一、“預制裝配式建筑”簡介
預制裝配式建筑又稱為PC(Prefabricated Contrete Structure的縮寫,意思是預制裝配式混凝土結(jié)構(gòu))建筑,具體是指建筑從設(shè)計到施工是由一整套工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)構(gòu)成的,即用工業(yè)化的生產(chǎn)方式來裝配建筑。建筑的部分或全部構(gòu)件被分割成許多單元,在工廠內(nèi)預制完成,然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,將構(gòu)件通過可靠的連接方式組裝起來。
相比傳統(tǒng)建筑,PC建筑具有如下優(yōu)點:
(1)施工速度較鋼結(jié)構(gòu)快,免搭架,機電設(shè)備可同步施工,且不受天氣影響;
(2)結(jié)構(gòu)體成本較鋼結(jié)構(gòu)便宜一成以上;
(3)主要構(gòu)件均為工廠標準化生產(chǎn),質(zhì)量有保證;
(4) 從環(huán)保角度來說,可大幅減少建筑垃圾和建筑污水,降低建筑噪聲,降低有害氣體及粉塵的排放。
PC建筑在境外已是成熟“產(chǎn)品”,并得到了大量使用,而在國內(nèi)還剛剛起步。由于PC建筑本身所具有的特殊性,使得此類工程的電氣設(shè)計顯得尤為重要。
二、PC建筑電氣設(shè)計要點
1、建筑的裝配步驟
假設(shè)某PC建筑工程外墻(墻板)、梁、柱、樓板等均采用預制方式。其中,樓板采用的是上固定、下滑動的方式,即樓板分為75cm的預制層和85cm的現(xiàn)澆層。如圖1所示,PC建筑的裝配步驟為:第一步,吊裝預制柱;第二步,吊裝預制梁落在預制柱上;第三步,吊裝75cm預制樓板,并確保其與梁、柱緊密結(jié)合; 第四步,在75cm預制樓板上現(xiàn)澆85cm的現(xiàn)澆樓板; 第五步,立外墻(圖中未畫出)。
2、電氣設(shè)計要點
在這個裝配過程中,與電氣設(shè)計相關(guān)的主要是預制配電管的敷設(shè)。以臺灣為例,由于臺灣多發(fā)地震,為了避免地震時配電管路錯位,出線配電管只要在預制的外墻上面的,通常采用上配管方式。所謂上配管,即配電管需預制在樓板的75mm預制層內(nèi),到了外墻部分,再與預制外墻板內(nèi)的預制配電管通過軟管連接。另外,電氣設(shè)計人員還必須要了解該建筑結(jié)構(gòu)采用的是梁外墻、梁下墻還是梁內(nèi)墻。外墻與梁的位置示意圖如圖2所示。
下面以最基礎(chǔ)的外墻預制為例進行說明。
(1) 采用梁外墻結(jié)構(gòu)的PC建筑預制配電管有兩種敷設(shè)方式,如圖3所示。
(2) 采用梁下墻結(jié)構(gòu) ( 墻在梁下外側(cè)) 的PC建筑預制配電管敷設(shè)方式如圖4所示。
(3) 采用梁下墻結(jié)構(gòu) ( 墻在梁下內(nèi)側(cè)) 的PC建筑預制配電管有兩種敷設(shè)方式,如圖5所示。
(4) 采用梁內(nèi)墻結(jié)構(gòu)的PC建筑預制配電管敷設(shè)方式如圖6所示。
三、工程實例
以上海海港2號實驗樓、浦江一期25號至29號樓為例介紹PC建筑的電氣設(shè)計。了解到這些建筑均為梁外墻結(jié)構(gòu),保溫采用的是內(nèi)保溫。柱、梁、樓板及外墻均采用了預制件。因此,按臺灣要求,所有建筑的電氣管線都應(yīng)該采用上配管。但是,考慮到上海的地震較少,而且上海的住戶配電箱上方都有梁,如果配電管上配的話,住戶配電箱上方會有8~9根管穿梁,甚至可能貫穿整根梁。因此,從上海的實際情況出發(fā),結(jié)合結(jié)構(gòu)方面的安全考慮,除了必須吸頂安裝的照明 ( 包括燈具和開關(guān)) ,安防的煤氣探測報警器等部分弱電管線之外,其他配電管都采用下配管方式。
以浦江一期29號樓為例,配電管敷設(shè)示意圖如圖7所示。由于下配管在外墻部分走預制外墻的內(nèi)保溫層,在樓板部分走樓板的85mm現(xiàn)澆層,故只需在外墻預制板上開10mm的插座、接線盒凹槽(內(nèi)保溫層厚度為40mm,而接線盒、插座尺寸為78mm×78mm×50mm) ,無需要預制配電管。內(nèi)墻配電管走墻內(nèi)預埋,也無需預制。上配管穿在樓板的75mm預制層內(nèi),需要在工廠預制好接線凹槽,并預制配電管。如果建筑采用外保溫的話,因下配管在外墻部分不能走保溫層,只能穿外墻預制板,故外墻內(nèi)需要預制好配電管,其他與內(nèi)保溫建筑相同。
四、結(jié)語
由于PC建筑的預制件都是在工廠一次性加工完成的,不允許現(xiàn)場開孔、開槽,所以此類建筑對設(shè)計方的要求較高。對于電氣專業(yè)來說,在設(shè)計過程中一定要對設(shè)備和管線的布置有一個精確的定位。這樣,才能使預制部分和現(xiàn)澆部分有一個完美的銜接。
在做預制工程時,電氣設(shè)計人員應(yīng)該做到以下幾點:
(1) 要細致地分析客戶的需求,準確計算用電設(shè)備的數(shù)量。
(2) 電氣專業(yè)與土建協(xié)同確定樓板、外墻等預制板上的開孔、開槽尺寸及位置,并編制安裝說明。
(3) 要注意開孔、開槽對于預制件本身的影響,避免造成預制板受損。應(yīng)盡量減少預制件的開孔、開槽數(shù)量,多利用樓板現(xiàn)澆層、外墻保溫層等區(qū)域敷設(shè)配電管和安裝插座、接線盒等設(shè)備。
(4) 標記好預制件中的預埋電氣配電管位置。