浅谈装配式建筑电气工程施工技术存在的问题及其对策

李学荣

(北京城建亚泰建设集团有限公司，北京 100013)

0 引言

预制装配式建筑具有提高施工质量、施工进度快、提高建筑品质、调节供给关系、现场安全文明管理、绿色环境保护、节约自然资源等优点，《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见(国办发〔2016〕71号)》提出，发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措。

为加快推动北京地区装配式建筑发展，北京市人民政府办公厅下发《关于加快发展装配式建筑的实施意见》(京政办发〔2017〕8号)，提到：到2020年，北京市装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%以上，其中：重点推进地区装配式建筑实施比例达到100%；实施装配式建筑的保障性住房和商品住宅全装修率达到100%。

北京市顺义区仁和镇临河村棚户区改造土地开发C片区项目(临河村棚改安置房)为装配式建筑，由32栋住宅楼组成，总建筑面积为58 6256m2，装配率达到51%，2018年5月1日开工，2021年12月31日竣工。下文笔者将结合该项目的施工经验与体会，就施工过程中存在的问题及对策进行详解。

1 装配式建筑电气工程施工特点

笔者结合该项目的施工经验与体会，认为装配式建筑电气工程施工具有以下特点。

(1)在方案设计阶段之前应增加前期技术策划环节。《装配式建筑电气设计与安装》(20D804)明确，装配式设计应考虑实现标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理，全面提升建筑品质、降低建造和维护的成本。同时在施工过程中，需要建设、设计、生产、施工和监理等单位精心配合，协同工作。因此，在方案设计阶段之前应增加前期技术策划环节，为配合预制构件的生产加工还应增加构件深化设计内容，这点有别与非装配式建筑，更强调了设计前的策划。

(2)初步设计阶段，给排水、暖通空调和电气与智能化专业按照技术策划要求，根据土建专业提供的工程设计资料，梳理与预制构件相关的机电设备、管线的安装措施，确定机电设备、管线在预制构件中的敷设方式及装配原则，以及在预制构件中预留孔洞、沟槽、预埋导管等布置的设计原则。

(3)施工图设计阶段，按照各专业在初步设计阶段制定的协同设计条件开展工作。各专业根据预制构件、内装部品、设备设施等生产企业提供的设计参数，在施工图中充分考虑各专业预留预埋要求。各专业还应考虑连接节点处的防水、防腐、防火、节能、隔声及气密性等设计，并在此基础上由建筑专业完成预制构件尺寸控制图，由构件深化专业完成预制构件配筋图。

(4)预制构件深化设计阶段，宜采用BIM技术协同完成各专业的设计内容，提高设计精度，避免因设计原因导致预制构件报废。

(5)装配式构件采用生产车间流水化施工，根据前期深化图纸，模块化施工，因此对于装配式建筑电气工程而言，预埋预留电气工程各系统的管线、孔洞、构配件等一次合格率尤为关键。在前期BIM建模基础上，还应加强每种规格型号构件的首件验收和现场的首段施工验收，与供货单位建立顺畅高效的沟通和解决问题的体系和渠道，确保发现的问题可以得到及时解决。派驻驻场监理，加大对部品部件的预制加工过程质量进行管控，同时建立出厂构件驻场监理签认放行机制，避免造成问题构件的大量生产甚至运至现场，确保配件一次合格率可达到100%，提升劳动生产效率和质量安全水平。

2 装配式建筑电气工程施工技术存在的问题

目前装配式建筑在我国还处于探索发展阶段，施工企业在装配式建筑电气工程施工管理能力与技术管理水平参差不齐，整体水平尚未摆脱依附于传统现浇结构的施工工法，导致机电专业与建筑结构、装修专业相互协调能力不足，施工进度严重脱节，不能充分发挥装配式施工技术的效率、环保、节材以及运行维护方面的优势。笔者通过对该项目实施过程收集的资料研究分析，认为目前国内装配式建筑电气工程施工技术存在以下问题。

(1)施工图深化设计不完善，专业间缺乏技术深度融合。

装配式构件厂家在施工图的基础上，结合部品部件构件的特点，对施工图进行深化设计，配筋受力计算，设置注浆孔等，并对现浇部分与构件的连接部分提出要求。深化设计过程，由于累计误差的原因会造成部分现场预制叠合板水平管线与预制构件竖向管线接驳的洞口位置出现位置偏差，部分预制叠合板水平管线与预制构件竖向接线盒接驳位置出现位移偏差。如图1～2所示。

图1 水平、垂直方向管线接驳位置偏差

图2 管线与接线盒接驳位置偏差

各专业在深化设计时未能充分交流与沟通，就会出现上述施工技术问题。利用BIM软件技术提前建立虚拟模型，预先发现暖通、给排水、消防、电气、智能等各专业管道一体化预制的隐形碰撞，提前发现隐形碰撞问题并及时解决。

此外，还应加强各专业的综合审图，特别是针对管廊、机房、竖井、电梯前厅等机电管线较多的重点部位，总工程师牵头组织联合会审，提前规避可能导致专业间管线重叠交叉，管线间接驳、管线与接线盒接驳位置偏差，管线间距等违反施工质量验收规范的类似问题。

(2)设计人员专业技术水平有待提高，对专业施工规范、施工工艺理解深度不够，设计院各专业间沟通不够，存在不交圈和相互矛盾的现象。

在装配式构件深化设计的过程中，设计院、厂家、施工方没有进行深入细致的沟通，对关键部位、节点提前考虑不充分，给施工带来很多问题。厂家的深化设计人员对各专业施工规范和施工工艺理解深度不够，又导致深化图中存在选材、预留条件等问题，加之设计院与施工单位对深化图审核不够严谨，也导致了一些质量问题的产生。譬如选用的管材、接线盒、预埋件规格型号、防火等级等不能满足现行国家标准《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303、现行北京市标准《装配式建筑设备与电气工程施工质量及验收规程》DB 11/T1709的规定；户箱进出管线的预留孔洞，未计算户箱电气回路有多少，预留出适配的户箱洞口；预埋接线盒敲落孔与施工图设计PVC管径不符、预埋管线接头与PVC管径不适配；叠合板桁架内接线盒埋设深度<15mm 混凝土保护层，接线盒敲落孔成品保护不到位，容易漏浆堵塞管线，无法穿线；叠合板桁架内管线作业空间狭窄，管径受到钢筋的挤压变小，穿线受阻；并排预埋的接线盒间距<40mm， 导致并列插座面板无法等距离安装。

3 装配式建筑电气工程施工技术问题的解决措施

北京市顺义区仁和镇临河村棚户区改造土地开发C片区项目(临河村棚改安置房)为装配式建筑，首层墙体以下建筑结构为传统的湿式施工工法，首层以上水平部分以及三层以上部分竖向墙体为新型的干式施工工法。机电安装工程主要包括给水排水及供暖工程、通风与空调工程、建筑电气工程和智能建筑工程，需要机电安装工程各专业协调配合。笔者结合该项目特点梳理出装配式建筑电气工程施工工艺流程：施工准备→深化设计→预制构件预埋预留→出厂验收→运输吊装→防雷装置安装→现场管线敷设→电气设备安装→系统试运行→竣工验收。该装配式建筑项目装配率达到51%，精装修标准，构件的质量安全对整体结构的质量安全起到至关重要的作用。

如何提升电气专业的预留预埋质量，为穿线提供便利，减少和避免后期墙板剔凿，是电气专业在装配式建筑的施工中应关注的重点内容。为确保施工质量必须要从设计、生产、施工和验收全过程加强管控，形成闭环的管理模式。笔者针对装配式建筑电气工程施工技术存在的问题，提出有效的解决措施。

3.1 推广与运用BIM技术

在施工过程中装配式建筑电气工程面临很多挑战，尤其是预制构件的工业化生产对施工现场管线连接有着严格的要求，然而机电工程管线按其专业、系统分类十分复杂，无论管线碰撞还是接线盒定位、管线接驳等对施工质量都造成影响。

基于BIM技术可以：(1)依据机电安装专业施工图建立模型，装配式建筑机电安装工程中的设备、管道、预埋构件、预留洞口等可通过模拟演示，提前发现碰撞点位，不断深化设计方案，为提高机电安装工程质量提供技术支持。(2)对管道竖井、电气竖井、卫生间、厨房等设备、管道、槽盒、器具等集中区域建模，确定设备、管道、槽盒、器具等的安装位置、标高，以此减少设备与管线、管线与器具间的碰撞问题发生。(3)对建筑电气工程和智能建筑工程的管线、插座、开关、信息点汇总建模，查找相邻三层水平叠合楼板、垂直墙体内管线重叠交叉问题，插座、开关、信息点预埋预留位置、标高位移偏差问题，并对此进行深化设计，获得精准信息数据。根据《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231-2016第7.1.4条规定：装配式混凝土建筑的设备和管线设计应与建筑设计同步进行，预留预埋应满足结构专业相关要求，不得在安装完成后的预制构件上剔凿沟槽、打孔开洞等。第7.1.5条规定：装配式混凝土建筑的设备与管线设计宜采用建筑信息模型(BIM)技术。故穿越楼板管线较多且集中的区域可采用现浇楼板；当进行碰撞检查时，应明确被检测模型的精细度、碰撞检测范围及规则。

3.2 做好电气管线的预留预埋

对预埋在预制混凝土墙体、预制混凝土叠合楼板内的电气管线应进行标准化和模块化设计，将其集成到预制构件内，充分发挥工厂车间标准化定制加工的优势。根据深化设计图纸，对预埋在预制构件内的电气管线及接线盒进行准确定位，并在预制混凝土墙体上预留出合适的操作空间，以提高施工人员对预埋在现浇层叠合楼板上的电气管线与预埋在预制混凝土墙体内的电气管线接驳的精度要求。减少因预制构件预埋电气管线、接线盒、灯头盒位置、标高不精准，而对预制构件剔凿沟槽、打孔开洞的损坏，预制构体内电气管线预留预埋的合理性与准确性对装配式建筑电气工程施工质量尤为重要。

电气管线的预留预埋应严格执行国家标准《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231-2016第7.4.2条规定。

3.3 重视电气管线连接质量的验收

管线连接是装配式建筑电气工程施工质量过程控制的重要环节，目前预制混凝土墙体管线与预制混凝土叠合楼板管线依据连接最短原则，分为有向上接和向下接两种方式。预制混凝土墙体内敷设的PVC导管应采用B1级及以上的刚性塑料导管，导管与导管、导管与盒(箱)间连接处应粘接牢固，在两层钢筋之间合理布置导管路由，沿钢筋内侧每隔1m左右进行绑扎固定。预制混凝土墙体内导管与叠合楼板内导管连接时，应在预制混凝土墙体预留(宽×高×深：100mm×200mm×100mm)的操作手孔, 并预留出适当长度的导管，导管端口封堵，待二次连接时使用。

预制混凝土叠合楼板内PVC导管表面的保护层厚度不应小于15mm，消防系统导管表面的保护层厚度不应小于30mm。桁架钢筋内的导管应排列整齐，每隔1m左右应绑扎固定，管路间距≥20mm。叠合楼板内PVC导管叠加敷设不宜超过2层，防止PVC管径受压变窄穿线受阻，并在易受力损坏处增加附管或垫块进行保护。

电气管线连接质量验收应严格执行北京市地方标准《装配式建筑设备与电气工程施工质量及验收规程》DB11/T 1709-2019第3.0.11条规定，装配式建筑施工过程中，设备与电气专业需要与土建专业进行交接时，其交接部位和交接工序应填写在交接检查记录表。第3.0.12条 装配式建筑设备与电气工程的隐蔽工程验收记录内容应符合各专业施工质量验收规范的要求，并应留置隐蔽前的影像资料，隐蔽工程验收合格后，方可组织进行下一道工序的施工。

4 结束语

随着节能减排、绿色环保在我国装配式建筑的推广，以及装配式建筑装配率评价体系的应用，必将使装配式建筑发生根本性的变革，给施工企业带来更大的发展机遇。如何提升装配式建筑电气工程的整体质量水平，机电安装工程的管线预留预埋的质量有着举足轻重的作用，也是今后设计者需要进一步研究和探讨的课题，笔者认为还需要做好以下两个方面的工作。

一是当前施工企业在装配式建筑电气工程施工技术与管理水平参差不齐，机电专业仍未摆脱依附于传统现浇结构的施工方式，导致机电专业与建筑结构、装修专业相互协调能力不足，施工进度严重脱节，不能充分发挥装配式施工技术的效率、环保、节材以及运行维护方面的优势。装配式建筑电气工程施工没有能力做到全面推进，需要重点解决设备机房、管道竖井、电气竖井、集成厨卫等设备、器具和管线密集场所的预制混凝土墙体、叠合楼板的预埋预留问题，适合工业化生产预制混凝土墙体、叠合楼板等构件的要求。随着预制装配式建筑技术的进步，在预制混凝土墙体、叠合楼板生产过程中，未来机电、结构、装饰专业将向着装配式建筑集成化方向发展。