装配式建筑电气设计现状及发展
摘要：近年来，随着我国城市化进程的不断加快，我国建筑业取得了快速发展。

对于传统的施工作业，大多采用现场施工的方式进行。

但由于施工方法需要设置
外支撑板和辅助脚手架，且施工过程受施工场地和材料运输的影响，导致施工作
业更加复杂。

在这种背景下，预制施工法应运而生。

本文首先论述了装配式建筑
的相关内容，重点介绍了装配式建筑的电气设计。

关键词：装配式建筑；电气设计；现状；发展
1装配式电气工程设计的概述
1.1国内装配式建筑的发展历程
与其他国家相比，我国预制施工技术的引进相对较晚。

直到20世纪50年代，装配式施
工技术才引入中国。

同时，除了我国预制建筑构件缺乏工业化生产技术外，建筑构件的生产
不仅承载力低，而且相应构件的延性和完整性差，不能满足建设工程的需要。

20世纪中叶，
我国的建筑业主要依靠传统的人力，使用先进的机械也不多见。

当时混凝土、钢材等重要建
筑材料质量较差，建筑构件生产无法满足相关要求。

直到21世纪，随着国内建筑业的快速
发展和建筑技术水平的不断提高，我国的装配式施工技术已逐步向精细化、规模化方向发展。

对于预制构件施工项目，主要是指在施工现场用预制构件进行一系列组装工作形成的建筑物。

在施工过程中，部分或全部构件需要在工厂预制，然后运至施工现场进行组装。

根据结构形
式的不同，该结构可分为钢结构、混凝土结构和木结构三种，其中主要预制构件为楼板、梁柱、剪力墙等相关结构或构件。

根据预制程度的不同，建筑工程中的梁板结构可以采用全预
制的形式，也可以采用半预制、半现浇的形式。

目前，我国大多数预制房屋采用第二种形式
的梁板结构。

1.2电气设计的原则
一般来说，建筑预制构件大多是在工厂预制加工的。

原则上，到达施工现场后，不得进
行钻孔、开槽等作业，以免损坏预制构件。

因此，在装配式建筑的电气设计中，要牢牢把握“安全可靠、节能环保、维修方便、布局美观”等一系列原则。

在设计过程中，要注重标准化、系列化设计方法的应用，不断提高设备布置、安装、管道敷设和连接的标准化程度。

1.3设计流程
在装配式建筑的电气设计中，应注意全过程的一体化设计。

在以往的设计过程中，首先
要进行方案设计、总体设计和施工图设计，然后进行精装设计。

然而，对于装配式建筑的电
气设计过程，首先要论证方案，确定设备配置标准。

其次，确定室内专业精装点的位置，提
高定位。

电气专业根据精装本的资金筹措情况进行相应的电气设计工作，设计结果经各方确
认后，再进行资金筹措及组装专业深化设计。

随后，各方深化图纸，构件厂严格按照详图进
行相应的生产加工工作。

对于装配设计工作来说，它融合了传统设计过程的各个阶段，在设
计过程中，要求精装设计提前，同时也需要确定精装配置和确定点位，这与传统设计工作有
着明显的不同。

2实现装配式智能建筑
2.1智能建筑技术是否满足装配式建筑的发展
目前，智能建筑系统由传感器、执行器、控制器、摄像机、交换机、服务器、监控软件
等各种标准化产品组成，由厂家提供，通过通信技术连接、组装成系统网络。

事实上，每栋
建筑在空间结构、内部机电设备系统结构、控制管理功能等方面都是不同的，因此，目前的
智能产品在应用于各个项目时，需要在现场进行大量的联网、配置、定制和二次开发；当同
一空间的不同机电设备需要紧密配合时，需要将协同信息传送给中央处理器进行处理和执行。

系统中信息传输路径和计算能力的分布不合理，会导致CPU的过载和大量信息传输的碰撞和
延迟。

如果将当前的智能建筑技术应用到装配式建筑中，每个建筑空间都需要反复建立到每个
机电设备系统中心站的多个数据通信链路。

这与预制构件按空间进行组装的过程完全不同。

所以，目前的智能化系统技术与装配式建筑发展方向不相契合。

2.2未来的装配式智能建筑
标准化智能单元的内部结构由空间控制器、各种传感器和智能执行设备组成。

各种机电
设备协同工作，创造出满足空间用户需求的建筑环境。

空间控制器的功能包括：实现对空间内部环境的控制和调节；作为空间单元的代理，与
整个智能系统进行通信；收集存储空间的内部信息，接收遥控指令，从而支持整个系统的最
优控制。

智能单元中的传感器和执行器可以根据空间中具体的机电设备配置进行选择性配置，通
过无线/有线通信与空间控制器进行数据交换。

空间控制器作为智能建筑平台的一部分，嵌入在建筑预制构件中。

将建筑构件安装在建
筑中，相互连接，形成智能系统的平台。

预制构件中应预留空间内传感器和执行机构的电源
接口和通讯接口，以支持在建筑物运行维护过程中灵活增加传感器和执行机构。

这样，装配式智能建筑系统的构建可以分为两部分：一是随着建筑空间的装配式构建，
空间控制器作为“智能”神经元植入到建筑中；二是各种传感器，智能设备和控制策略可以安
装在建筑物运行维护过程中，满足管理者或用户的个性化需求这种方法不仅符合构件标准化、装配式建筑快速部署的理念，而且保证了建筑用户的个性化需求。

同时解决了目前智能建筑
工程中系统设计功能与运行维护阶段功能不符的问题。

2.3实现装配式智能建筑的技术关键
要实现装配式建筑与智能建筑的结合，需要从以下几个方面进行思考和突破：
建立标准化、模块化的标准智能单元。

即综合考虑各工程项目的智能需求，找出共性。

根据此定义设计模块化产品。

该模块一方面可以在各类智能工程中复制应用；另一方面模块
化产品之间的连接简单，可以最大限度地减少现场配置联网工作。

上述标准单元的设计需要考虑各功能子系统的集成，并符合建筑空间关系，使智能系统
架构与总装楼架构保持一致，使“智能化”与装配楼的实施同步完成。

预制构件智能建筑的标准单元应能实现自动连接、自动联网和灵活扩展，符合预制构件
智能建筑标准化、模块化的理念，使智能系统能够在不同的项目中快速大规模的实现，同时
满足不同项目的个性化需求。

对于以上标准单元设备的安装和设备间连接方式的设计，应考虑将设备安装、线路敷设
和连接接口与预制构件结合起来，使智能系统真正嵌入预制建筑。

3电气管线在预制装配置建筑中的敷设
目前，我国装配式建筑的装配率要求达到50%以上。

除了全装修房屋的要求外，不能实
现完全的管道分离。

一般来说，进出电气竖井的管道较多，采用通道箱敷设。

渠道箱盒引入
预制构件时，应考虑管道敷设的合理性。

预制构件一般为层合板，由预制板和现浇钢筋混凝
土板组成。

现浇层厚度一般为70cm。

管道在现浇层敷设时，现场布置。

由于强电、弱电及消防管线较多，管线设计应清洁美观，避免三次穿越。

管道过大、交叉时，可能不能满足至少15mm保护层的要求，而消防管道要求较高，保护层要求不小于30mm。

此时应调整管线走向，尽量从全现浇层开始布置，避开其他管线，然后在叠层板中与现浇层连接。

当管道只能在预制板内敷设时，应做好具体定位，并预留管道与电气设备的接口。

同时，预制板内预埋管道与叠层板现浇层上敷设管道的接口与上述配电箱上进线的走向基本相同。

接口处预留200x100x80mm（lxwxd）的操作空间，可根据管线数量进行调整。

同样，上下连
接管线预埋至操作空间60mm，接头采用对接软管连接。

由于结构梁与墙体之间有内墙、外墙、下墙等几种情况，对管道敷设有不同的影响，应
与结构专业确认后进行设计。

结束语
进入21世纪以来，随着国内建筑业的快速发展，装配式施工技术逐渐引起了行业的重视。

在装配式建筑中进行良好的电气设计，不仅可以提高建筑工程的稳定性和承载力，而且
可以提高工程的用电效果和质量。

因此，应重视电气设计，促进装配式建筑的发展
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