预制装配式建筑的电气设计

 一、“预制装配式建筑”简介

预制装配式建筑又称为PC(Prefabricated Contrete Structure的缩写，意思是预制装配式混凝土结构)建筑，具体是指建筑从设计到施工是由一整套工业化生产技术构成的，即用工业化的生产方式来装配建筑。建筑的部分或全部构件被分割成许多单元，在工厂内预制完成，然后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装起来。

相比传统建筑，PC建筑具有如下优点：

（1）施工速度较钢结构快，免搭架，机电设备可同步施工，且不受天气影响；

（2）结构体成本较钢结构便宜一成以上；

（3）主要构件均为工厂标准化生产，质量有保证；

（4） 从环保角度来说，可大幅减少建筑垃圾和建筑污水，降低建筑噪声，降低有害气体及粉尘的排放。

PC建筑在境外已是成熟“产品”，并得到了大量使用，而在国内还刚刚起步。由于PC建筑本身所具有的特殊性，使得此类工程的电气设计显得尤为重要。

二、PC建筑电气设计要点

1、建筑的装配步骤

假设某PC建筑工程外墙(墙板)、梁、柱、楼板等均采用预制方式。其中，楼板采用的是上固定、下滑动的方式，即楼板分为75cm的预制层和85cm的现浇层。如图1所示，PC建筑的装配步骤为：第一步，吊装预制柱；第二步，吊装预制梁落在预制柱上；第三步，吊装75cm预制楼板，并确保其与梁、柱紧密结合； 第四步，在75cm预制楼板上现浇85cm的现浇楼板； 第五步，立外墙(图中未画出)。

2、电气设计要点

在这个装配过程中，与电气设计相关的主要是预制配电管的敷设。以台湾为例，由于台湾多发地震，为了避免地震时配电管路错位，出线配电管只要在预制的外墙上面的，通常采用上配管方式。所谓上配管，即配电管需预制在楼板的75mm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。另外，电气设计人员还必须要了解该建筑结构采用的是梁外墙、梁下墙还是梁内墙。外墙与梁的位置示意图如图2所示。

下面以最基础的外墙预制为例进行说明。

(1) 采用梁外墙结构的PC建筑预制配电管有两种敷设方式，如图3所示。

(2) 采用梁下墙结构 ( 墙在梁下外侧) 的PC建筑预制配电管敷设方式如图4所示。

(3) 采用梁下墙结构 ( 墙在梁下内侧) 的PC建筑预制配电管有两种敷设方式，如图5所示。

(4) 采用梁内墙结构的PC建筑预制配电管敷设方式如图6所示。

三、工程实例

以上海海港2号实验楼、浦江一期25号至29号楼为例介绍PC建筑的电气设计。了解到这些建筑均为梁外墙结构，保温采用的是内保温。柱、梁、楼板及外墙均采用了预制件。因此，按台湾要求，所有建筑的电气管线都应该采用上配管。但是，考虑到上海的地震较少，而且上海的住户配电箱上方都有梁，如果配电管上配的话，住户配电箱上方会有8~9根管穿梁，甚至可能贯穿整根梁。因此，从上海的实际情况出发，结合结构方面的安全考虑，除了必须吸顶安装的照明 ( 包括灯具和开关) ，安防的煤气探测报警器等部分弱电管线之外，其他配电管都采用下配管方式。

以浦江一期29号楼为例，配电管敷设示意图如图7所示。由于下配管在外墙部分走预制外墙的内保温层，在楼板部分走楼板的85mm现浇层，故只需在外墙预制板上开10mm的插座、接线盒凹槽(内保温层厚度为40mm，而接线盒、插座尺寸为78mm×78mm×50mm) ，无需要预制配电管。内墙配电管走墙内预埋，也无需预制。上配管穿在楼板的75mm预制层内，需要在工厂预制好接线凹槽，并预制配电管。如果建筑采用外保温的话，因下配管在外墙部分不能走保温层，只能穿外墙预制板，故外墙内需要预制好配电管，其他与内保温建筑相同。

四、结语

由于PC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，所以此类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。

在做预制工程时，电气设计人员应该做到以下几点：

(1) 要细致地分析客户的需求，准确计算用电设备的数量。

(2) 电气专业与土建协同确定楼板、外墙等预制板上的开孔、开槽尺寸及位置，并编制安装说明。

(3) 要注意开孔、开槽对于预制件本身的影响，避免造成预制板受损。应尽量减少预制件的开孔、开槽数量，多利用楼板现浇层、外墙保温层等区域敷设配电管和安装插座、接线盒等设备。

(4) 标记好预制件中的预埋电气配电管位置。