装配式建筑的机电深化设计与预留预埋施工实例

发表时间:2020/11/18   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:倪锐 毛文超 张成亮 郭金昕 李阳
[导读] 摘要:本文对装配式建筑中预制装配式混凝土结构的机电设计流程、内容、要点等以及施工流程、要求进行探讨,并通过工程实例着重阐述装配式建筑机电深化设计与预留预埋施工的实际情况,以期对类似项目提供借鉴。
        中建八局第一建设有限公司  北京  100000
        摘要:本文对装配式建筑中预制装配式混凝土结构的机电设计流程、内容、要点等以及施工流程、要求进行探讨,并通过工程实例着重阐述装配式建筑机电深化设计与预留预埋施工的实际情况,以期对类似项目提供借鉴。
        关键词:装配式建筑;机电;深化设计;预留预埋施工
        一、引言
        装配式建筑的建筑结构施工分两部分:一部分是现场的现浇结构施工,另一部分是预制构件施工。其中装配式建筑的机电工程,应按照电气、暖通、给排水、燃气等专业的管线、孔洞等是在现浇结构上或在预制构件上进行区分。目前,我国住宅仍以传统装修为主,内装工业化技术还未全面普及,本文的工程实例传统装修与内装工业化技术兼有,因此在预制结构体上的预留预埋是机电深化设计的关键。本文将结合工程实例对装配式建筑的机电深化设计及预留预埋施工进行研究。
        二、设计概况
        某公共租赁住房工程主体采用预制装配整体式、现浇剪力墙结构。地上部分核心筒、公区走道区域采用现浇混凝土结构,楼梯及隔墙板为预制钢筋混凝土构件,±0.000以上分户内、外墙1-4层为现浇钢筋混凝土墙,5层及以上为预制混凝土墙板;1-3层分户楼板、阳台板、空调板为现浇钢筋混凝土结构,4层及以上为预制混凝土叠合楼板、预制阳台板、预制空调板。户内装修采用装配式装修,包括整体卫浴、整体厨房、架空地板、墙面顶棚龙骨硅酸钙复合板装饰面。
        三、设计与施工流程
        (一)装配式建筑的机电深化设计流程:
        汇总机电相关专业图纸一建立户内机电BIM模型一一将户内机电BIM模型、预制构件模型合模一一核对管线、线盒、洞口在现浇区域和预制区域的排布情况一一使用Revit对BIM模型进行调整一一按要求出图一一发设计院审核,同时发业主、监理、施工单位核对一一按照相关意见调整模型一一按要求出最终版图一一发工厂加工排产一一业主、监理、设计、施工单位进行首件验收
        (二)装配式建筑的机电预埋施工流程:
        转换层预留预埋施工一一预制叠合板进场吊装一一预制叠合板与板下现浇墙柱上管线连接,预制叠合板、现浇楼板机电管线预埋、孔洞预留一一混凝土浇筑一一预制墙体进场吊装一一预制叠合板与预制墙体管线连接,现浇墙柱上机电管线预埋、孔洞预留一一预制叠合板进场吊装一一预制叠合板与预制墙体、现浇墙柱上管线连接,预制叠合板、现浇楼板机电管线预埋、孔洞预留一一混凝土浇筑一一预制墙体进场吊装
        四、控制要点
        装配式建筑机电的关键就是做好预制结构体内管线的预留预埋。在设计阶段建立良好的沟通机制,联动各方参与到设计工作中,保证预制构件机电图纸的精确是避免后续各种问题的根本。
        应着重注意在预制构件的加工生产过程中,做好第一批构件的加工过程验收及第一批加工完成后成品构件的复核,根据预制构件机电图纸做好转换层的电气线管预留预埋,做好第一批预制叠合板、预制墙体预埋施工的技术交底也是关键。以下将按照机电各专业进行控制要点的说明。
        (一)电气管线
        电气管线的机电预留预埋中所占比重较大。本工程电气线管预埋部分全部浇筑在结构内。其中,预制墙体内的电线管及线盒,是随预制墙体在工厂内一次性浇筑成型;叠合楼板上仅预留线盒,电气线管施工现场安装,敷设在楼板的现浇叠合层内,现浇叠合层厚度60mm、80mm两种。现场施工过程中,对电气线管优化布置,缩短管线路由长度,减少管线交叉。
        1)点位预留
        为方便和规范构件制作,在预制件中预留的箱体、接线盒应遵照预制件的模数,在预制构件上准确和标准化定位。在预制墙体上设置的插座、开关、弱电设备、消防设备等需要在设计阶段提前预留86型接线盒。另外,叠合楼板内的照明灯具、消防探测器等设备需要预留深型接线盒,以便与叠合楼板现浇层内的管线相连接,接线盒的具体位置应先由电气专业做初步定位,再由建筑、精装专业做精确定位。


        2)点位综合
        电气专业系统众多,为确保预制件中的设备点位齐全,避免后补管线进行剔凿、切割时伤及预制构件,应使用BIM技术对各系统的预留管线、孔洞进行综合。形成的BIM综合模型能直观的呈现所有设计要素及预留管线、点位之间的空间关系,有利于发现问题及时调整。
        3)管线预留
        设备管线应进行综合设计,减少平面交叉,由于装配式建筑的特殊形式,其内部的管道综合尤为重要。当水平管线必须暗敷时,应敷设于叠合楼板的现浇层内,采用包含BIM技术在内的多种手段开展三维管线综合设计,避免在同一地点出现多根电气管线交叉敷设的现象。
        混凝土结构装配式建筑中,电气竖向管线集中敷设。
        4)管线衔接
        管线间的衔接主要分为预制构件之间的管线及预制构件与现浇层中管线之间的衔接,若连接不好,轻则影响建筑的美观,重则会破坏结构的墙体以及梁板。
        预制墙体内的照明系统的线管线盒沿本层顶板敷设,照明开关由本层顶板引下;插座按照由户内配电箱引出的第一个插座的建筑标高确定,标高1.8米以上则本插座及同一回路其他插座的管线沿本层顶板向下敷设,标高1.8米以下则本插座及同一回路其他插座的管线沿本层底板向上敷设。
        预制构件内的消防电相关系统管线沿本层顶板敷设;弱电相关管线沿本层底板向上敷设。预制墙内预埋线路与楼板相应线路连接时,预留接线空间,连接后用混凝土浇筑。
        对于照明开关、空调插座、户内配电(线)箱等,由于管线是由设备向下敷设至本层楼板内的现浇层,与现浇层内的水平管线连接以确保管线之间能够顺利连接,所以在预制墙体下方的连接处留有管线连接孔洞。
        (二)防雷与接地
        本工程利用现浇钢筋混凝土中的钢筋作为防雷装置。
        在防直击雷措施方面,本工程与普通住宅相同,均是在屋顶设置接闪器,利用柱内或剪力墙内钢筋作为防雷引下线,借用建筑物基础内的钢筋作为接地极,其中接闪器以及接地极的做法相同,采用预制混凝土结构柱或剪力墙内满足防雷要求的钢筋作为防雷引下线,并确保接闪器、引下线及接地极之间通长、可靠的连接。
        (三)排水管线
        本工程的整体卫浴、整体厨房设计采用异层排水形式。厨卫区域的预制叠合板上所有排水管孔洞按照精装点位图进行预留,为避免孔洞预留偏差、叠合板安装偏差影响后期管道安装,预留孔洞尺寸比后期安装排水管道尺寸大二至三号。在施工现场现浇层内对照原先预留好的预留洞口,进行同样规格的二次留洞。
        (四)给水、中水管线
        本工程给水、中水管的敷设方式为沿室内架空地板下明装敷设、沿墙在管槽内敷设、沿龙骨硅酸钙板轻质墙内敷设。
        沿预制墙体管槽内敷设给水、中水管线,在预制墙体上预留出35mm 深墙槽,管线砂浆保护层不小于10mm,墙体上20mm精装修的龙骨硅酸钙板轻质墙做法。开槽位置避开结构墙连接套筒的部位,竖向钢筋底部。
        (五)暖通管线
        本工程采用热水地板辐射供暖,安装方式为预置轻薄供暖板。为工厂预制,按一定的模数制成板块。采暖管线沿架空地板下敷设,卫生间排风统一排放至卫生间内排风竖井,为节省空间取消排油烟竖井,燃气灶及燃气壁挂炉排风直接排放至室外,在厨房外墙设置DN150的排风预留孔,空调室外机所在外墙设置DN100的冷媒管预留孔。
        五、结束语
        装配式建筑在国内已经有十余年的发展历史,在现有的预制装配式住宅体系下,通过BIM技术,合理的设计、施工流程及要点控制手段,可以有效避免预制构件上出现机电管线点位错漏,降低管线占用空间高度,减少后期施工剔凿破坏,减少后期维护成本。
        参考文献:
        [1] 岳娟,连新东.装配式住宅电气线管预埋施工技术.《建筑学研究前沿》,2017年第27期.
        [2] 杨粤东.机电安装中电气管线预留预埋的分析.《电力设备》,2017年第6期.
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