当前,在国家的大力支持和推进下,装配式建筑项目不断涌现。装配式建筑项目与常规项目有较多差异,它一般采用预制柱、预制叠合梁、预制叠合楼板、预制内外隔墙、预制楼梯、叠合板式阳台等预制构件。叠合楼板预制层为60 mm厚,叠合楼板现浇层为70 ~ 80 mm厚。

在高层住宅建筑中,电气专业有电力、照明、弱电、报警等管线,管径通常为20 mm、25 mm。在装配式项目中,如按常规做法,所有电气管线在叠合楼板的现浇层处暗敷,交叉多,将破坏结构的钢筋保护层,影响结构安全。同时,人们对生活品质不断追求,可能多次对自己居住的空间内部进行装修,暗敷在楼板内的管线维护更换难度大。因此,在装配式住宅建筑中,研究电气管线与结构分离技术,具有重要的现实意义。

管线与结构分离概述

根据GB / T 51129 - 2017《装配式建筑评价标准》第4. 0. 13条条文说明中管线分离的解释:对于裸露于室内空间以及敷设在地面架空层、非承重墙体空腔和吊顶内的管线应认定为管线分离;而对于埋置在结构构件内部(不含横穿)或敷设在湿作业地面垫层内的管线应认定为管线未分离。从而可知,电气管线(含桥架)等在地面架空层、吊顶内敷设的,属于管线与结构分离;在楼板、墙体里暗敷的管线认定为未分离。管线与结构分离技术,做到既不破坏结构钢筋保护层,保证了结构安全稳定性的同时,又可避免施工单位漏埋电管而引起的后开凿现象。可见,在装配式住宅建筑中,采用管线与结构分离技术有诸多益处。

电气管线与结构分离的几种做法

电气管线与结构全分离

    在装配式住宅项目中,所有电气管线明敷或者敷设于架空层和吊顶内的管线可做到全分离。但在住宅项目中,如做到电气管线全明敷,一是严重影响美观性,二是占用室内有效使用空间;例如:采用全吊顶、架空地板或建筑装饰面,电气管线敷设空间为150 mm(考虑与水管交叉),占用室内使用空间(尤其是净高),并增加较多工程成本。房地产企业普遍追求性价比,因此在装配式住宅项目中,一般较少采用管线与结构全分离做法。

电气管线与结构部分分离

    管线与结构部分分离技术,采用明敷线管与暗敷线管相结合做法。它在不影响结构主体安全的前提下,通过多专业、多工种的协同配合,巧妙地设计电气管线敷设路由,使得既满足美观性,又便于人们后期更新维护。管线与结构部分分离技术,寻求的是结构安全、空间美观、造价合理、维护更换简捷的平衡点。

电气管线与结构部分分离技术

户型的电气管线与结构部分分离做法

    某项目工程概况如下:住宅楼为装配式建造项目,共33层,标准层采用预制叠合楼板、预制内隔墙、预制楼梯、叠合板式阳台等预制构件。叠合楼板预制层为60 mm厚,叠合楼板现浇层为80 mm厚。电气专业有电力、照明、弱电、报警等管线,管径为20 mm。为便于分析,仅选取标准层平面的一个户型进行分析,该户型的平面图如图1所示。

该户型采用了管线与结构部分分离的做法。室内设计专业反馈的住宅户型吊顶范围如图1阴影线所示。结合室内吊顶及造型,电气管线与结构分离做法如下:① 厨房、卫生间处有吊顶,管线在吊顶内明敷;② 客厅、餐厅、户内走道、玄关等四周局部吊顶,局部吊顶的天花造型,电气管线结合局部在天花造型内明敷;③ 非吊顶范围的电气管线在叠合楼板现浇层暗敷;④ 从天花下引至墙壁处的强、弱电末端点位的线管在预制内墙板里暗敷(注:此处预制内墙板暂按无可利用空腔考虑)。做法①、② 属管线分离,做法③、④ 不属管线分离。结合BIM模型导出户型电气照明、插座、弱电管线等管线轴测图,如图2 ~ 图4(注:图中蓝色线管为明敷,红色线管为暗敷)。

从图2 ~ 图4可看到,电气管线在叠合楼板现浇层处基本不交叉,顶多存在2处交叉,并且均为20 mm管,这对结构钢筋保护层、对楼板受力较为有利。综合结构专业的意见,由于楼板处交叉管线较少,叠合楼板现浇层厚度可由80 mm调整为70 mm,这提升了户内净高,同时又降低了工程造价。在客厅、餐厅等局部吊顶范围处结合天花造型敷设的明敷线管示意图如5所示,在梁与预制内隔墙处的电气管线安装示意如图6、图7所示。

结合BIM模型,导出各电气管线明暗敷明细表如表1所示。

从表1可知,管线分离比例为62. 74 %,可满足GB / T 51129 - 2017《装配式建筑评价标准》表4. 0. 1中关于装配式建筑评分表中管线分离比例50 % ≤ 62. 74 % ≤ 70 % 的要求。

提高户型管线与结构分离比例的措施

从表1可知,从天花下引至强、弱电末端的管线属于暗敷,如需要提高户内管线分离的比例,更大程度减少现场施工的开凿及填补作业,可采用如下两种方法:

a. 选择合适的预制内墙板。对于装配式住宅项目,一般较多采用预制内墙板,预制内隔墙板有:GRC轻质隔墙板(玻璃纤维增强水泥)、GM板(硅镁板)、陶粒板、石膏板等,应结合项目的特点及建设单位要求选定。如项目采用的内墙板板内空腔较大,电气管线可以利用空腔进行敷设,也属于管线分离,其管线分离比例可提升到80 % 甚至更高,并且其替代了传统的砌砖、抹灰等工艺,降低了建筑粉尘污染。但在实施过程中,室内设计单位应早期介入设计,并应在建筑设计的方案阶段考虑户内的空间布置、家具摆放,与机电设计反复推敲机电管线敷设路径,确保能合理利用内隔墙的空腔进行管线敷设。

b. 结合室内装修进行装饰处理。除了在吊顶范围结合天花造型进行管线集中明敷外,户型竖向敷设的管线,尽量集中明敷设。如在客厅电视墙上集中下引的插座、数据插座的线管,可汇聚一处后从天花引下,并通过装修装饰造型进行处理;如户内的强、弱电箱处,向上引至天花的电气管线较多,强、弱电箱不宜安装在预制构件上,可明装,并通过装饰造型进行处理。同样,在实施过程中,应与室内设计、建设单位密切配合,对施工单位做好技术交底。

公共部位的电气管线与结构部分分离做法

住宅公共部位管线敷设,常规做法为从电井暗敷电力、弱电管线至户内强弱电箱,公共部位的报警、照明在楼板里暗敷。该项目公共部位的平面如图8所示,经室内设计专业反馈,该项目公共部位均有吊顶敷设,管线可在吊顶内明敷,属管线与结构分离。结合BIM模型导出户型电气照明、插座、弱电管线等管线轴测图,如图9 ~ 图12(注:图中蓝色线管为明敷,红色线管为暗敷)。

由图9 ~ 图12可知,电力、弱电管线为全明敷设,照明、报警水平管线多为明敷,竖向下引至末端点位多为暗敷。公共部位的管线较多明装敷设,对于后期维修更换线管较为便利。结合BIM模型,导出公共部位电气管线明暗敷明细表如表2所示。

从表2可知,公共部位的管线在吊顶明敷,属管线与结构分离。管线分离比例较大,对结构构件基本无影响,可减少现场多工种交叉作业,提高工作效率。楼梯间处虽无吊顶,但考虑楼梯间平时人员走动较少,对美观要求不高,可考虑该区域管线明敷,则管线与结构分离比例可进一步提高。

结语

目前,装配式建造项目如火如荼进行中,采用电气管线与结构分离技术,既不影响结构主体安全,又便于后期进行装修更换,具有重要实践意义。在实际运用电气管线与结构分离技术中,总结如下几点供参考:① 室内设计单位提前介入,设计单位与建设单位多沟通,多了解设计意图及实现效果。② 机电专业、室内设计、结构设计应相互密切配合,研究机电管线走向,优化管线敷设走向。③ 施工单位要由传统施工思维往装配式方向转变,组织技术培训与交底工作,并在施工过程中反馈意见,以便建设单位、设计单位总结。④ 电气管线与结构分离技术,因项目而异,应切实做好分析,整合各专业、各工种条件,选用合理的管线分离做法。