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裝配式建筑深化設計中預制構件與機電模型協同的基本原則 二維碼
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一、預埋件布置 在預制構件設計中,除了預制構件的拆分、配筋、連接等主要工作外,還包擴涉及機電專業的各種預埋件、管線、預留孔槽以及涉及施工安裝所需的吊件、安裝預埋件、安裝孔洞等。
涉及預制構件開洞的施工因素主要有:施工模板或外腳手架等所需的預留孔等。 預埋件及預留孔洞的布置會影響到預制構件中已設計好的鋼筋排放,需要設計者合理調整鋼筋排放位置,避免碰撞。當開孔較大時,還可能會引起樓板或墻板分布筋的部分鋼筋截斷,此時應在洞口周邊添加鋼筋補強。 二、機電管線預埋設置 機電專業模型創建后,需要協調機電專業與結構專業的構件沖突,確定預埋件的精確定位,減少對結構受力設計的影響。必須注意的是,機電管線在預制構件上的預留預埋應該在深化設計過程中完成,以避免施工過程中在現場進行二次開洞、開槽等。 預制構件中常見的機電管線有線管和水管,在預制構件中可采用預埋管或預留開槽兩種做法。前者做法簡單,方便設計生產;后者適用于建筑全生命期中二次裝修的場景。對預制構件中不同的管線,可采取不同的做法。 1、管線布置基本原則 (1)電氣管線 電氣管線的預留預埋在機電專業中占很大比例。對于裝配整體式混凝土結構住宅,電線管基本上是澆筑在結構構件體內,而預制墻體內的電線管及線盒,是在生產加工廠家內一次性澆筑成型;當采用疊合樓板時,水平電線管敷設在樓板的現澆疊合層內,不過仍需要通過現場濕作業完成。疊合板現澆層厚度的確定除考慮結構安全外,還應考慮走線的要求,若管線敷設出現交叉的情況,現澆層的厚度至少需要80mm。設計時“進行管線優化布置,減少管線交叉”是電氣設計的關鍵。合理的設計可減小結構層厚度,從而降低工程造價。預制墻內的管線與現澆層內管線連接一般有向上接及向下接兩種方式。依據管線最短原則,距地面近的插座等可案用向下與現澆層內管線連接;距樓面近的開關等可采用向上與現澆層內管線連接的方法。 上圖為開關插座線盒、線管與預制樓板及預制墻體的管路連接側視圖。一般情況下,裝配整體式混凝土結構住宅結構的施工順序是:吊裝本層墻板吊裝本層疊合板澆筑樓板現澆層吊裝上一層墻板。當選擇向上連接時,電氣管線從本層墻體向上延伸進入到頂板現澆層內進行敷設,即使預制墻內的預埋管線有誤差,也可以通過施工過程中調整頂板現澆段內水平管線的位置來保證設計連接。向下連接時,根據上述施工順序,底板現澆段已經施工完畢,此時管線的豎向位置和水平位置均已固定,因此在吊裝本層墻體時,定位務必準確,否則管線無法連接。實際施工中,為了避免無法連接線管的情況發生,往往設計時就選擇向上的連接方式,雖然會多浪費一些線管,但是上接線管可以保證有效連接并且降低返工率,利大于弊。 需要注意的是,裝配整體式混凝土結構住宅戶內強弱電箱內往往有大量的電氣進出管線,在方案設計初期就應該考慮盡量避免布置在預制墻體上,以免增加施工難度。 (2)排水管線 現階段衛生間設計時基本上仍沿用了異層排水的形式。原因是毛坯房交房時衛生潔具無法安裝到位,即使是安裝到位的簡裝房,由于成本控制,衛生潔具也會選擇價格較低的異層排水產品,而同層排水對潔具及管道都有特殊的要求,同時也增加成本。 為實現裝配整體式混凝土結構構件的標準化和模數化、節約成本、避免預制樓板二次開洞的發生,住宅衛生間等管線較多區域一般現澆樓板并現場定位留洞。當采用疊合樓板時,深化設計需要精確定位每一個排水管洞,在生成加工廠家內要根據深化圖紙準確定位每一個預留洞口進行留洞,現場施工人員也需要對樓板的現澆層進行同樣的二次留洞,過程煩瑣具容易出錯,因此衛生間以及公共區域等管線較多的區域一般設計為現澆樓板。 (3)給水管線 給水管的敷設方式主要有沿室內樓板下明裝敷設、在樓(地)面的墊層內敷設或沿墻在管槽內敷設。在我國北方地區,給水管線一般與地板采暖一起做到一定厚度的墊層中;南方地區則多明裝在樓板下,由住戶二次裝修時處理。接給水點的垂直管線一般均為暗裝,需在墻板上預留出至少60mm x 40mm(寬x深)的墻槽,這對于預制剪力墻是較難實現的。 當預制剪力墻開墻槽時,例如燃氣熱水器冷熱水管預留墻槽,當按照實際管道截面尺寸預留墻槽時,往住會發生大量鋼筋外露的情況,很難處理,此時給排水專業可以與結構專業協商,減小墻糟深度,通過增加裝飾面厚度來解決鋼筋外露問題。需要注意的是,開槽位置要避開墻體底部連接套筒的位置。在裝配整體式混凝土結構住宅設計中,結構專業應與建筑、給排水專業密切配合,通過調整布局,在方案階段就避免給水點設置在預制剪力墻上,否則不僅會將墻體二次裝修后的總厚度增大,占用室內面積,還會增加預制板的規格,增加造價。 (4)供暖管線 現階段住宅供暖系統主要分為散熱器供暖及熱水地板輻射供暖兩種方式。 1)散熱器供暖。散熱器一般安裝在外墻,供暖效果較好,裝配整體式剪力墻住宅外墻一般采用三明治外墻,安裝散熱器式需要提前在工廠預留好支托架螺栓,不能在現場打孔。但是散熱器的形式以及片數會影響支托架的位置,如果按照實際支托架螺栓位置預留,很難實現預制墻板的標準化。當設計采用散熱器供暖時,可以通過總結螺栓位置規律,通過適當增加預留孔洞數量來實現預制墻板的規格統一 2)熱水地板輻射。供暖。熱水地板輻射供暖有三種方式:混凝土填充式、預制溝槽保溫板式以及預制輕薄供暖板式。混凝土填充式地暖采用水泥砂漿或者豆石混凝土作為地暖填充層,雖然造價相對便宜,目前使用比較多,但是由于采用現場作業,與裝配建筑理念不符;預制溝槽保溫板以及預制輕薄供暖板均在工廠生產加工,現場拼裝,符合裝配式建筑理念,同時這兩種干式地暖具有節省材料、環保以及安裝效率高等特點,是應大力推廣的地暖形式。 凝土填充式地暖 預制溝槽保溫板 預制輕薄供暖板 (5)管道支吊架 當預制構件連接住宅管線支吊架時,預制構件里需要預埋鋼板或螺栓孔。預埋間距及設置要求可以參考相關安裝圖集。與散熱器支托架螺栓位置預留優化方法相似,設計師可以通過總結預埋位置規律,增加預埋孔點數量來實現預制構件標準化,提高生產施工效率。 2.管線設計協同 相關預留預埋原則確定之后,即可進行機電專業與結構專業間的協同設計了。機電專業需要進行開洞條件提資,基于機電專業BIM模型,機電工程師可以選擇需要對預制構件進行開洞的設備管線類型,例如風管、水管、橋架以及線管;此外還能夠選擇開洞的預制構件,同時設計者還可定義相關的布管規則以及洞口與管線之間的安全間距離等要求。 機電專業形成預埋預留相關信息提資給結構專業,結構工程師可以在結構模型中參照機電專業模型進行相關預留預埋的查看與處理。 來源:沈陽石橋裝配式建筑技術有限公司 展會新聞
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