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摘要:采用装配式施工模式,可以在保证整体工程质量的同时,保证工程结构的稳定性和安全性,达到绿色环保、节能增效的目的,促进机电安装工程装配式施工技术的优化。介绍了预制装配式施工技术在国内企业的应用现状,介绍了该技术的应用特点和应用流程,并展望了该技术未来的发展趋势,以供参考。
关键词:机电安装装配式建筑
1.机电安装工程预制施工技术现状
1.1应用状态
装配式建筑技术广泛应用于现代建筑施工中。AHU(Airhandlingu-nit)机房的风管和空调水管两部分采用预制施工技术。江苏某建筑公司和陕西某建设集团已将该技术应用于整体预制装配、工厂预制施工和管廊综合布线施工。在仓库建设过程中,这项技术已经应用于空调管道和水泵机组的安装。由于装配式建筑技术在我国建筑工程中应用时间相对较短,一些关键技术还存在问题。很多企业对装配式施工技术的尝试仅局限于机房、部分管道预埋等单一项目,尚未形成技术标准体系。需要不断研究和改进装配式建筑施工技术,为装配式建筑机电安装的高效化和标准化提供强有力的技术支撑,从而推动整个建筑行业的进步。
1.2施工现场的应用
在施工现场,根据实际施工条件,装配式施工工艺主要分为装配式和非装配式两种。在选择具体施工技术时,必须考虑建筑结构、实际工程和施工现场环境。例如,如果待建项目的空间较大,在选择该技术的应用方案时,必须考虑空中拼装作业的难度;如果要将这项技术应用到高层建筑工程中,就必须考虑预制半成品垂直运输中的安全问题。在机电安装工程中,可能涉及预制施工技术的应用领域主要有机房、屋顶单元、走廊吊顶等。有些构件可以先在车间加工,然后运到施工现场,在工程的适当位置进行组装安装。常见的预制构件主要有管井综合支架、桥架、管井节、线槽、机房综合支架及吊架等。在机电安装工程中,预制施工技术可以细分为金属风管预制安装技术、BIM管道综合技术、设备工厂预制技术等。这些技术的应用对实现低碳建筑具有重要的现实意义。
2.机电安装工程预制施工技术的主要特点
2.1加工和制造作业的标准化
在工厂预制构件,工厂加工制造。在生产过程中,将车间的质量控制标准、标准的加工图纸和加工工人的专业操作技能紧密结合,确保预制构件的加工质量。
2.2有助于减少安全隐患。
在施工现场采用装配式施工技术,可以有效减少传统方式的焊接、打磨、切割工序,避免大量的气体污染、噪音污染等环境问题,从而减少施工现场的安全隐患,改善施工现场的环境,对提高机电安装工程的效率和质量具有重要作用。
2.3有助于实现管道建设的一体化
预制施工技术的应用可以优化和完善管道的综合布局,制定各专业管道施工的统一管理标准,实现管道施工一体化。而且同一区域的施工可以更好的协调配合,避免了交叉作业施工中管线混乱的现象,有助于提高机电工程中管线施工的整体性和美观性。
2.4大大提高施工效率
预制阶段以BIM(建筑信息建模)模型为核心基础,计算机软件通过数据转换、分类标注、机械设计等参考,对导入的建筑模型进行计算,从而预制出装配式建筑BIM模型。由于BIM技术具有可视化的优势,不仅可以直观真实地看到各个施工环节的具体细节,还便于及时调整施工方案;还能及时模拟获取工程量清单,避免材料浪费问题,简化复杂的工程设计,在避免施工事故、减少资源浪费的同时,有效提升装配式绿色建筑工程的整体质量。
3.机电安装工程预制施工的基本流程
3.1施工流程
严格遵循机电工程预制施工的流程,有助于提高整个施工过程的标准化程度[3]。施工流程如下:(1)根据施工要求,利用BIM模型设计施工流程;(2)绘制局部预制图纸,严格检查预制构件尺寸;(3)将预制图发送给加工厂,并通知工厂进行预制;(4)组装预制构件;
(5)预制构件运至现场;(6)将预制构件安装到机电工程的适当位置。
3.2流程描述
(1)通过BIM技术将模块化和模块化组件相结合,构建三维可视化模型,通过CAD(ComputerAidedDesign)软件平台实现管道碰撞试验和机电综合深化设计。通过对实验数据的分析,对管道布置进行了优化和调整,为机电安装工程的施工提供了指导。
(2)利用BIM可视化技术导出预制图纸,可以模拟预制管段、机房单元安装等局部构件的细节,保证预制装配图的正确性。
(3)根据设计的预制装配图,结合BIM模型中的施工数据,进行现场实测,确认后完成构件的制作和运输。
(4)通过BIM技术获取合适的构件尺寸信息,严格按照加工图纸进行工厂预制,标准化、流水线式的构件生产可以提高生产效率。
(5)设备机架和管道预制完成后,利用BIM信息控制系统与各部门联动,对预制构件进行编码和保护,根据运输计划将分段材料运至机电安装工程施工现场,完成现场组装。
4.机电安装工程预制施工的技术缺陷及改进措施
4.1技术规范缺乏统一标准
目前,装配式建筑技术仍处于初级阶段。虽然国家出台了一些装配式建筑标准,许多企业加强了装配式建筑技术的应用实践,但缺乏全面的统筹规划,尚未形成应用广泛的结构体系。因此,在应用预制施工技术的过程中,要加强技术管理,制定统一的标准和规范,促进机电安装工程预制施工技术向标准化、统一化发展。
4.2未能与其他专业协调
我国装配式建筑发展起步较晚,施工过程中的体系尚不完善。对于装配式建筑技术的应用,很多企业还处于摸索阶段。在实际施工中,不能很好地协调该技术与其他专业的关系,导致施工效果达不到预期水平。因此,必须加强该技术与其他专业装配施工技术的协同管理,在提高该技术应用效果的基础上,达到提高整个工程施工质量水平的目的。
4.3缺乏专业人才
在机电安装工程中,预制施工技术是重要技术之一,施工人员的技术水平直接决定了该技术的应用效果。在装配式建筑施工过程中,由于相关施工技术人员专业技能较低,无法满足机电安装工程装配式施工的要求,极大地阻碍了装配式施工技术的发展。为解决这一问题,企业应重视施工人员的专业培训和实践案例教学,提高其专业技术水平和专业素养,规范施工流程,从而有效保证机电安装工程的质量和经济效益。
4.4加大政府层面的推广。
2018年以来,国家陆续出台了与装配式建筑建设相关的文件,对装配式建筑的建设流程提出了具体的要求和说明。但是,还有很多细节不到位。因此,需要政府部门的有效引导和支持,制定适合装配式建筑的法律和政策,如设立专门部门、国家财政部门的资金支持等,促进装配式建筑健康快速发展。
5.机电安装工程预制施工技术展望
5.1适应大多数建设项目
机电工程预制施工的技术要点各专业不同,需要充分考虑各专业设备、管道的预埋预留位置,根据实际情况和客观需要选择合适的预制构件,以适应不同的施工现场;还要分析可能影响施工质量、进度、成本的诸多因素,并根据这些因素制定切实可行的技术措施。
5.2对产业工人进行严格的培训和改造。
随着国民经济的发展和科技的进步,许多新技术、新技能具有复合性和创新性,大大提高了建筑工人的综合素质要求。由于预制区域的固定,可以对预制工人采取行业管理标准,努力培养他们“坚定、踏实、精益求精”的工匠精神。
5.3坚持整合方向
与大多数传统施工技术相比,装配式施工技术效率更高,施工效果更好,在施工过程中节能效果更好。是一种适合中国建筑业发展的新型生产模式。只有坚持一体化发展方向,才能保证该技术与其他专业技术的协调发展。
5.4与BIM相互促进发展
BIM技术最大的优势是可以有效管理建设项目全生命周期的相关数据和增强专业的协同设计,通过BIM技术实现建设项目的信息化。BIM模型所承载的信息数据可以保证预制构件的标准化和模块化,提高构件精度,在保证工程造价控制在合理范围内的同时,推动预制施工技术的发展。
5.5增加政府投资
相对而言,许多发达国家和地区都有相对成熟的装配式建筑结构体系,而我国装配式建筑的发展起步较晚。因此,有必要对我国装配式建筑结构体系进行有针对性的研究。如装配式建筑技术在日本、新加坡等国家的装配式房屋中应用广泛,应用效果良好。在中国香港建造公共住房的过程中,预制装配式建筑技术也得到了应用。机电工程安装企业可以借鉴这些成功经验,加强实践,不断总结。为了推动装配式建筑技术的进一步发展,政府可以加大政策支持力度,考虑对公房建筑和经济适用房采用装配式建筑,丰富这一技术在我国的实践经验。
6.结束语
机电安装工程引入装配式施工技术具有降低成本、缩短工期、节能减排等诸多优势。相信随着我国装配式建筑施工体系的完善和国家有关部门的政策支持和推动,机电工程施工中的装配式施工技术将向系统化、规范化方向发展,有望成为我国建筑工程中机电施工的主要安装技术。
参考文献:
[1]杨福如.机电安装工程预制装配式施工分析[J].四川建材,2020(12):188-189.
[2]李嗣海.机电安装工程预制装配化施工技术分析[J].绿色环保建材,2020(1):152+155.
[3]程建波.机电安装工程预制装配式施工技术及其发展趋势[J].江西建材,2018(12):9-10.