機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)及其發(fā)展趨勢

程建波

(江西建工建筑安裝有限責任公司,江西 南昌 330000)

機電安裝工程作為現(xiàn)代建筑的重要組成部分,對發(fā)揮建筑物的功能有著較大的影響作用,如何充分利用預(yù)制裝配式施工技術(shù),完成機電安裝工程的建設(shè)任務(wù),逐漸成為當前機電安裝企業(yè)發(fā)展中的重要研究課題。對機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)及其發(fā)展趨勢進行分析,有利于找出更好的方法對其進行應(yīng)用,使機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的整體水平得到有效提高。

1 機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的主要特點

與建筑結(jié)構(gòu)工程相比,機電安裝工程包括了消防、電氣、暖通等多個專業(yè),其中涉及到設(shè)備、管道、線纜、橋架、風管及末端等實物,其型號和規(guī)格也各不相同,想要使其與裝配式建筑施工相匹配,需要準確把握其特點及優(yōu)勢,結(jié)合實際情況進行合理應(yīng)用。

1.1 加工制造作業(yè)規(guī)范化

在進行機電安裝工程預(yù)制裝配式施工中,對于預(yù)制加工的支架和管段等等,都是選擇車間等專門的生產(chǎn)場所進行加工制造,整個過程嚴格按照車間質(zhì)量控制標準進行加工制造,并按照標準的加工圖進行操作,且工作人員的技能水平也相對較高,能夠有效提高預(yù)制加工的整體質(zhì)量,使機電安裝工程施工質(zhì)量得到有效保障。

1.2 現(xiàn)場裝配式施工,有利于減少施工安全隱患

在傳統(tǒng)的機電安裝工程施工過程中,存在油漆、焊接、打磨、切割等施工作業(yè),以致施工過程很容易出現(xiàn)各種各樣的安全事故,嚴重威脅著施工人員的生命安全。同時,也容易對周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞和污染,給我國生活環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展帶來較大挑戰(zhàn)。但是在采用現(xiàn)場裝配式施工過程中,能夠有效減少尤其、焊接、打磨及切割等施工工序,進而減少施工現(xiàn)場的安全隱患,避免施工過程中出現(xiàn)氣體污染、光污染、噪聲污染等環(huán)境問題,最終為機電安裝工程施工作業(yè)的效率及質(zhì)量提升起到了至關(guān)重要的作用。

1.3 實現(xiàn)集成化的管線施工,提高美觀度

根據(jù)BIM建模優(yōu)化管道的綜合排布,可以在部分區(qū)域選擇給排水消防、電氣、暖通等各專業(yè)管道的一體化預(yù)制加工,便于實現(xiàn)支架與各專業(yè)管線的同步施工,有效減少各專業(yè)交叉施工造成的沖突,使機電安裝工程中的管線施工得以順利進行。同時,通過集中化、統(tǒng)一化的施工工藝,能夠有效保證施工現(xiàn)場的整體美觀性,使機電安裝工程施工趨向于精裝化、標準化,使機電安裝工程的整體效益得到有效提高。

1.4 利用BIM技術(shù),提高施工效率

在進行預(yù)制加工的時候,將BIM模型作為核心基礎(chǔ),將所需的預(yù)制部位導(dǎo)入到軟件中,通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、歸類標注、機械設(shè)計等各項工作,使BIM模型成為符合工程建設(shè)要求的預(yù)制加工設(shè)計圖紙,進而為機電安裝工程的工廠預(yù)制加工提供有利指導(dǎo)。通過對BIM技術(shù)進行有效應(yīng)用,能夠在保證預(yù)制加工的高品質(zhì)基礎(chǔ)上,有效減少現(xiàn)場焊接、現(xiàn)場制作及膠黏等有毒有害的作業(yè),使工程施工效率得到有效提高。如下圖1所示,為預(yù)制裝配式施工流程圖,通過模型技術(shù)的應(yīng)用,使施工過程細節(jié)化,進一步促進施工效率及質(zhì)量的提高。

圖1 預(yù)制裝配式施工流程圖

2 機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的基本流程

2.1 預(yù)制裝配式流程

在進行機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的時候,需要嚴格按照規(guī)定流程進行操作,以此保證機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的順利進行[1]。就目前來看,其基本流程如下：①深化設(shè)計或BIM模型實施；②確定局部或部位預(yù)制加工圖,并做好現(xiàn)場尺寸施工復(fù)核工作；③預(yù)制加工尺寸校核；④工廠化預(yù)制加工。⑤成品工廠預(yù)組裝。⑥成品運輸至現(xiàn)場。⑦現(xiàn)場裝配式施工。

2.2 流程說明

(1)采用BIM軟件進行三維機電深化設(shè)計。通過CAD軟件綜合深化設(shè)計或BIM搭建模型,在完成管線碰撞測試、管線排布優(yōu)化調(diào)整之后,完成BIM模型及施工方案的深化設(shè)計,以此反映現(xiàn)場的機電系統(tǒng)情況,為機電安裝工程的施工作業(yè)提供有利指導(dǎo)。

(2)BIM模型或深化設(shè)計圖導(dǎo)出預(yù)制加工圖。通過BIM模型或深化設(shè)計圖,導(dǎo)出所需的預(yù)制加工管段、機房機組安裝及局部管線綜合等詳圖,借此對預(yù)制加工進行科學(xué)指導(dǎo)。

(3)現(xiàn)場實際測量。將導(dǎo)出的預(yù)制圖紙傳遞給現(xiàn)場工程師,由現(xiàn)場工程師對其進行審核,之后安排專業(yè)的測量人員進行現(xiàn)場尺寸測量,根據(jù)測量結(jié)果與圖紙尺寸規(guī)格進行校核,在確定沒有問題之后,進行現(xiàn)場材料加工和安裝工作。

(4)根據(jù)加工圖及任務(wù)進行工廠化預(yù)制。預(yù)制加工區(qū)或工廠需要按照加工圖紙和加工任務(wù)書進行管道及其他材料的分段加工和組裝,整個過程要根據(jù)機械制造的工藝質(zhì)量要求進行操作,依次保證加工質(zhì)量。

(5)設(shè)備機組或預(yù)制管道現(xiàn)場裝配式施工。在設(shè)備組架和管道的預(yù)制加工結(jié)束之后,需要按照材料預(yù)制成品的運輸要求進行運輸方案設(shè)計,并做好對各類材料的標識和保護工作,之后將分段材料運輸?shù)綑C電安裝工程的施工現(xiàn)場,并完成現(xiàn)場組裝施工[2]。

3 機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)缺失點分析

3.1 技術(shù)規(guī)范缺乏統(tǒng)一標準

就目前來看,雖然我國許多企業(yè)都加強了對預(yù)制裝配式施工技術(shù)的應(yīng)用實踐,增加了對預(yù)制裝配式施工技術(shù)的研究成本,但是大部分企業(yè)依舊處于初步發(fā)展階段,能夠推廣的成熟技術(shù)標準相對較少,且許多都是針對建筑結(jié)構(gòu)專業(yè),這不僅影響到機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的有效應(yīng)用,也阻礙了機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的進步和發(fā)展[3]。

3.2 缺乏與建筑結(jié)構(gòu)等專業(yè)裝配式施工的協(xié)同發(fā)展

由于裝配式建筑施工技術(shù)依舊處于探索階段,目前在機電施工作業(yè)過程中尚且存在采取傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工技術(shù),導(dǎo)致施工進度受到影響,進而影響施工效率。在技術(shù)未能及時更新的情況下,便使得機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的實際應(yīng)用受到制約,進一步使機電安裝工程裝配式施工技術(shù)的進步及發(fā)展受到較大的制約。

3.3 預(yù)制裝配式施工技術(shù)人才比較匱乏

作為機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的主要執(zhí)行者,預(yù)制裝配式施工人員對機電安裝工程的施工質(zhì)量有著較大的影響作用,只有保證其專業(yè)技術(shù)水平,才能夠有效保證機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的順利進行。但就實際情況來看,我國普遍缺乏預(yù)制裝配式施工技術(shù)人才,難以滿足機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的發(fā)展需求,給我國機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的發(fā)展帶來較大阻礙[4]。

3.4 政府層面的推廣力度較弱

在機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的發(fā)展中,我國政府在2018年實施了《裝配式建筑評價標準》,對裝配式建筑提出了一定要求。根據(jù)現(xiàn)有的文件政策情況來看,主要都是針對建筑結(jié)構(gòu)方面的,而機電專業(yè)方面依舊缺乏明確的政策激勵措施和發(fā)展目標,不利于我國機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

4 機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的發(fā)展趨勢

4.1 加工工人向產(chǎn)業(yè)工人方向的發(fā)展

在進行機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的時候,由于加工區(qū)域體現(xiàn)出較強的固定化特點,預(yù)制加工工人的工作環(huán)境得到有效改善,能夠順利實行工業(yè)化管理標準。在這種情況下,預(yù)制加工工人不再是傳統(tǒng)意義上的建筑工人,而是更加專業(yè)的產(chǎn)業(yè)工人,需要積極加強對加工工人的專項技能培訓(xùn),充分滿足我國對建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的要求,為機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的發(fā)展提供有利支持[6]。

4.2 預(yù)制裝配施工技術(shù)向集成化方向發(fā)展

隨著預(yù)制裝配式施工技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,在進行建筑工程預(yù)制過程中,裝修專業(yè)和機電專業(yè)將同步協(xié)同進行。同時,建筑產(chǎn)業(yè)化不僅是主體結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化,也是建筑裝飾和機電安裝的專業(yè)化,相互之間起到了較好的相輔相成作用,是未來機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的重要發(fā)展趨勢。

4.3 與BIM技術(shù)的相互促進發(fā)展

將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑工程項目中,能夠?qū)崿F(xiàn)工程項目的信息化,進而促進建筑施工的“產(chǎn)業(yè)化”。

4.4 通過政策投資項目實現(xiàn)預(yù)制裝配式施工技術(shù)的推廣

預(yù)制裝配式施工技術(shù)作為一種更加先進的施工技術(shù),逐漸成為建筑施工中的一種常用技術(shù),政府在投資保障性住房、公共建筑的時候,也實現(xiàn)了對預(yù)制裝配式施工技術(shù)的推廣,使更多企業(yè)充分認識到該技術(shù)的應(yīng)用價值,使預(yù)制裝配式施工技術(shù)逐漸得到普及化應(yīng)用[8]。

5 結(jié)語

為充分發(fā)揮預(yù)制裝配式施工技術(shù)在機電安裝工程中的作用,應(yīng)深入了解機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的特點,準確掌握機電安裝工程預(yù)制裝配式施工的基本流程,全面分析機電安裝工程預(yù)制裝配式施工中存在的問題,進而采取有效措施對其進行優(yōu)化和創(chuàng)新,并建立良好的發(fā)展環(huán)境,使機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的作用得到充分發(fā)揮,為我國機電安裝工程預(yù)制裝配式施工技術(shù)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。