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摘要:随着科技的进步,社会经济实力的增强,高层建筑越来越多,而机电安装是高层建筑不可缺少的一部分,因为其涉及的专业多,系统复杂,根据笔者多年工作经验,总结出高层机电安装中关键性的几项新技术:高层建筑机电设备材料的垂直运输、技术的应用,机电综合管线深化技术,从而对高层建筑机电安装提供一定的实践指导作用,为同类工程提供参考。
关键词:设备材料垂直运输技术、综合管线深化技术
一、高层建筑中的机电材料设备垂直运输
高层建筑施工单位较多、人员较多,机电专业安装的高峰期在土建结构封顶后,大部分材料设备要运输到各层室内,因而机电设备材料的垂直运输在高层建筑项目施工中起主导作用。垂直运输分为几个部分:1)按区域可分为:地上部分垂直运输和地下部分垂直运输。2)按照形式可分为:塔吊垂直运输、电梯垂直运输、卷扬机垂直运输及人工搬运。选择什么样的形式可以根据施工现场具体情况而定。
(一)利用塔吊进行设备材料垂直运输
垂直运输所有物资按照段进行划分。如设备层每层为一段。一个卸料平台停靠点要进行大型设备及大宗材料的吊运工作。非设备层可二至三层设立一个卸料平台停靠点,上下层、上层或下层的材料由卸料平台所在层进行人工搬运,以减少塔吊的占用时间。严格标识每段设备材料的数量、估算吊运时间、吊运次数、吊运批次及设备材料进场时间。如设备材料到场即吊运要充分考虑设备停放位置,原则:(1)不能占用通道。(2)尽量停放塔吊旋转半径之内,以减少二次运输。(3)根据施工现场平面规划进行材料设备停放。
卸料平台的搭设原则:(1)所有设备层搭设卸料平台。(2)非设备层根据材料数量可每三层或两层搭设卸料平台。(3)平台尺寸及承重按照最大最重设备配以保险系数进行选择。(4)卸料平台以交错、交替的形式进行搭设。
(二)利用人货电梯进行设备材料垂直运输
塔吊运输必须在相应楼层搭建卸料平台,工作量大。最好选择人货电梯进行材料设备运输。机电专业进行这部分材料运输前,各专业技术员根据施工图都事先做好测算工作,淮确计算出每层各房型的用量,利用中午休息或晚上时间抢运材料设备,再根据每层各房型用量分别放置,从而避开了白天运输缓慢(多家单位都需占用电梯)的情况,另外根据据每层用量分层合理放置也避免了集中堆放、二次搬运带来的耗时废工。这样既降低了工程成本又确保工期满足要求。
二、高层建筑机电综合管线深化技术
机电综合管线深化技术是应用于建筑机电安装工程的施工管理技术,涉及到机电工程中通风空调、给排水、电气、弱电等专业的管线安装。综合管线深化技术是根据工程实际设计施工图将各专业管线设备运用绘图软件在计算机上合理叠加绘制综合管线布置图,将问题解决在施工之前,它被住建部列为“2010年建筑业10项新技术”中“机电安装工程技术”10项技术之首。
(一)绘制格式
机电综合管线首先要制订统一的绘图格式,绘图格式是最能直接体现标准化的一项内容,在制订标准时要尽量结合原设计图纸绘图格式,避免在综合平面图上有过多的调整工作以提高工作效率。
(二)基本框架
仔细阅读施工图纸(含机电各专业和建筑及结构部分),按照设计要求及业主对各使用功能区的标高要求,先规划出各区管线布置(平面定位、标高、交叉避让)基本框架。1.平面定位管线平面定位要考虑设备管线外形尺寸、保温厚度、支架尺寸、相关管线规范要求间距、施工操作空间、预留位置、检修通道等诸多因素。表1为管线平面定位基本构架。
2.标高布置
基本原则:先布置大管和尽量不翻弯的管道,对于标高紧张的区域尽量只布置占空间最大的管线层,其它管线通过水平调整来避让或翻弯。表2为主干管线标高基本构架。
3.交叉翻弯
通过综合图深化布置管线尽量水平避开,减少交叉。管线交叉翻弯一般遵循‘.有压管让无压管、小管让大管、冷水管让热水管、电上水下”等原则,同时要符合技术要求和经济性。技术要求主要是考虑规范要求、施工简便等;经济分析量化的比较就是‘.翻弯造价低的管道让翻弯造价高的管道”确定谁翻弯,如何翻弯、在何处开始翻弯。参照表3(设备管廊翻弯构架)标准。以管线布置基本构架为基础进行综合布置,通过基本构架力求避开大量管线层交叉,尽可能减少协调和管理难度。
三、BIM技术在机电安装施工中的应用
BIM(BuililiuaIufonuatiuuVlo}leling建筑信息模型)是引领建筑业信息技术走向更高层次的一种新技术。BIM是指基于最先进的三维数字设计解决方案所构建的“可视化”的数字建筑模型,为设计公司、施工单位、开发商乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”的科学协作平台,帮助他们利用三维数字模型对项目进行设计、建造及运营管理。最终使整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效的实现降低风险、节省能源、节约成本、降低污染和提高效率。
BIM技术在建筑机电安装施工阶段主要体现在以下几个方面:
(一)BIM模型构建(可视化设计)及碰撞检查
首先各专业技术人员开始对各专业图纸进行深化设计,同时创建BIM三维模型,在模型构建时应给各构件赋予完整的参数加尺寸、规格、型号等。根据项目进度和各专业要求,综合各专业模型进行碰撞检查,生成碰撞报告,根据报告对设计进行优化再生成三维管线综合图、各专业二维施工图。
以往我们所做设计或多或少还有部分会遗漏,不同专业不同系统之间的“错、漏、碰、缺”将严重影响到施工设计和成本。在原来的模式下施工深化设计人员会在施工前进行管线综合设计并解决大量的管线碰撞问题。二维图纸往往不能全面反映个体、各专业各系统之间的碰撞可能,同时由于二维设计的离散行为不可预见性,也将使设计人员疏漏掉一些管线碰撞的问题,因此我们可以在管线综合平衡设计时,利用BIM的可视化功能进行管线的碰撞检测,将碰撞点尽早地反馈给设计人员为实际解决问题提供信息参考,在深化设计阶段尽量减少现场的管线碰撞和返工现象,以最实际的方式体现降本增效实现低碳施工的理念。
(二)设备参数复核计算
在机电安装过程中由于管线综合平衡设计,以及精装修调整会将部分管线的行进路线进行调整,由此增加或减少了部分管线的弯头数量,这就会对原有的系统产生影响,通过BIM模型的准确信息对系统进行复核计算就可以得到更为精确的系统数据从而为设备参数的选型提供有利的依据。
(三)物资管理
由于BIM模型是经过可视化设计的环境反复验证和修改的成果,所以由此导出的材料设备数据有很高的可信度,还可以直接应用到工程预算中,为材料采购、造价控制、施工决算提供了有利的依据。针对项目不同阶段和状态,对具体的物资和设备进行输入输出调用进行管理。系统根据BIM模型自动生成物资设备统计表,工程技术人员根据物资设备统计表及工程进度制订精确的材料需求计划,再交给物资部门进行采购。为控制材料管理顺目采用限额领料制度,由系统生成限额领料单,施工人员根据限额领料单到材料仓库领用材料。
(四)成本管理
将相应的施工定额标准以编码的形式定制到BIM模型构件上系统对工程量进行自动算量和精确计算出工程成本。
(五)施工管理
4D施工模拟是把BIM模型和进度计划数据集成,让业主及团队能利用三维的直观优势,可以按月、按周、按天看到项目的施工进度并根据现场情况进行实时调整,分析不同施工方案的优劣从而得到最佳施工方案。通过它不仅可以直观地体现施工的界面、顺序从而使总承包与各专业施工之间的施工协调变得清晰明了,而且将四维施工模拟与施工组织方案相结合使设备材料进场、劳动力配置、施工机械使用等等各项工作的安排变得最为有效经济地控制。
四、结语
近年来在高层建筑上的新技术大量涌现并取得了突破性的发展,有力地促进建筑业整体技术水平的大幅度提高。机电施工单位如何在高层建筑中运用新技术并不断创新,处理好施工中的难点技术问题,谁就能立足高层建筑市场承接更多的高层建筑机电施工任务,同时工程质量也就能达到设计和规范标准要求,经济效益就能得到保障。
参考文献:
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