浅谈预制装配式建筑中电气设计与配套技术

2016-08-09章华利

大科技 2016年12期

关键词：配套技术电气设计装配式

章华利

（中国中建设计集团有限公司安徽合肥 230000）

浅谈预制装配式建筑中电气设计与配套技术

章华利

（中国中建设计集团有限公司安徽合肥 230000）

随着住宅产业化进程的不断加快和可持续发展战略的逐步落实，预制装配式建筑出现并得到迅速的推广，所以结合预制装配式建筑的而特点，构建相关的电器配套技术已经成为现代建筑电气施工效率提升和建筑品质保证的必经过程，本文针对预制装配式建筑中电气设计要点，从变配电部分、照明部分、公共设施的电气配套方面三方面展开研究，为推动我国预制装配式建筑持续发展作出努力。

预制装配式建筑；电气设计；配套技术

前言

预制装配式建筑的主要构件为预制构件，是将预制构件装配、连接所构成的混凝土结构，具有建造速度快、受周围环境制约性较小、劳动消耗低、环境影响小、质量有保证、噪声小等特点，所以现阶段得到社会各界高度重视，其电气设计和配套技术直接关系到其整体性能，所以对其展开研究至关重要。

1 变配电部分的设计和配套技术

预制装配式建筑结构体的整体价格相比钢结构缩减超一成，可见经济性明显，而通过有效的电气设计和配套技术，可以使其节能环保、噪音粉尘控制等方面的优越性更加突出，主要表现在以下方面：

1.1 配变电系统整体设计

以预制装配式建筑的面积、使用性质等为依据，对其用电性质、用电容量等进行判断和估算，预制装配式建筑的供电线路应该是从电网主线路向建筑内部各分区引入并实现全面供电，所以预制装配式建筑整体要设置配电总箱，而建筑内各单元要配置单元配电总箱，各楼层要配置电表箱，三层变配电结构以放射式形式构成统一的整体，而且变电站和负荷中心的位置要较为接近，供电半径要在合理的范围内，在整个配变电系统中低压配电要以放射式和树干式相结合的设计形式为主，而干线设计要使电缆或密集型母线沿着电缆桥架和电缆竖井铺设[1]。结合我国相关设计规范的要求，在设计的过程中应尽可能采用节能型干式变压器，为保证其在经济运行状态中运行，其长期负荷要在85%以下，可见预制装配式建筑经济性突出；考虑到抑制电网谐波、提升抗干扰能力，在选择配套设施的过程中应积极利用Dynll接线组别的三相变压器，对噪声有效控制；除此之外，预制装配式建筑配变电设备的补偿能力要满足其所在区域供电部门的实际要求，否则会对整个电网的用电计量产生影响。

1.2 配变电管敷设、开凿、准备设计

配电管敷设是变配电部分的设计的重要内容，在地震多发区，其在进行电气设计的过程中就会考虑地震灾害的威胁，有意识的避免配电管在地震中发生错位引发安全风险，将预制的外墙上的出现配电管预制在楼板7.5cm预制层中，直至到外墙再与预制外墙板内的预制配电管连接，在此过程中电气设计人员要对预制装配式建筑采用的是梁外墙结构、梁下墙结构还是梁内墙结构进行判断，并采取与之相匹配的配电管敷设方式，如图1所示，图1中（b）左为墙在梁下内侧简图，（b）右为墙在梁下外侧简图，由于预制装配式建筑的预制件在工厂完工，禁止现场开孔、开凿，这要求电气设计时对设备和管线布置精确定位，以此保证现浇和预制部分的有效衔接，确定用电设备的数量、楼板和外墙等预制板上开口或开凿的尺寸和位置，避免后期开凿伏预制板构成破坏。在设计的过程中应尽可能利用现浇层楼板或保温层外墙进行配电管和插座、接线盒的敷设，以此减少对预制件的破坏概率，并在预制件中对预埋电气配电管的具体位置进行标注，为工厂生产提供依据。

2 照明部分的设计和配套技术

图1 梁外墙结构图

在对预制装配式建筑照明部分进行设计的过程中：①要保证建筑内不同场所的照明亮度、功率密度、视觉要求等能够满足我国相关方面的规定；②在设计的过程中应尽可能控制照明系统中产生的光能损失，达到绿色节能环保的目的，选择的配套设备应以高光效光源为主，我国相关设计规范对我国住宅建筑内不同功能的结构区域的照明功率密度和照度参数等进行了明确的规定，如表1所示，所以在照明设计的过程中应：①保证预制装配式建筑内各结构功能分区满足相对应的要求；②在设计的过程中为尽可能实现建筑节能，应最大化的对天然光源进行利用，如在设计的过程中既要注重采用侧向采光方式，又要利用光的折射、反射现象等将天然光向室内导入，而且设计时要有意识的将与外墙窗户相靠近的灯具在控制系统中与其他相独立[2]；③在对预制装配式建筑内部走廊、楼梯间等公共区域的照明系统进行设计的过程中为尽可能在保证照明的同时实现节能，要结合各区域的功能、自然采光情况等进行分区建立智能控制系统，而且开关的位置和数量既要合理，又要方便用户使用。在预制装配式建筑内部照明配备设备时应尽可能选择具有节能、耐用、亮度高、环保、产生热量和辐射较低、可回收、可安全触摸的LED灯，以此提升建筑用电的安全性和节能环保性，所选用的LED灯既要满足国家相关标准的要求，又要合理的配备补偿电容器，使其在补偿后的功率因数在0.9及其以上，而且在眩光限制满足要求的情况下，设计配备的开启式灯具效率要在75%以上，应用高效电子镇流器使其功率因数超过95%，以此缩减照明设备使用过程中线路和铜材的消耗[3]；④在设计的过程中为尽量缩减照明设备应用过程中产生的电压损失，要有意识地用三相供电方式设计主照明电源效率，而且要尽可能使其负荷达到平衡，以此保证光源发光效率；在配备线缆时要在线路合理的情况下尽可能选择电阻率低、横截面大的材料，以此降低照明系统的电能损耗。预制装配式建筑性能决定其在上述设计完成后，需要对用户安装分户用电计量装置，调动用户节约用电的积极性，在建筑投入使用后要定期对照明和配变电设备进行检测、控制，使其保持高效、安全运行。

表1 我国住宅建筑内不同功能的结构区域的照明功率密度和照度参数规定

3 公共设施的电气配套

①在预制装配式建筑公共电梯设计方面，应尽可能选用噪音低、效率高、可能量回馈、可降低电量消耗的VVVF永磁同步无齿轮曳引机，而且对电梯进行智能控制系统设计，以此保证电梯的安全、节能运行；②针对预制装配式建筑内给排水系统所应用的水泵、暖通空调系统所应用的通风、空调设备等应尽可能选择变频类型产品，以此缩减建筑的能耗。另外，在预制装配式建筑公共区域设计的过程中需要重视防雷、接地方面，在设计的过程中首先要对预制装配式建筑的使用性质、发生雷击事故的概率、后果等进行全面深入的分析，并按照分析结果将其划分到国家规定的相应类别中，在选择配备设备时，要防雷装置着重考虑建筑金属结构和钢筋混凝土结构中的钢筋；防雷引下线、接地网系统等也要以钢筋混凝土中的钢筋为主，在预制装配式建筑实际情况不允许的情况下，考虑应用角钢、圆钢等金属体对其进行优化，以此保证预制装配式建筑安全性。除此之外，在电气设计过程中结合国家绿色建筑的要求，要将低碳理念、绿色环保理念积极与设计思路相结合，尽可能在保证其安全性、舒适新的前提下，缩减预制装配式建筑的能耗，预制装配式建筑的大部分预制件在工厂完成，只需要现场浇筑现浇楼板，对施工粉尘现象的发生有效的避免，这也是其绿色环保的体现。

实践证明，我国预制装配式建筑配备技术方面仍存在不足，需要在后续设计中优化，例如在剪力墙结构体系中，如何在叠合楼板、与之墙体等特殊结构中，合理、准确的预埋电气管线问题，在这种特殊的结构中，由于预制构件预埋电气管线施工复杂、精度控制难度大，而且现浇混凝土的厚度和交叉管线的处理技术等方面合理把控的难度较大，其对现场调控的依赖性较强，要使预埋电气管线和钢筋网片的铺设满足要求，笔者认为在预制装配式建筑户内的配电箱和弱电箱位置要使用现浇楼板，而其他部位使用叠合楼板。另外，如何对预制装配式建筑室内综合管线进行优化、如何在预制构件内部精确的预留电气洞孔等问题也需要不断的完善。由此可见，现阶段我国虽然认识到预制装配式建筑在节能环保方面的优越性，并在设计和配备的过程中对其进行有意识的强化，但其现阶段仍存在诸多问题需要不断地完善。