1 結(jié)構(gòu)形式

裝配式建筑是指用預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑,，裝配式建筑將部分或所有構(gòu)件在工廠預(yù)制完成,，然后運(yùn)送到施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝,其按結(jié)構(gòu)形式主要分為鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu) 3種,，主要預(yù)制件分為樓板,、梁、柱及剪力墻等,，而根據(jù)預(yù)制程度的不同,，梁和板可以采用全預(yù)制或半預(yù)制半現(xiàn)澆的形式。

目前國內(nèi)大部分裝配式建筑中的梁和板主要采用半預(yù)制半現(xiàn)澆的形式,，分別稱為疊合梁與疊合板,。

2 設(shè)計原則

由于裝配式住宅的預(yù)制構(gòu)件是在工廠內(nèi)預(yù)制完成，原則上在施工現(xiàn)場不允許鑿洞,、開槽,，以避免傷及預(yù)制構(gòu)件，影響質(zhì)量及觀感，因此裝配式住宅的電氣設(shè)計應(yīng)秉持“安全可靠,、節(jié)能環(huán)保,、維修管理方便,、設(shè)備布置整體美觀”的原則,，采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的設(shè)計方法,，做到設(shè)備布置,、設(shè)備安裝、管線敷設(shè)及連接的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,。

3 設(shè)計要點(diǎn)

3.1 電井的選址

在供配電系統(tǒng)中,，電井的位置應(yīng)深入負(fù)荷中心，以縮短低壓配電半徑,、降低電能損耗,、節(jié)約有色金屬、減少電壓損失,、滿足供電質(zhì)量的要求,。對于住宅建筑，一般2~3戶共用一部電井,，因此水平供電半徑較小,，電壓損失極少，能夠很好地滿足供電質(zhì)量的要求,。

由于電井內(nèi)設(shè)有豎向橋架以及管線等,，井道內(nèi)的樓板需要提前預(yù)留洞口，同時樓板以及墻體內(nèi)也會暗埋大量管線,，因此為避免預(yù)制件中預(yù)埋大量管線的現(xiàn)象產(chǎn)生,，電井應(yīng)避免設(shè)置于采用預(yù)制樓板的區(qū)域內(nèi)。

3.2 戶內(nèi)配電（線）箱位置

裝配式住宅戶內(nèi)配電（線）箱的設(shè)置原則與普通住宅的設(shè)置原則相同,，在滿足功能以及規(guī)范要求的前提下,，盡量滿足美觀性需求。每套住宅應(yīng)設(shè)置≥1個家居配電（線）箱,，宜暗裝在套內(nèi)走廊,、門廳或起居室等便于維修及維護(hù)處。

由于戶內(nèi)配電（線）箱進(jìn)出管線較多,、尺寸較大,，在每個樓層的位置又相同，為確保結(jié)構(gòu)的安全性,，應(yīng)盡量將配電（線）箱設(shè)于非承重,、非預(yù)制的墻體上；如果建筑的預(yù)制率較高，必須將其設(shè)于預(yù)制墻體上,，則應(yīng)在設(shè)計時掌控好配電（線）箱的尺寸,，以防預(yù)留的洞口不合適，后期不便處理,。

選取戶內(nèi)配電箱位置時,，應(yīng)盡量避免入戶管線與戶內(nèi)分支線管相交叉。戶內(nèi)配電箱的入戶線纜外徑較粗,，工程上一般采用3×10mm2的BV導(dǎo)線,，穿線管外徑一般為32mm左右（按不大于內(nèi)孔截面積的27.5%計算），有些地區(qū)因當(dāng)?shù)毓╇姴块T要求集中管理,，需將電表箱集中設(shè)置于地下一層,；而對于高層住宅而言，由于受電壓降的影響,，部分樓層入戶線纜需選用3×16mm2的BV導(dǎo)線,，穿線管外徑尺寸會更大。

戶內(nèi)分支線中插座回路的管線較多,，穿線管管徑一般為20mm,，加上樓板內(nèi)鋼筋網(wǎng)（橫向及縱向）的直徑（一般采用φ8mm的鋼筋）與15mm厚的混凝土保護(hù)層，疊合樓板現(xiàn)澆層的厚度將會達(dá)到83mm,，因此,，疊合樓板的現(xiàn)澆層厚度需達(dá)到90mm才可滿足要求。為了避免入戶管線與戶內(nèi)分支線之間的交叉,，降低疊合樓板現(xiàn)澆層的厚度,，宜將配電箱設(shè)于靠近戶外公共走廊的墻體上或靠近入戶門處，詳見圖1,。

圖1  戶內(nèi)配電箱的位置選取

由于弱電線纜較細(xì),，且大部分地區(qū)都已實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合，弱電進(jìn)線一般采用一根2芯光纖,，入戶管線與戶內(nèi)分支線管管徑相同,，對于樓板厚度幾乎沒有影響，因此在選取戶內(nèi)配線箱的位置時,，主要考慮結(jié)構(gòu)的安全性及建筑的美觀性,。

3.3 點(diǎn)位預(yù)留

為方便和規(guī)范構(gòu)件制作，在預(yù)制件中預(yù)留的箱體,、接線盒應(yīng)遵照預(yù)制件的模數(shù),，在預(yù)制構(gòu)件上準(zhǔn)確和標(biāo)準(zhǔn)化定位。在預(yù)制墻體上設(shè)置的插座,、開關(guān),、弱電設(shè)備、消防設(shè)備等需要在設(shè)計階段提前預(yù)留接線盒，這里采用標(biāo)準(zhǔn)的86型接線盒為宜,。另外,，疊合樓板內(nèi)的照明燈具、消防探測器等設(shè)備需要預(yù)留深型接線盒,，以便與疊合樓板現(xiàn)澆層內(nèi)的管線相連接（詳見圖2）,，接線盒的具體位置應(yīng)先由電氣專業(yè)做初步定位，再由結(jié)構(gòu)專業(yè)做精確定位,。

圖2 疊合樓板內(nèi)接線盒預(yù)留做法

3.4 點(diǎn)位綜合

電氣專業(yè)系統(tǒng)眾多,，每個系統(tǒng)都有單獨(dú)的一套圖紙,，為確保預(yù)制件中的設(shè)備點(diǎn)位齊全,，避免在施工現(xiàn)場進(jìn)行剔鑿、切割時傷及預(yù)制構(gòu)件,，應(yīng)將各系統(tǒng)所需的預(yù)留孔洞,、預(yù)埋件綜合在一張圖紙上，方便查漏補(bǔ)缺的同時也便于檢查各個系統(tǒng)間的設(shè)備點(diǎn)位是否存在沖突,、管線路徑是否重合,，在設(shè)計階段能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并將其解決。

3.5 管線預(yù)留

設(shè)備管線應(yīng)進(jìn)行綜合設(shè)計,，減少平面交叉,，由于裝配式建筑的特殊形式，其內(nèi)部的管道綜合尤為重要,。當(dāng)水平管線必須暗敷時,，應(yīng)敷設(shè)于疊合樓板的現(xiàn)澆層內(nèi)，采用包含BIM技術(shù)在內(nèi)的多種手段開展三維管線綜合設(shè)計,，避免在同一地點(diǎn)出現(xiàn)多根電氣管線交叉敷設(shè)的現(xiàn)象,。

混凝土結(jié)構(gòu)裝配式建筑中，電氣豎向管線宜集中敷設(shè),，滿足維修更換的需要,；鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中無須穿鋼梁的豎向管線宜集中敷設(shè)，必須穿鋼梁的豎向管線宜分散敷設(shè)以確保結(jié)構(gòu)的安全性,。

此外,，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑應(yīng)盡量避免豎向管線穿越鋼梁及在有梁處布置需要由頂板敷設(shè)至墻面的管線。公共區(qū)域應(yīng)盡量選用燈頭自帶聲光控開關(guān)的燈具,，聲光警報器,、應(yīng)急廣播盡量選用吸頂安裝的方式，另外可通過電井內(nèi)明敷的方式減少穿鋼梁的暗埋管線,。

3.6 管線銜接

管線間的銜接十分關(guān)鍵,，主要分為預(yù)制構(gòu)件之間的管線及預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆層中管線之間的銜接，若連接不好，輕則影響建筑的美觀,，重則會破壞結(jié)構(gòu)的墻體以及梁板,。

對于插座、戶內(nèi)配電（線）箱等,，由于管線是由設(shè)備向下敷設(shè)至本層樓板內(nèi)的現(xiàn)澆層,，與現(xiàn)澆層內(nèi)的水平管線連接以確保管線之間能夠順利連接，所以通常在預(yù)制墻體下方的連接處留有管線連接孔洞,，詳見圖3,。

圖3 管線連接預(yù)留孔洞

對于戶內(nèi)的照明開關(guān)、公共區(qū)域的手動報警按鈕和消火栓按鈕,、安全出口指示燈具等設(shè)備管線需要與上一層疊合板現(xiàn)澆層內(nèi)的水平管線連接,，通常在預(yù)制墻體上方的連接處留有管線連接孔洞。

由于向上敷設(shè)管線可能需要穿結(jié)構(gòu)梁,，因此預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)梁應(yīng)提前在疊合梁中預(yù)留管線,；鋼結(jié)構(gòu)梁需提前預(yù)留孔洞（預(yù)留位置不應(yīng)影響結(jié)構(gòu)安全），以便于預(yù)制墻體中的豎向管線連接,，詳見圖4,。

圖4 管線穿梁處連接詳圖

4 防雷與接地

裝配式住宅的防雷等級劃分原則、防雷措施以及接地做法等與非裝配式住宅相同,，且均是優(yōu)先利用鋼筋混凝土中的鋼筋作為防雷裝置,，區(qū)別主要在于防雷接地的具體做法。住宅的防雷設(shè)計首先要確定防雷等級,，然后采取相應(yīng)的防雷措施,，防雷措施又分為外部防雷措施（直擊雷、側(cè)擊雷）,、內(nèi)部防雷措施（防閃電感應(yīng),、防反擊以及防閃電電涌侵入和防生命危險）以及防雷擊電磁脈沖。

在防直擊雷措施方面,，裝配式住宅與普通住宅相同,，均是在屋頂設(shè)置接閃器，利用柱內(nèi)或剪力墻內(nèi)鋼筋作為防雷引下線,，借用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地極,，其中接閃器以及接地極的做法相同，主要的差異在于防雷引下線的做法：對于鋼結(jié)構(gòu)形式的裝配式住宅,，可以利用鋼結(jié)構(gòu)中的鋼柱作為防雷引下線,；對于混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式住宅，可以采用預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)柱或剪力墻內(nèi)滿足防雷要求的鋼筋作為防雷引下線,，并確保接閃器,、引下線及接地極之間通長,、可靠的連接。

裝配整體式框架結(jié)構(gòu)中,，框架柱的縱筋連接宜采用套筒灌漿連接,；裝配式整體剪力墻結(jié)構(gòu)中，預(yù)制剪力墻豎向鋼筋的連接可根據(jù)不同部位,，分別采用套筒灌漿連接,、漿錨搭接連接。套筒灌漿連接與漿錨搭接連接做法大同小異,，即一側(cè)柱體端部為鋼套筒,，另一側(cè)柱體端部為鋼筋，鋼筋插入套筒后注漿,，鋼筋與套筒之間隔著混凝土砂漿,。由于鋼筋之間不連續(xù)，不能滿足電氣貫通的要求,，因此,，若采用實(shí)體柱內(nèi)的鋼筋作為防雷引下線，同時連接處采用套筒灌漿連接或漿錨搭接連接,，則連接處需采用同等截面積的鋼筋進(jìn)行跨接，以達(dá)到電氣貫通的目的,，具體做法詳見圖5,。

圖5 防雷跨接

在防側(cè)擊雷措施方面，裝配式住宅防側(cè)擊雷的設(shè)計難點(diǎn)在于均壓環(huán)和外墻上的欄桿,、門窗以及太陽能熱水器,、太陽能面板等較大金屬物防雷接地的做法：普通住宅一般采用結(jié)構(gòu)圈梁內(nèi)滿足防雷要求的主筋可靠連接作為均壓環(huán)；混凝土結(jié)構(gòu)裝配式住宅的結(jié)構(gòu)梁一般采用疊合梁,，可以利用疊合梁（圈梁）現(xiàn)澆層中滿足防雷要求的主筋可靠連接作為均壓環(huán),；鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅的圈梁為鋼結(jié)構(gòu)且施工時均可靠連接，可以直接利用每層的鋼結(jié)構(gòu)圈梁作為均壓環(huán),。

對于外墻上的欄桿,、門窗以及太陽能面板等較大金屬物防側(cè)擊雷的做法同普通住宅相同，即通過防雷接地預(yù)埋件與防雷引下線可靠連接,。對于可以直接連接到均壓環(huán)的金屬物,，則可以通過防雷接地預(yù)埋件與均壓環(huán)可靠連接；無法直接連接到均壓環(huán)（一般每3層設(shè)置一均壓環(huán)）的樓層,，其金屬物可以通過疊合梁現(xiàn)澆層內(nèi)符合防雷接地要求的主筋或單獨(dú)敷設(shè)扁鋼與防雷引下線可靠連接,，詳見圖6。鋼結(jié)構(gòu)住宅通過預(yù)埋件與鋼結(jié)構(gòu)圈梁可靠連接即可滿足防側(cè)擊雷的要求,。

圖6  混凝土結(jié)構(gòu)裝配式住宅外墻金屬物防側(cè)擊雷做法

裝配式住宅的內(nèi)部防雷措施及防雷擊電磁脈沖與普通住宅的設(shè)計方法以及施工方法相同,，本文不再贅述,。