留，如照明设备、排气扇、消防探头等的设计预留。与传统设计过程相比，拆分设计能够保证电气设计与结构设计紧密结合，提升建筑的整体性。

预制电气管线拆分设计，首先应从整体上充分认识装配式建筑体系，同时还要对生产、设计、安装预制构件的内容精确掌握，只有这样在拆分电气管线时才能使设计更加标准化和专业化。桁架钢筋混凝土叠合楼板构造示意图如图1所示。

图1 桁架钢筋混凝土叠合楼板构造示意图

复合墙板中必须精确定位垂直预制管线、弱电接线盒、插座接线盒和强电开关。进行电气管线拆分设计时，应该与建筑结构预制构件拆分图纸和原始电气平面设计图纸相结合，尽量在复合墙板的粉煤灰硅酸盐砌块区域放置弱电箱、配电箱以及强弱电接线盒。严禁放置在预制复合墙板的肋柱和肋梁位置，如果这一要求无法得到满足，相关人员可以对电气设计平面图进行适当调整。设计中存在较多的管线交叉和较大的配电箱时，可以通过减少建筑面层来实现管线分流；如果无法满足这一要求，可以协调相关人员调整部分结构设计方案，利用全现浇楼板替代，从而为结构的安全提供保障。

叠合板内需暗敷电气管线时，应该与建筑结构专业人员进行有效沟通。对施工误差和现浇层厚度等信息进行准确掌握，从而可以更加精确、合理地敷设电气管线，保证结构安全免受相关因素的影响。根据具体情况改善规划的合理性，应尽量在原有建筑设计中开展工作，并以满足用户需求为宗旨，对原有的电气设计方案进行适当优化。根据预制墙板设计和电气管线预留，有效优化叠合楼板现浇层存在的多层管线交叉问题，避免设备结构碰撞和管线交叉的情况。同时有效配合其他专业人员，保证设计具有较高的准确性和科学性，最终完成预制构件设计图纸。

预制电气管线拆分设计中，电气专业人员必须精确定位预留孔洞和预埋管线。对墙板正反面位置进行区分，对复合墙板预留的拼接缝大小、叠合楼板的叠合厚度等因素进行充分考虑。由于工厂是生产装配式预制构件的主要场所，所以只有保证设计和制图的标准化，才能保证相关的装配式预制构件能够有效适应电气管线和建筑结构。

预埋电气管线时应该注意以下要点：（1）当线槽和接线盒等需要预埋在预制墙内时，应该准确定位和标注在电气图纸中；（2）电气管线和设备预留在预制板中时，需要采取合理的保温、防火等措施；（3）线路、线槽、电气管件等预埋在预制构件中需要配合详细说明，并且连接它们之间的具体方法也应详细说明；（4）应借助一些软件完成管线碰撞实验，从而使交叉和重叠的情况得到避免；（5）现浇层内暗敷的设备管线，应设计15mm以上的管线保护层。

4 装配式住宅建筑电气设计的发展趋势

装配式住宅建筑在很大程度上改变了建筑的建造方式，能够在新型城镇化发展和供给侧结构性改革方面发挥重要作用，也更加重视形成相互协调与集成的技术体系。随着相关人员对科学技术和装配式住宅建筑建设体系研究的不断深入，装配式住宅建筑会向着智能化方向发展[4]。

装配式智能建筑的本质就是提升建筑的智能化和工业化水平。“互联网+”的背景下，装配式智能建造通过利用BIM 技术能够实现设计、生产、施工全过程的可视化和可模拟化，实现全产业链的信息共享和信息传递，从而为电气设计提供便利，使电气设计更加科学合理。

开展设计时，借助BIM 技术的优势，各专业的设计师能够同时开展设计工作，能够实时共享和交流相关的设计信息，能够自动对不同设计工作中存在的问题进行检查，能够有效提升综合管线设计的准确性和科学性[5]。通过设计模型能够使各种设计细节得到准确展现，从而使设计工作的效率和精度得到提升。

进行生产时，各个预制构件的详细信息都能够在BIM 模型中展现。生产构件的工厂能够更加直接、完整、精确地掌握各个构件的参数信息，再加上规范的构件生产流程，能够有效提升工厂生产构件的质量。同时还可以有效利用3D打印技术对BIM模型中各个构件参数进行提取，最后实现预制构件的规模化打印生产，不但能够提升构件生产的整体质量，还能够使构件生产效率得到有效提升。

进行施工时，工程实体信息能够在BIM模型中得到体现。与物联网技术相结合，能够通过唯一识别码代表构件身份，采用科学的方式向施工地点运输标准化构件并保证摆放合理。有效结合现场实际吊装施工与BIM三维模型，能够使装配效率和准确度得到极大程度的提升。同时，通过BIM技术的应用能够模拟施工方案的实施情况，从而帮助施工方选择最优的施工方案。

运行维护阶段，在建筑全生命周期中花费最高、占时最长。装配式建筑运行维护过程中，利用BIM模型来表达实际建筑设备信息，再结合AR和VR技术的利用，能够更加清晰直观地了解建筑物各种设施的运行情况。

需要改建或者拆除建筑时，通过对BIM数据库中的信息进行有效利用，能够合理筛选可利用和可回收的建筑构件，从而满足可持续发展的要求。

5 结束语

综上所述，装配式建筑想要实现转型升级，必须依靠管理创新和技术创新，严格遵守国家相关政策法规，有效结合现代先进管理技术、信息自动化技术以及生产制造技术，促进项目管理、产品质量、生产效率的全面提升，使装配式住宅建筑拥有更高层次的品质和性能，推动其快速发展。现阶段装配式住宅建筑建造过程中仍然需要不断优化和改进电气设计，要与其他先进技术相结合，提升装配式住宅建筑电气设计的效率和质量，进而保证装配式建造的整体质量，提升施工效率。