装配式住宅建筑电气设计方法及发展

装配式住宅建筑电气设计方法及发展

王丛丛 ,邓红霞

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摘要：预制装配式住宅的电气拆分建设中,既要使各种基础条件得以实现,需要对装配式建造的基础结构加以全面认识,明确不同层次的建筑物布置要求以及预制装配式建造结构。在按照国家有关规定的基础上,根据各工程的材料预制现状和原始电气设计图样,合理地提出电气设备线路的预制计划。

关键字:电气工程设计;组装式住房;发展趋势;

前言

由于发展市场经济的需求,以往粗放型生产方式的较低品质住宅将被精细化、工业化生产方式带来的高质量住宅所取代。但由于对此发展时期尚短,装配式施工建设的各项关键技术尚处在萌芽状态,而电气设计是施工中的关键部分,在装配式施工住宅建设中,电力配套技术、保证装配式施工建设的电力施工效果和质量的问题亟待解决。

一、装配式住宅建筑发展现状

1.1国外发展现状

国外现已掌握了比较完善的现代意义上的装配式住宅建筑施工理论与技术。早在二十世纪初期,外国的工业建筑中就已开始大量使用装配式的施工建造技术了。刚出现时,装配式的建筑房屋仅具有比较朴素的外观,但后来经过有关人士进行的不断摸索,逐渐设计出了形形色色的装配式建筑房屋。许多发达国家的装配式房屋使用钢铁或水泥结构,制造相应结构的技术水平也较高,现阶段已到达了商品化提供的技术水平。

1.2国内发展现状

我们早从远古(河姆渡文化)时期,就创造出"梁柱式"房屋的"榫卯构造",开始就实行"装配型建造",并始终传承至今。国内的建筑工业化进程始于20世纪50年代初期,在"一五"规划中明确提出借用苏军和东欧各国的成功经验,在国内实施了标准化、工厂化、半机械化的预制建造和装配式施工建造。此后,我们又进一步开发和完善了预制装配式建造思想与工艺。在现阶段,国内许多的预制装配式建造工艺都获得了有效运用,同时建筑效率也有了很大的提高。根据预制装配式建设的实际状况,有关主管部门给出了有关指导方针的建议,出台了装配式施工建设的有关标准,为提高建设工程的品质与效益营造了更良好的外部环境。

二、电气设计

2.1 设计要求

装配式住房建筑工程电气设计的一个重点,但还是困难。在建筑设计和建筑施工之前进行了房屋预制构件的工厂化设计。这一步,要求在工程设计、制造和实施三者之间的密切配合下。在开展预制装配式建筑的电气技术拆分工程设计之前,在掌握技术电力工程设计人员基本素质的情况下,要全面掌握预制装配式建筑的基本功能结构,明确了各项目阶段中预制装配式建筑系统和建筑物设备的基本布置状况,在有关技术规范条件下,参照实际工程中各类建筑物所使用的基本预制功能结构情况和原始技术电力工程设计图样,进行了合理的并制定规范的建筑物电气设备及安装线路的基本预制计划。

2.2预制电气管线拆分设计方法

在该工程项目中,预先准备的电力线路拆分工程设计一般包括房屋装配式建筑预制结构中的强电接口、电气设备柜、灯光控制及传输电路、弱电部分线路的管道钢筋预制等标准化工程设计留出,以及叠合板内的照明装置具、灭火探头以及通风扇等布线盒工程设计预留。这项工作相较于中国传统建筑产品设计过程,把电气设计和建筑物结构工程设计等技术联系在一起。预先准备的电气管线拆分设计首先对预制装配式建筑建设系统的整体了解,还需要同时掌握其他相关专业设计以及预制建筑构件生产与现场安装方面的技术知识。这样,在电力管线拆分中就可以合理地实现专业化、标准化的设计。

在家庭复合墙板中,对强电中开关、插座接线盒、强弱电接线板等的前准备线路设置应精确定位,在按照电力线路拆分方案依据原来的电力平面设计图和工程结构预制部品结构拆分图的基础上,在设置强弱电接线板以及内部供电设备和弱电箱的中间部位上,尽可能放置复合墙板或水泥加气硅酸盐砖墙的中间部位,并尽量避免放置预制复合墙板的肋柱和肋梁部位,在必要时还应根据原来的电力系统设计平面图作出相应改变。当家庭内部供电设备面积较大,且线路交错的现象较多时,还应尽量利用已减少的面层对该处的线路实施分流;如果仍无法解决,应请求建筑设计相应的局部工程,在适当部位的墙面位置作为全现浇楼板,以保证建筑的稳定性。

电力线路在暗敷于叠合板下时,要根据实际施工的经验确定了叠合板现浇厚、找平面的厚薄等具体信息和施工影响的各方面原因,从而确定了电力线路铺设的合理性和准确度,并避免或降低系统安全性。再按照具体情况合理设计,在保留工程原设计,满足客户要求的基础上,对工程原电气设计进行了优化调整。对预制空腔进行电气线路预留设置,对叠合楼板现浇层面存在多层线路交错的现象需做深层次调整,避免三层次线路交错及其与设备结构冲突。并与其他技术相互配合,保证工程设计的科学性和准确性,并提交预制系统设计文件和相关工艺文件。

三、装配式住房的电气设计的发展趋势

装配式住宅建设在较大程度上转变了传统建筑的施工方法,可以在新型城市化发展与供给侧结构性改革方面起到关键性作用,也更注重建立互相配合和融合的建筑技术系统。由于有关人员对科学技术进步与预制装配式居住建筑建设系统研究工作的不断深入,预制装配式住宅建设会朝着现代化方向发展。

装配式智能建筑的核心目标是提高住宅的智能与工业化水平。"互联网+"的语境下,装配式智能建筑通过借助BIM技术可以实现产品设计、制造、实施全过程的可视化和可仿真性,实现整个生产线的资源共享与数据传输,以此给电气设计带来便捷,让电气设计变得科学合理。

进行工程设计中,利用BIM设计的优点,各学科的设计者可以同步进行工程设计操作,可以即时获取和沟通有关的工程数据,可以自动对各种工程操作中出现的情况进行检测,可以显著提高综合管线工程设计的精度和准确性。这种工程模式可以使所有工程环节得以精确展现,进而使设计目标的有效性与准确性得以提高。

进行生产时,所有预制构件的详细信息都可以在BIM模块中显示。制造结构的厂家可以比较直观、全面、准确地了解不同结构的参数信息,再加上标准化的结构生产流程,可以有效提高工厂制造结构的品质。同时还能够高效运用3D打印技术对BIM模块中所有结构参数加以提炼,最后完成预制构件的规模化打印制造,不仅可以提高结构制造的总体品质,还可以让结构制造效率得以有效提高。

进行工程建设时,建筑的实物数据也可以在BIM模式中进行表达。由于与物联网技术相结合,可以使用唯一识别码表示建筑物形式,可以采用更科学的方法向建筑场所运送标准化材料,并确保摆放合理。有效整合了现场的实际吊装施工情况与BIM三维建模,可以使装配效果与精度获得了很大程度的提高。在维护阶段,是建筑整个寿命中耗费时间最大、占时最大。装配式建设施工的流程中,使用BIM模式来传达实际建筑设备数据,并通过AR与VR设备的运用,可以比较清晰直接地掌握建筑物各种设备的工作状态。需要改造和拆迁建筑物结构时,通过对BIM数据库中的信息加以合理使用,可以合理筛选可使用和可回收的建筑物结构,以便符合城市可持续发展的需要。

结束语

目前,中国的预制装配式建设技术已呈现出快速发展的趋势,但相应的设计、施工、检测等标准系统却并没有完全完善与健全,因此必须在了解中国预制装配式建设的结构、加工、施工技术的基本特点基础上,合理有效的做好电气的方案设计工作,并通过BIM等软件系统的技术支持,协助结构工程人员进行预制构件的预埋,才能真正完成中国预制装配式建设的电气设计。

参考文献

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