预制装配式建筑简称建筑简称配电管有两种敷设方式

由于装配式建筑的预制件都是在工厂一次性加工完成的，不允许现场开孔、开槽，所以装配式建筑对设计方的要求较高。对于电气专业来说，在设计过程中一定要对设备和管线的布置有一个精确的定位。这样才能使预制部分和现浇部分有一个完美的衔接。

装配式建筑电气在设计阶段，要做好在预制墙板上设置强电箱、弱电箱、预留预埋管线和开关点位的设计；装修设计提供详细的“点位布置图”并与建筑、结构、设备等专业和工厂进行协同，确定最终的技术路线。

6．2．1 建筑电气设计

1）强电设计

（1）变配电部分

①配变电系统整体设计

以装配式建筑的面积、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。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。

根据《民用建筑电气设计规范》（GJG162008）、《干式变压器技术参数和要求》（GB／T10228）等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Dyn11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。

②配变电管敷设、开凿、准备设计

配电管敷设是变配电部分设计的重要内容。在地震多发区，在进行电气设计的过程中要考虑地震灾害的威胁，有意识地避免配电管在地震中发生错位引发安全风险。一般装配式建筑的配电管预制在楼板预制层内，到了外墙部分，再与预制外墙板内的预制配电管通过软管连接。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（见图6．8），并采取与之相匹配的配电管敷设方式。

以最基础的外墙预制为例进行说明，当采用梁外墙结构的预制装配式建筑（简称PC建筑）预制配电管有两种敷设方式，如图6．9所示；采用梁内墙结构的PC建筑预制配电管敷设方式如图6．10所示；采用梁下墙结构（墙在梁下外侧、墙在梁下内侧）的PC建筑预制配电管敷设方式如图6．11所示。

图6．8 外墙与梁的位置示意图

图6．9 梁外墙结构的预制配电管敷设方式

图6．10 梁内墙结构的预制配电管敷设方式

图6．11 梁下墙结构的预制配电管敷设方式

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，避免后期开凿对预制板构成破坏。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

在对预制装配式建筑照明部分进行设计的过程中：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标准及规范的规定；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。在照明设计的过程中应注意以下几点：

①保证预制装配式建筑内各结构功能分区要符合相关规范，满足相应的要求。

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地将与外墙窗户相靠近的灯具在控制系统中与其他相独立。

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。采用智能照明控制器对动态系统实行动态跟踪，对公共区域照明进行照明控制达到节能的目的，门厅走廊采用夜间降低照度的控制方式，每套房间均设节能控制开关。

④在预制装配式建筑内部照明配备设备选择时，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，又要合理地配备补偿电容器，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。

⑤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，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。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。

⑥装配式建筑电气照明部分设计除了满足上述标准及相关规范外，还要特别注意设计的碰撞检查。在电气照明模型构建好了后，设计人员对模型进行包括与建筑、结构、设备等的碰撞情况检查分析，若生成中发生碰撞，要及时地进行设计方案的调整。经碰撞检查、设计模型调整完善后，最终形成电气照明模型三维模型和平面定位模型图，如图6．12、图6．13所示。

图6．12 建筑电气照明部分三维定位模型图

图6．13 建筑电气照明部分平面定位图

（3）公共设施的电气配套部分

①电梯设计

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。电梯的设置应符合国家建筑设计防火规范，确保消防安全。电梯位置布置和平面布置是在于建筑、结构及其他专业碰撞检查后的综合考虑，还应便于乘客使用、发挥输送效率、节省建筑成本和设备成本。

②防雷与接地

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，防雷装置要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。

③绿色建筑与节能设计

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、舒适性的前提下，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，现场只需要浇筑现浇楼板，有效地避免施工粉尘现象的发生，这也是其绿色环保的体现。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。

在装配式建筑电气变配电部分、照明部分、公共设施的电气配套部分的设计模型初步完成后，要对建筑电气模型与建筑、结构及其他专业模型进行碰撞检查。对于碰撞部分与其他专业协调做出调整，做到准确设计，减少施工错误。最后，通过将装配式建筑电气模型与建筑模型链接，对建筑电气进行定位。

2）弱电设计基础

装配式建筑弱电部分的设计应重点关注弱电专业与建筑、结构等其他专业的碰撞检查，在此基础上做好弱电部分在建筑结构图中的定位。基于BIM技术的弱电设计模型的碰撞检查和定位的基本原理和工作步骤与给排水设计、强电设计相同，具体可参考6．1节和6．2．1节。在此主要对建筑弱电系统的组成、工作原理等弱电设计基础进行阐述。

装配式建筑弱电系统包括：火灾自动报警系统、电话通信系统、有线电视系统、音响广播系统、闭路电视监控系统等，是构成装配式智能建筑的基础。

（1）火灾自动报警系统

为保证在发生火灾时将损失降到最低限度，就必须在规定的建筑物内或人员密集的场所安装火灾自动报警系统和消防联动灭火系统。火灾自动报警系统原理如图6．14所示。

图6．14 火灾自动报警系统原理框图

火灾自动报警系统是现代消防系统的重要组成部分，主要由火灾触发器件、火灾报警控制装置、编码模块（输入模块、输出模块、各种控制模块）、减灾设备、灭火设备以及电源等组成。现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》规定了火灾自动报警系统3种基本结构形式：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。

火灾自动报警控制器是火灾自动报警系统的心脏，是分析、判断、记录和显示火灾发生部位的装置。当确认发生火灾时，报警控制器即发出声、光报警信号，并启动联动装置，向火灾现场发出火警广播，显示疏散通道方向；在高层建筑中还向相邻的楼层区域也发出报警信号，显示着火区域，将客运电梯强制停于首层，消防电梯和消防减灾设备投入运行，同时显示火灾区域或楼层房号的地址编码以及烟雾浓度或温度等参数。报警控制器除接受自动火灾探测器的信号外，还可以接受现场人员通过砸碎消防按钮玻璃发出的报警信号，也可以用火灾报警电话直接向控制器发出火灾报警信号。

火灾自动报警控制器分为区域报警控制器和集中报警控制器两种。一般情况下，区域报警控制器的监控范围较小，当报警区域多于3套时，将区域报警控制器与集中控制报警器结合使用，形成集中报警控制系统。集中报警控制器安装在消防控制室，区域报警控制器设置于各层服务台或某一区域。

（2）共用天线电视系统

共用天线电视系统一般由前端、干线传输和用户分配3个部分组成。前端部分主要包括电视接收天线、频道放大器、频率变换器、自播节目设备、卫星电视接收设备、导频信号发生器、调制器、混合器以及连接线缆等部件。前端信号的来源一般包括接收无线电视台信号、卫星地面接收信号和各种自办节目信号3种；干线传输系统是把前端处理、混合后的电视信号，传输给用户分配网络的一系列传输设备，一般在较大型的电视系统中才有干线部分；用户分配网络部分是电视系统最后部分，主要包括放大器（宽带放大器等）、分配器、分支器、系统输出端以及电缆线路等，它的最终目的是向所有用户提供电平大致相等的优质电视信号。

共用天线电视系统由天线接收下来的电视信号，通过同轴电缆送至到前端设备，前端设备将信号进行放大、混合，使其符合质量要求，再由一根同轴电缆将高质量的电视信号送至信号分配网络，于是信号就按分配网络设置路径，传送至系统内所有的终端插座上。

（3）电话通讯系统

电话通信系统由电话交换设备、传输系统、用户终端设备3个部分组成。

电话交换设备就是电话交换机，是接通电话用户之间的通信线路的专用设备，其基本任务是提供从任一个终端到另一个终端传送话音等信息的路由。终端设备是指发送和接收话音等信息的电话机（可视电话机）、传真机；传输设备是各种类型的远距离传输话音信号的传输设备和线路，从最简单的金属导线到载波设备、微波设备，以及光缆、光发射机、光接收机、卫星设备等；交换设备是对话音等各种信号进行交换、续接的各种类型的设备。尽管交换设备有各种不同的制式，但相互之间通过接口技术能够协调工作。

目前，我国最新电话通信系统的技术主要包括：综合业务数字网、宽带综合业务数字网、IP电话3种。

①综合业务数字网（ISDN）是全数字的数据交换网络，只是在普通电话终端采用模拟信号，在传真机、电脑、会议电视、路由器等传输数据时均采用数字信号进行传输，其业务已经从电话系统转换成多功能的信息传输系统。但该系统在数据传输时，其速率只有128Kbit／s，与当今最新数据网络有较大差距。

②宽带综合业务数字网（B-ISDN）是基于ISDN数据传输速率较低的情况，采用新技术实现更高速率的数据传输功能。其用户最高速率可以高达155Mbit／s或更高622Mbit／s。

③IP电话是基于国际互联网的一种语音信号传输模式，IP电话可以建立在“电脑-电脑”“电脑-电话”“电话-电话”之间。在使用电话通信时，通过电信局的网关接入互联网，并接入对方电话。

（4）闭路电视监控系统

闭路电视监控系统是通过有线的传输线路，把图像信号传输给某一局部范围内特定用户的电视系统。闭路电视监控系统由4个部分组成，如图6．15所示。

图6．15 闭路电视监控系统的组成

建筑弱电设计时，闭路电视监控系统的主要技术要求是：摄像机的清晰度、系统的传输带宽、电视信号的信噪比、电视信号的制式、闭路电视系统的控制方式等。

（5）公共广播系统

公共广播系统包含扩声系统和放声系统两类。扩声系统中扬声器与话筒处于同一声场内，存在着声反馈及房间共振引起的啸叫、失真和震荡现象；放声系统中只有磁带机、光盘机等声源，没有话筒，是广播系统的一个特例。公共广播系统由节目源设备、信号放大与处理设备、传输线路和扬声系统等4个部分组成。

从用途来看，建筑广播系统分为两类：一类是面向公共区（如展厅、中厅服务区域等）的公共系统，平时播放背景音乐广播，火灾或紧急情况时立即切换为紧急广播；另一类是面向办公区域及车库区域的广播系统，在一些特殊区域等则要单独设置专业广播设备。

6．2．2 建筑电气施工

装配式建筑电气在设计阶段，已经做好在预制墙板上设置强电箱、弱电箱、预留预埋管线和开关点位的设计。因此，装配式建筑电气安装施工阶段与传统建筑完全一样，主要包括：机电预埋施工、成品保护、照明安装、内部设备安装、系统调试等环节。其中，照明安装、建筑内部电气设备安装与传统建筑电气施工基本一样，在此主要阐述装配式建筑电线管和电盒电箱等预埋、成品保护等施工环节。

1）机电预埋施工

（1）工厂内电线管、电盒等定位

在装配式建筑工厂内，依据设计阶段形成的建筑电气最终图纸，确定电线管的具体位置（定位）、走向、管径、材质，区分预埋在墙体或楼板内和非预埋的。开关盒、强弱电箱、接线盒等具体位置（定位），材质、规格型号等，并在将要预制的板墙内进行标记、定位。

（2）预制板内电线、电盒等固定

板墙内利用开关盒、强弱电箱体直接固定在钢筋上，并根据墙体厚度焊好固定钢筋，使盒口或箱口与墙体平面平齐。用水平尺对箱体的水平度和垂直度进行校正，用泡沫板塞满整个箱体，并用胶带包裹箱体，防止浇注混凝土泛浆。采用顶部插入式灯头盒，将端接头、内锁母固定在盒子底部的管孔上，并堵好管口、盒口，浇注到预制平台板上，顶部开口，便于插线。装配式建筑预制板内电线、电盒等的定位与固定见图6．16。

图6．16 预制墙板内线盒定位与固定

（3）预制板墙内管路连接

①装配式建筑土建的一般施工工艺是先吊装板墙，再吊装平台板，然后浇注平台现浇层混凝土，最后吊装上一层的板墙。所以，安装电气管路预埋开关、插座管均从本层板墙内往上引入顶板的平台现浇层内进行连接。内墙管路向上引到墙体与平台结合的梁部位时，管的甩口应设置在梁的中部，以便管路连接。

②墙体内的配管应在两层钢筋网中沿最近的路径敷设，并沿钢筋内侧进行绑扎固定，绑扎间距不应大于1m，沿墙敷设的上下连通管路在墙体的对接边缘处预留一定空间以便管路对接。

③外墙引出管通过在墙体与平台结合处预先从墙体的侧面煨好的弯头进行直接对接。

④多根线管进入配电箱时，管线排列应整齐。

⑤在后砌墙部位，需要在预制平台板上精确定位，并根据穿管的数量、规格用泡沫板进行留洞。

装配式建筑外墙管路与平台现浇层管路连接如图6．17所示。

图6．17 外墙管路与平台现浇层管路连接

（4）平台现浇层内配管

①管路敷设应在平台预制板就位后，根据图纸要求以及电盒、电箱的位置，顶筋未铺时敷设管路，并加以固定。土建顶筋绑好后，应再检查管线的固定情况。在施工中需注意，敷设于现浇混凝土层中的管子，其管径应不大于混凝土厚度的1／2。由于楼板内的管线较多，所以施工时，应根据实际情况，分层、分段进行。先敷设好与已预埋于墙体等部位的管子，再连接与盒相连接的管线，最后连接中间的管线，并应先敷设带弯的管子再连接直管。并行的管子间距不应小于25mm，使管子周围能够充满混凝土，避免出现空洞。在敷设管线时，应注意避开土建所预留的洞。当管线从盒顶进入时，应注意管子煨弯不应过大，不能高出楼板顶筋，保护层厚度不小于15mm。

②梁内的管线敷设：管路的敷设应尽量避开梁，如不可避免时，注意以下要求：管线穿梁时，应选择梁内受剪力、应力较小的部位穿过，竖向穿梁时，应在梁上预留钢套管。

③管路固定采用与预制平台板内的楼板支架钢筋绑扎固定，固定间距不大于1m。如遇到管路与楼板支架钢筋平行敷设的时候，需要将线管与盖筋绑扎固定。

④塑料管直接埋于现浇混凝土内，在浇捣混凝土时，应有防止塑料管发生机械损伤和位移的措施。在浇注现浇层混凝土时候，应派专职电工进行看护，防止发生踩坏和振动位移现象。对损坏的管路及时进行修复，同时对管路绑扎不到位的地方进行加固。

平台现浇层内配管剖面图见图6．18。

图6．18 平台现浇层内配管剖面图

⑤扫管穿引线：对于预制装配式建筑，如墙、楼板应及时进行扫管。吊装完成，平台现浇层浇注后再及时扫管，这样能够及时发现堵管不通现象，便于处理及在下一层进行改进。对于后砌墙体，在抹灰前进行扫管，有问题时修改管路，便于土建修复。经过扫管后确认管路畅通，及时穿好带线，并将管口、盒口、箱口堵好，加强成品配管保护，防止出现二次阻塞管路。

2）成品保护

装配式建筑给排水完成后，要做好成品保护，重点注意以下几点：

①配管路时应保持顶棚、墙面及地面清洁完整。

②施工过程中，严禁踩电线管行走，钢制线盒刷防锈漆时不应污染顶板、墙面。

③其他专业在施工中，注意不得碰坏电气配管，严禁私自改动电线管及电气设备。

④要注意施工过程对建筑预制件本身的影响，避免造成预制板受损。

⑤安装好的电线管、电盒、电箱，应采用塑料布、泡沫等材料包裹外壁，易碰撞部位应用木板捆绑保护。电线管安装完成后、混凝土浇筑前，应对电线管两端做好封堵、保护，防止混凝土、建筑碎渣等进入电线管内。