范素會(huì) 董亞巖

內(nèi)蒙古北方時(shí)代設(shè)計(jì)研究院股份有限公司 內(nèi)蒙古 赤峰 024000

引言

1 國(guó)內(nèi)預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展歷程

我國(guó)預(yù)制裝配式建筑較晚得到應(yīng)用的原因是受當(dāng)時(shí)國(guó)家的發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)和人員以及材料的不完善等條件的限制。直到21世紀(jì)我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)水平都得到了跳躍性的突破，連帶著推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑施工工藝不但日益完善而且日新月異，這也為預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展提供了很大的幫助。預(yù)制裝配式建筑的作業(yè)方式，是將已經(jīng)在工廠(chǎng)加工完成的預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕し浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行就地組裝和澆筑。由于大多數(shù)構(gòu)件都是在工廠(chǎng)直接生產(chǎn)并運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝不僅保證了工期而且節(jié)省了大量的人工成本[1]。

2 預(yù)制裝配式建筑特征

2.1 疊合樓板

在傳統(tǒng)的建筑施工中樓板的施工通常為現(xiàn)澆板和預(yù)制板兩種模式。和預(yù)制板相比，現(xiàn)澆板具有抗震性高、整體性良好的優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)澆板在施工過(guò)程中所花費(fèi)的工期較長(zhǎng)并且在施工時(shí)產(chǎn)生材料損耗也較大，因此成本較高；反之預(yù)制板不會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩囟艿接绊?，工業(yè)化程度相比于現(xiàn)澆板也較高，所使用的構(gòu)件質(zhì)量也較好，可以彌補(bǔ)現(xiàn)澆板的不足并且預(yù)制板施工效率高，預(yù)制板的缺點(diǎn)在于自身的抗震能力不足，整體性能也較差并且靈活性較低。在預(yù)制裝配式建筑施工過(guò)程中常采用疊合樓板設(shè)計(jì)模式，即將傳統(tǒng)的預(yù)制板和現(xiàn)澆板配合使用各取二者的優(yōu)勢(shì)，有效地避開(kāi)了兩者的不足之處。預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝就位，既可以起到永久模板的作用，又可以作為樓板的承重而后在預(yù)制板的基礎(chǔ)上完成現(xiàn)澆板的作業(yè)。

2.2 預(yù)制墻板

預(yù)制墻板是預(yù)制裝配式建筑中最重要的主城部分，常見(jiàn)的預(yù)制墻板主要有兩種，即為鋼筋混凝土墻板和輕質(zhì)條板隔墻?；陬A(yù)制墻板的類(lèi)型不同，對(duì)于電氣工程設(shè)計(jì)的要求也存在相應(yīng)的差別。在電氣設(shè)計(jì)前期，設(shè)計(jì)師需要了解墻板的類(lèi)型并對(duì)預(yù)制墻板進(jìn)行分析之后才能制定設(shè)計(jì)方案。例如，由于預(yù)制鋼筋混凝土墻板的框架是直接預(yù)埋在預(yù)制墻板中，并且為了優(yōu)化墻體的功能，在預(yù)制墻板內(nèi)部還會(huì)設(shè)有保溫隔層，因此要求預(yù)制墻板在工廠(chǎng)加工時(shí)，將需要的電氣設(shè)備以及管線(xiàn)和構(gòu)件一起加工進(jìn)行，但這樣又產(chǎn)生了電氣設(shè)計(jì)無(wú)法更改的弊端。除此之外，電氣設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)前還需對(duì)電氣設(shè)備及管線(xiàn)的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保電氣系統(tǒng)的安全可靠的運(yùn)行，減少事故隱患[2]。

3 裝配式電氣工程設(shè)計(jì)的概述

3.1 電氣設(shè)計(jì)的原則

通常來(lái)說(shuō)建筑預(yù)制構(gòu)件在工廠(chǎng)進(jìn)行預(yù)制加工后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后不在進(jìn)行鉆孔等二次作業(yè)，為了避免損壞構(gòu)件。電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中要堅(jiān)守安全、環(huán)保、美觀(guān)等一系列設(shè)計(jì)原則。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況，不斷提高電氣布置、安裝以及管線(xiàn)敷設(shè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)程序。

3.2 設(shè)計(jì)流程

在裝配式建筑的電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)注意從頭到尾的設(shè)計(jì)需要達(dá)到一體化的標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程不同的是在裝配式建筑電氣設(shè)計(jì)的流程為：首先確定電氣設(shè)備的配置標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行方案論證。其次確定室內(nèi)安裝點(diǎn)的位置，做到精準(zhǔn)定位，而后開(kāi)展相對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)完成后設(shè)計(jì)方案需要經(jīng)過(guò)各方相關(guān)單位確認(rèn)后，便可進(jìn)行提資裝配式的專(zhuān)業(yè)深化設(shè)計(jì)方案探討。在各相關(guān)部門(mén)完成了設(shè)計(jì)圖紙的深化之后，發(fā)送至構(gòu)件廠(chǎng)由構(gòu)件廠(chǎng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行生產(chǎn)加工。預(yù)制裝配式建筑的電氣設(shè)計(jì)雖然與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同，但是它融合了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的每個(gè)階段。

3.3 預(yù)制裝配式建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

首先，設(shè)計(jì)遵循基本原則，要對(duì)預(yù)制裝配式建筑各環(huán)節(jié)的構(gòu)造及構(gòu)件分布情況進(jìn)行了解，在按照電氣設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性的原則下，根據(jù)預(yù)制裝配式建筑的施工方案和施工現(xiàn)場(chǎng)情況和要求來(lái)制定電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工方案。

其次，要遵守電氣設(shè)備線(xiàn)路的敷設(shè)應(yīng)均安裝在建筑吊頂或墻板內(nèi)部的安裝規(guī)范，進(jìn)行電氣系統(tǒng)管線(xiàn)的鋪設(shè)設(shè)計(jì)工作，為了降低后期的維護(hù)難度，應(yīng)適當(dāng)減少管線(xiàn)預(yù)埋在混凝土中的數(shù)量。

再者，根據(jù)具體的施工方案對(duì)電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整，確保各項(xiàng)指標(biāo)和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，根據(jù)實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)做好預(yù)制構(gòu)件預(yù)設(shè)工作。

數(shù)學(xué)是思維的體操，離開(kāi)了思維便不再是數(shù)學(xué)．思維的教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)的主體內(nèi)容．雖然是解析幾何的復(fù)習(xí)，但教師并沒(méi)有將重點(diǎn)放在運(yùn)算上面，而是精心設(shè)計(jì)了學(xué)生的思考、討論、交流、展示等思維活動(dòng)．教師的開(kāi)放性問(wèn)題的提出，使得學(xué)生的思維發(fā)散開(kāi)來(lái)，學(xué)生要努力去尋找經(jīng)驗(yàn)中的一點(diǎn)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的念頭，構(gòu)造新的問(wèn)題，這是一次思維的有效提升．教師設(shè)置的“推薦理由”引領(lǐng)學(xué)生從題目中走出來(lái)．雖然學(xué)生選的題多是成題，但要?dú)w納出問(wèn)題的類(lèi)型，回扣核心知識(shí)點(diǎn)，還是不容易的，需要學(xué)生豐富的思維活動(dòng)．

最后，在管線(xiàn)鋪設(shè)設(shè)計(jì)中應(yīng)適當(dāng)減少管線(xiàn)與預(yù)制板和現(xiàn)澆板中的交叉作業(yè)，特別是減少網(wǎng)線(xiàn)、有線(xiàn)電視信號(hào)線(xiàn)、電氣管線(xiàn)的交叉，規(guī)避在運(yùn)行中相互干擾產(chǎn)生影響。做到嚴(yán)格貫徹精細(xì)化的設(shè)計(jì)要求以及施工過(guò)程的全程管控、做好電氣設(shè)備及管線(xiàn)的精準(zhǔn)定位，為后續(xù)的施工作業(yè)提供基礎(chǔ)并且加強(qiáng)建筑的實(shí)用性[3]。

4 建筑電氣設(shè)計(jì)安全中存在的不足之處

4.1 存在一定的電氣安全隱患

通常建筑發(fā)生安全事故多是因?yàn)殡姎猱a(chǎn)生的安全隱患所導(dǎo)致的，因此電氣安全受到了社會(huì)的關(guān)注，國(guó)家也對(duì)電氣設(shè)計(jì)制定了相關(guān)的法律法規(guī)，但是電氣的安全隱患仍然無(wú)法做到完全的避免，大部分原因是居民對(duì)電氣的不規(guī)范使用以及部分電氣設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性考慮。

4.1.1 缺乏安全防護(hù)措施。在建筑電氣的實(shí)際設(shè)計(jì)和導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)的過(guò)程中，常常未采取防護(hù)措施就將其與照明開(kāi)關(guān)進(jìn)行連接，這就在無(wú)形中埋下了極大的安全隱患并增加了開(kāi)關(guān)短路的發(fā)生率。

4.1.2 電氣材料安全系數(shù)低。為了節(jié)省成本施工方往往選擇了安全系數(shù)較低的電氣材料，特別是在室內(nèi)線(xiàn)路鋪設(shè)時(shí)，對(duì)管線(xiàn)的選擇往往使用鋁芯塑料線(xiàn)，這種類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)熔點(diǎn)較低并且管線(xiàn)表面容易氧化，以至于當(dāng)線(xiàn)路負(fù)荷過(guò)量時(shí)發(fā)生火災(zāi)的可能性大大增加。

4.1.3 缺乏電氣設(shè)計(jì)深度。在對(duì)電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，眾多線(xiàn)路很難達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，存在線(xiàn)路淺短的設(shè)計(jì)，由于線(xiàn)路設(shè)計(jì)深度的不合格為電氣的使用埋下了巨大的安全隱患。

4.2 缺乏完善的消防電氣系統(tǒng)

在城市化擴(kuò)張的變革下，電氣設(shè)備的種類(lèi)也在不斷增多，隨著安全隱患的增多安全事故的頻繁發(fā)生，社會(huì)對(duì)電氣安全關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)向了火災(zāi)消防安全。在建筑電氣設(shè)計(jì)中，缺乏消防電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是安全隱患最關(guān)鍵的問(wèn)題。

4.3 電氣節(jié)能設(shè)計(jì)缺乏合理性

在積極響應(yīng)國(guó)家對(duì)節(jié)能減排和環(huán)保的倡導(dǎo)下，電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)采用低能耗和高效率相結(jié)合的設(shè)備，但是目前我國(guó)還尚未達(dá)到這種狀態(tài)。在電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，涉及最多的就是照明系統(tǒng)，但大部分的照明系統(tǒng)缺乏合理性的亮度選擇，出現(xiàn)大量浪費(fèi)現(xiàn)象。并且在設(shè)計(jì)是存在對(duì)供電系統(tǒng)缺乏合理的電壓選擇以及未對(duì)變壓器容量進(jìn)行合理的選擇等問(wèn)題，一列的電力問(wèn)題導(dǎo)致電力設(shè)備在運(yùn)行或者轉(zhuǎn)換過(guò)程中浪費(fèi)了大量的電力[4]。

5 電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

5.1 建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施

5.1.1 合理設(shè)計(jì)供配電所與變電站的位置。供配電系統(tǒng)是民用建筑電氣設(shè)備主要能源來(lái)源，為了響應(yīng)國(guó)家號(hào)召做到環(huán)保和節(jié)能減排，在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)，要考慮變配電所的建設(shè)位置，減小電力供應(yīng)半徑以達(dá)到減少配電過(guò)程中電力的損耗。

5.1.2 合理配置變壓器的數(shù)量和容量。變壓器供配電系統(tǒng)中電力耗損較大的電氣設(shè)備，但是其有起到重要的作用，因此不可缺少。從節(jié)能性與經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的角度出發(fā)，大型居民小區(qū)為了保證居民的靈活用電以及使用的穩(wěn)定性可以考慮配置兩臺(tái)或者兩臺(tái)以上的變壓器，這樣一來(lái)可以減少因變壓器輕載產(chǎn)生的電力浪費(fèi)。在變壓器容量的選擇上，不應(yīng)當(dāng)僅僅只根據(jù)變壓器所能負(fù)荷的功率來(lái)進(jìn)行判斷選擇，而是應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑全體的用電情況以及負(fù)荷進(jìn)行考察并根據(jù)供配電系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷變壓器的容量進(jìn)行計(jì)算和配置。

5.1.3 保證供配電系統(tǒng)的高功率因數(shù)。當(dāng)民用建筑的供電能總量固定不變時(shí)，為了充分滿(mǎn)足建筑物的用電需求，必須保證供配電系統(tǒng)的高功率因數(shù)，通過(guò)此種手段來(lái)提升民用建筑中電氣設(shè)備的功率因數(shù)，這樣可以避免供配電系統(tǒng)中的無(wú)功電流流出，導(dǎo)致的線(xiàn)路功率損耗，提高線(xiàn)路的使用壽命。

5.2 降低建筑線(xiàn)路電能損耗

電線(xiàn)線(xiàn)路是保證建筑工程電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行基礎(chǔ)條件，電能必須以線(xiàn)路作為介質(zhì)進(jìn)行傳輸，把電力運(yùn)送到指定的配件上再進(jìn)行操作。因此，電力在線(xiàn)路的傳送過(guò)程中很可能產(chǎn)生較多的電能浪費(fèi)。為了達(dá)到節(jié)能減排的目的，電氣系統(tǒng)可從降低線(xiàn)路電能損耗開(kāi)始，首先在建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從建筑的實(shí)際需求出發(fā)，選擇低壓線(xiàn)路截面并減少電線(xiàn)的傳輸距離，可以選擇電阻率小或能耗低的材料或者變壓器，降低在電線(xiàn)上的傳輸損耗[5]。

6 常用的綠色建筑電氣技術(shù)

6.1 建筑能耗監(jiān)控技術(shù)

能耗監(jiān)控技術(shù)是對(duì)建筑物內(nèi)的能耗進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)，可以控制整個(gè)建筑物中的光源系統(tǒng)。能耗監(jiān)控系統(tǒng)在西方先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)得到了普及，目前在我國(guó)一些一線(xiàn)城市也得到了使用。這套系統(tǒng)的工作方式，是借助先進(jìn)的自助傳感器設(shè)備根據(jù)建筑內(nèi)的光線(xiàn)的明暗程度對(duì)燈具的亮度作出合理調(diào)節(jié)操控。不僅如此，這套設(shè)備還可以與施工需求相結(jié)合對(duì)電梯等設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，起到節(jié)能作用。

6.2 合理運(yùn)用太陽(yáng)能

太陽(yáng)能作為被廣泛使用的新型的清潔能源，在日常生活中的我們使用的太陽(yáng)能熱水器等電器方便了我們的生活，同時(shí)還有降低人們對(duì)電能的消耗，起到了非常有效的環(huán)保作用。如果將其與電氣技術(shù)相結(jié)合，可以大力其發(fā)揮節(jié)能環(huán)保的功效。眾所周知，太陽(yáng)能是自然資源，如果用太陽(yáng)能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電力產(chǎn)生的光照將大大提升了建筑的環(huán)保性。因此，在電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上要合理地對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行運(yùn)用，可以在設(shè)備上加裝可吸收太陽(yáng)能的設(shè)施，用太陽(yáng)能代替電能。

6.3 節(jié)能照明技術(shù)

節(jié)能照明技術(shù)不僅僅被使用在建筑上，各家各戶(hù)也都在使用節(jié)能照明，最常見(jiàn)的就是節(jié)能燈。節(jié)能照明技術(shù)通常被用在LED燈等照明設(shè)備上，LED燈和傳統(tǒng)的照明設(shè)備相比其優(yōu)勢(shì)在于節(jié)約電能、亮度較高并且使用壽命更長(zhǎng)，是普通燈泡的十倍以上。電氣照明系統(tǒng)中節(jié)能照明技術(shù)的充分使用即可到達(dá)對(duì)光照的需求，提升照明效果而且也響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召。由于該項(xiàng)技術(shù)的強(qiáng)烈優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)家正在積極推廣和使用該項(xiàng)技術(shù)。

7 結(jié)束語(yǔ)

在電氣設(shè)計(jì)的綠色節(jié)能上，應(yīng)該多將綠色節(jié)能技術(shù)結(jié)合到設(shè)計(jì)中去。通過(guò)不斷的實(shí)踐探索，科學(xué)合理地發(fā)展預(yù)制裝配建筑的電氣設(shè)計(jì)行業(yè)，使電氣設(shè)計(jì)的安全性得到保障的同時(shí)拓展綠色電氣設(shè)計(jì)，以此做到不斷提升電氣設(shè)計(jì)的水平。