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0引言
装配式建筑室内电气设计涉及内容较多,做好室内电气设计,是保证建筑正常使用的重要前提。良好的室内电气设计能减少后续维护工作量,保证电气系统高效运转。施工单位要充分了解装配式建筑室内电气设计原则,结合实际建设情况进行室内电气设计,通过优化设计避免后续可能出现的问题。
1设计原则
装配式建筑是在工厂内组装构件,并将构件运至工地进行组装的建筑。在进行装配式建筑室内电气设计时,设计人员必须全面了解其特征及工艺方法,对电气设备安装和管线敷设等进行科学设计,以确保工程的顺利进行。设计人员要细致分析室内电气设计中的每一部分,以符合最终需求。在设备的铺设与施工中,应充分考虑现场的实际状况。例如,在安装基座和管道时,需要安装在天花板、装饰墙上,并尽可能地减少混凝土中的预埋管道,从而确保施工的稳步进行。
1.1模块化设计
模块化设计的目的在于实现一体化的产品制造。相对于传统的现场制作、焊接、安装等施工方法,采用模块化的机电结构,可缩短现场施工时间,提高安装的效率和准确性,可以节省大量的人力、材料成本。且因不需使用明火,大大降低了安装的危险性。但是,模块化设计的初期投入较大,前期准备工作烦琐,对施工人员的设计和建造技术水平有较高要求。目前,模块化设计主要包括装配式设备机房和设备管线的模块化。其中,模块化的设备管道,如墙体设备管道等,是模块化设计中的关键环节。在进行装配式建筑的室内电气设计时,必须充分考虑其特性,在模块化的拆分方案中,需要合理划分每个单元的组件,按成套型模块、单位空间模块、部品模块进行划分。设计人员还要分隔户型空间的内部模块和空间模块,构成墙体、夹层等部分,并在室内设置强弱电容器、照明设备、连接管线等,实现整体的结构设计。模块化设计的基本程序:(1)搜集机电管线的相关数据;(2)应用BIM技术进行深层次设计;(3)按组、段进行模块化设计与预制;(4)工厂根据设计图纸进行生产;(5)运输吊装;(6)在施工现场进行装配、安装、调试、验收。在装配式建筑的室内电气设计中,通过对各部件的编码,可以强化BIM等信息技术的运用。在程序中将构件的编号、名称、规格等信息录入程序,可以让设计人员在现场操作时能够直观地看到构件的详细信息,从而保证构件的安全运行。
1.2空间化设计
在进行装配式建筑的室内电气设计时,设计人员要根据建筑的实际需要和实际情况,将其分为办公室、会议室、卫生间等多个功能分区。以人为本是建筑室内电气设计的基础,在进行室内电气设计时,设计人员必须考虑内部空间分布的模量,做出相应优化。例如,在设计办公场所照明设备时,通常按9kW或低于9kW的标准进行办公场所的灯光设计。在建筑物内部,各种电气设备相互影响的程度各不相同,而且各设备必须协同工作,才能保证电力系统的正常运转[1]。因此,在进行电力系统的规划时,要综合考量各类电气设备的适用性,尤其是在同一空间内的电气设备。同一空间内的电气设备必须协同工作,确保内部环境达到适宜居住的状态,因为各种电气设备的服务对象相同,所以各设备的最终维护目的是统一的。例如,在同一空间内,窗户的打开和关闭都会对室内的灯光效果产生很大影响,同时,窗帘的使用会极大地降低灯具的使用频率和空调能耗等。因此,必须合理地划分空间内的电气设备,以保证其稳定运行[2]。
1.3标准化设计
在装配式建筑的室内电气设计中,应遵循标准化的设计原则,使各电气设备具有共同的基础单元,提高规范化操作水平。空调、照明、门禁、电源插座、广播等机电设施的配置,会对整个建筑空间产生影响。采用标准化设计的模块化组合,可以利用标准化模块的小规格、多组合的设计优势,尽可能地减少构件的类型,提高工厂的生产效率和现场的安装效率[3]。
2设计要点
2.1室内配电箱定位
为了缩短输电距离、减少电能损失、充分发挥配电箱的作用,配电箱底部的高度应超过1.6m,在保证配电箱安装位置合理的前提下,应将其安装在最接近负荷中心的位置。配电箱的出入线路较多,安全隐患较大,为保证其安全稳定运行,应尽量避免在预制楼板上设置配电箱,并提前在预制板上安装管道;应尽量减少部件的使用,以降低制造和施工的难度[4]。
2.2电井选址
在进行装配式建筑室内电气设计时,必须重视电井的建设。在确定电井位置时,设计人员必须重视其安全性,为了避免电井的损坏,应采取有效的预防措施。在实际工程中应尽量减少开挖等施工操作,以防施工不当对建筑安全稳定性造成的不利影响,提高整体结构的安全性[5]。
2.3点位预留
为使零件制造更方便、更标准,必须在预制件上预留箱体和接线盒,并根据预制件的模具尺寸准确定位。在预制墙面上,应做好开关插座、弱电设备及防火设备的预留工作,设计人员要为预留的接线箱布置好位置。在叠合式楼板上,应预留消防探测器、照明灯具等设备的点位,为叠合板楼面现浇混凝土中的管线连接奠定坚实基础。需要先由专门的测量人员准确地确定接线箱的位置,然后由专门的电气安装人员完成施工。
2.4室内接地布置
设计人员应根据配电设备的位置布置室内的接地,精准地确定各种设备的接线,防止出现串接等不良问题。一般,在室内安装接地设备时,应充分考虑房间内各类电气设备、地角型钢等的实际情况,并加强接地线的接入点的临时检修。施工中要有清晰的地线标识,以确保施工操作准确无误。设计人员应严格按照工程规范安装接地线,并强化工程质量验收。在铺设电缆沟时,设计人员应根据室外电缆沟的布设状况,合理铺设接地线,一般采用焊接法搭设。在施工中,支架和主要接地网应进行多点连接。在验收中,技术人员要对以下方面进行严格把关:(1)应采用可拆卸连接件连接室外电缆沟的支撑导线;(2)应严格按照工艺规定进行焊接;(3)应尽可能使构架的接地引下导线在同一方向上。
2.5LEB端子箱位置预留及管线敷设
根据《住宅建筑电气设计规范》(JGJ242—2011),住宅中安装有淋浴、浴缸的卫生间必须采用等电(LEB端子箱)连接方式。卫生间会采用建筑防水施工方法,并在地面上铺设很多管道,地板的厚度比一般房间厚。因此,LEB端子箱的预留高度为实际使用高度加上施工实践高度,从地面至箱底的距离应不小于设计要求。LEB端子箱需要连接卫生间的金属排水管、金属浴盆、金属脸盆、金属加热管、金属散热器、卫生间电源插座PE线、钢丝网等,电缆出口数量多,预留管道数量多,可以在管道上留有孔洞[6]。
2.6照明设计
装配式建筑通常使用叠合楼板,其预制段在预制厂房浇筑。在叠合楼板上安装的照明设备,要准确地定位,并在预埋件上预留86线盒,便于电缆出线。预留的线盒必须精确地放置,以防止电源线与线盒的位置发生偏差[7]。厨房和浴室需要使用防湿照明设备,浴室内的照明设备不能直接设置在浴室内,以免造成电击事故;走廊和卧室应使用双控式开关。普通房间电灯开关的安装高度为1.3m,卫生间电灯开关的安装高度为1.5m,并需要安装防溅罩。若灯具开关安装在预制墙板上,必须准确地安装在预留处,使用预先埋设的86线盒,并上接1根预埋管。
2.7强弱电插座设计
住户的居住空间可以分为客厅、卧室、书房、卫生间、厨房、阳台等。客厅里通常设有电视柜、沙发、餐桌。(1)客厅。针对客厅电视机的机顶盒,应在离地面0.3m处安装3个单相二三孔组合插座、1个信息插座和1个有线电视插座;在距离地面0.3~1.1m的地方,可以预先埋设2个86线盒,并用40根管子将其与LCD电视相连;每个沙发旁距地面0.3m的地方应设有1个单相二、三孔组合插座,在室内一侧可以设置1个双端口信息插座;餐桌底部距地面0.3m的地方应设置1个单相二、三孔组合插座,用于桌上电器供电。(2)卧室和书房。根据《住宅装饰装修工程施工规范》(GB50327—2001),在规定范围内,电缆、插座和电视机之间的横向距离不得小于0.5m,如果没有按照规定设计,电视机图像会受到干扰。如果在卧室和书房设计了电视,需要在床头柜的后方,每隔0.3m设置1个单相二、三孔组合插座,可以在房间的一侧设置1个双端口的信息插座,这样以后可以安装固定电话。在书房办公桌下0.3m处,可以设置2个单相二、三孔组合插座和1个双口的报文插座,用于计算机和台灯供电。在墙装空调处设置单相三开孔的开关插座,其安装高度为2.4m;为柜内空调器设置3个开孔15A插座,安装高度为0.3m。(3)卫生间。卫生间应位于距浴室较远的一面,需要在距地面0.3m处安装1个单相二、三孔组合插座,供卫洗使用。在水斗柜的底部,在距地面0.3m处,设置1个单相二、三孔组合插座;在镜子柜体的一侧,在距地面1.5m处,设置1个单相二、三孔带开关的插座,供用户使用。此处要特别留意,卫生间的插座必须远离水。(4)厨房。厨房的抽油烟机应使用三孔的单相通插座,并在距地面2.0m处安装;燃气热水器应使用单相三孔带开关的插座,在距地面1.5m处安装。在水槽下面需要安装2个单相二、三孔组合插座,分别安装在离地0.3m的净水器和洗碗机上。在工作台的顶部安装4个单相二、三孔带开关插座,安装高度为1.1m,需隐蔽安装,具体位置根据厨房用具的摆放确定,并且不能直接放置在水槽上。根据《城镇燃气设计规范(2020版)》(GB50028—2006),电气插座与燃气管线之间的间距不得少于0.15m,以保证其安全运行。(5)阳台。按照住宅建筑规范,封闭式阳台应设置1套单相三通开关插座,其离地高度宜为1.5m,安装位置可根据阳台上的洗衣机确定。所有电源插座都应使用安全插座,如果插座按照在装配式墙壁上,要精确定位,并预埋设86盒,并需要安装2个预制管,可以在预制墙上直接留1个0.05m宽、0.08m深的凹坑[8]。
2.8强电回路设计
住宅配电箱的主进线开关为2P型,后接具有短路、过载、过电压和欠电压保护功能的电气设备。室内照明采用1条独立回路,灯具的数目不得超过25盏,多于25盏需增设1条回路;冰箱插头采用1条独立回路,住户可以在出远门时关掉所有电路,只留下冰箱的回路;厨房设备采用独立回路,因厨房设备多,回路应选用20A的开关;卫生间设备插座和浴室灯具各采用1条回路,浴室一般都配有浴霸,其回路开关应选用20A的开关;壁装空调器和柜式空调器各采用1条独立回路;其他地方的电源插座按10个插座1回路配置,可以选用16A的开关。除了照明回路无须安装漏电保护,其他输出电路都要安装漏电保护装置。
3结束语
综上所述,在装配式建筑室内电气设计中,要充分考虑电力设备、管线安装环境等因素,进行准确定位,避免拼装构建中的问题。相关单位和人员要通过不断总结经验,促进技术进步,使装配式建筑室内电气设计不断朝着标准化方向发展。
参考文献
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[2]李学荣.浅谈装配式建筑电气工程施工技术存在的问题及其对策[J].智能建筑电气技术,2022,16(1):113-116.
[3]刘晓之.装配式建筑电气设计优化探究[D].广州:华南理工大学,2021.
[4]颜宏勇,王笑颜.住宅预制装配式电气竖井的探讨[J].现代建筑电气,2021,12(9):13-15.
[5]张丹丹.装配式建筑电气设计分析[J].光源与照明,2022(4):243-245.
[6]刘洋,伍坪.装配式建筑施工设计[J].建筑结构,2021,51(23):159.
[7]闫茹飞.中等户型装配式住宅模数化空间与电气接口设计研究[D].长沙:湖南大学,2021.
[8]范玉华,鲍建宁.装配式建筑电气设计要点解析[J].现代建筑电气,2020,11(2):1-4.
作者:黄妙松单位:福建建工集团有限责任公司