裝配式建筑機(jī)電安裝施工技術(shù)探討

通訊作者：劉勇，1986年11月，男，漢族，江蘇南京人，現(xiàn)任上海中建東孚投資發(fā)展有限公司南京分公司中級工程師，研究生。研究方向：自動(dòng)化控制、電氣工程及其自動(dòng)化。

摘要：對于裝配式建筑而言，機(jī)電安裝不僅涉及專業(yè)多，而且工作量大，稍有不慎便可能埋下隱患，影響設(shè)備安全與建筑功能。對此，筆者闡述了裝配式建筑機(jī)電安裝的特點(diǎn)，分析了其施工要點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)例對其施工技術(shù)和發(fā)展方向作了探討，希望通過加快進(jìn)度、改善質(zhì)量、節(jié)能降耗推動(dòng)裝配式建筑健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;機(jī)電安裝;施工技術(shù)

Abstract： For prefabricated buildings， mechanical and electrical installation not only involves many specialties， but also has a large workload. A little carelessness can cause hidden dangers， which can affect equipment safety and building functions. In this regard， the author expounds the characteristics of the mechanical and electrical installation of prefabricated buildings and analyzes the construction points. The construction technology and development direction are discussed with examples. We hope to promote the healthy development of prefabricated buildings by speeding up the progress， improving the quality， saving energy and reducing consumption.

Keywords： Prefabricated building; electromechanical installation; construction technology

一、前言

隨著裝配式建筑在我國建筑行業(yè)的推廣應(yīng)用，與之相關(guān)的施工技術(shù)也在逐步升級，其中機(jī)電安裝作為重要一環(huán)，理應(yīng)加以重視和強(qiáng)化，但實(shí)際情況并不理想，因此很有必要借助先進(jìn)合理的施工技術(shù)來提升機(jī)電安裝質(zhì)量和水平，進(jìn)而為裝配式建筑更好的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

二、裝配式建筑機(jī)電安裝特點(diǎn)

裝配式建筑是通過構(gòu)件工廠進(jìn)行預(yù)制化生產(chǎn)，并在現(xiàn)場完成裝配安裝的建筑模式，由于從設(shè)計(jì)到制造再到裝配均有所涉及，具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、一體化裝修和信息化管理的特點(diǎn)，在提高生產(chǎn)效率、保證施工質(zhì)量、節(jié)約人力成本、減少環(huán)境污染等方面優(yōu)勢顯著，被視為高效經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保、符合可持續(xù)發(fā)展理念的新型建筑生產(chǎn)方式[1]。

但與其他國家相比，我國建筑工業(yè)化率水平明顯較低（見圖1），需要加大發(fā)展力度進(jìn)行推廣應(yīng)用[2]。

正是因?yàn)檠b配式建筑不同于普通的建筑，使得機(jī)電安裝也與眾不同，如傳統(tǒng)的建筑機(jī)電安裝往往需要大量的人力，不僅不易交接、難以管理，而且技術(shù)水平參差不齊，加之外界因素的影響，大大增加返工、誤工的情況以及出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。

而裝配式建筑中的機(jī)電管線構(gòu)件多為工廠流水線生產(chǎn)，在一定程度上節(jié)約場地占有率與資源浪費(fèi)，噪音、揚(yáng)塵等情況也有所緩解，同時(shí)機(jī)械化生產(chǎn)降低質(zhì)量問題和施工風(fēng)險(xiǎn)，因而施工效率和安裝水平要高于一般的建筑機(jī)電安裝。

三、裝配式建筑機(jī)電安裝要點(diǎn)分析

雖然裝配式建筑機(jī)電安裝有著諸多優(yōu)勢，但現(xiàn)狀并不樂觀，在不同程度上埋下了質(zhì)量隱患，影響裝配式建筑優(yōu)勢的充分發(fā)揮。因此我們必須準(zhǔn)確把握機(jī)電安裝要點(diǎn)，配以合理的安裝流程和先進(jìn)的技術(shù)工藝，進(jìn)一步提升裝配式建筑機(jī)電安裝效果。

1.合理運(yùn)用BIM技術(shù)

在具體實(shí)踐中，裝配式建筑機(jī)電安裝面臨著一系列的挑戰(zhàn)，尤其是預(yù)制構(gòu)件的工業(yè)化生產(chǎn)對施工現(xiàn)場管線預(yù)埋質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求，然而機(jī)電工程管線種類多數(shù)量大而且縱橫交錯(cuò)，無論是管線碰撞還是線盒定位、管路連接都可能對施工質(zhì)量造成干擾。

而基于BIM技術(shù)可將裝配式建筑機(jī)電安裝中的管線、設(shè)備、器具等內(nèi)容融于可視化的建筑模型中，以此發(fā)現(xiàn)隱藏問題加以預(yù)處理，進(jìn)而優(yōu)化圖紙和施工方案，為提高安裝質(zhì)量提供可靠的保障[3]。

應(yīng)用BIM技術(shù)模擬管道井、廚衛(wèi)等管道復(fù)雜區(qū)域的施工情況，確定管道、設(shè)備、器具、線管的安裝位置及其預(yù)留洞口，以此減少管線交叉、管道翻身或碰撞風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)BIM建模匯總照明預(yù)埋管線與強(qiáng)弱電照明插座預(yù)埋管線，找出三層管線交叉的問題并對其路徑進(jìn)行優(yōu)化，以此保證疊合板現(xiàn)澆層內(nèi)的電氣管線交叉不超過2層。

采用分層、分專業(yè)繪制模型最后加以整合，結(jié)合可視化漫游模擬創(chuàng)造信息精準(zhǔn)、統(tǒng)一的可視化環(huán)境，更為有效的解決管線碰撞的施工問題。

可見，BIM技術(shù)在改善裝配式建筑機(jī)電安裝施工質(zhì)量中的作用不容小覷，值得應(yīng)用。

2.規(guī)范管線預(yù)留預(yù)埋

預(yù)制結(jié)構(gòu)體內(nèi)各種管線預(yù)留預(yù)埋的合理性與準(zhǔn)確性對裝配式建筑機(jī)電安裝的影響非常關(guān)鍵，所以應(yīng)基于BIM技術(shù)等多種手段綜合設(shè)計(jì)機(jī)電三維管線，保證同一位置交叉敷設(shè)的電氣管線數(shù)量降至最低。如疊合板中高60mm的普通燈線盒若埋設(shè)于板內(nèi)，既不利于線管連接也會浪費(fèi)資源，可選用100mm高、比預(yù)制疊合板厚40mm的定制線盒，并利用已穿的附加定位鋼筋綁扎緊固主筋，以防預(yù)埋線盒發(fā)生移位[4]。

為有效控制疊合樓板強(qiáng)電低位插座等線管，可在專用輔助定位模板的作用下減少人工放置的誤差，保證線管預(yù)埋質(zhì)量，如果暗敷的電氣管路位于跌和樓板現(xiàn)澆層，一般應(yīng)在電氣設(shè)備對應(yīng)位置預(yù)埋深型接線盒（見圖2）[5]。

對于廚房、衛(wèi)生間等區(qū)域的機(jī)電管線、等電位連接、接口以及設(shè)備必須保證安裝位置預(yù)留準(zhǔn)確無誤，下水管道還要設(shè)置預(yù)埋件、鋼套管、保溫層等，若套管不保溫可適當(dāng)增大直徑，結(jié)合現(xiàn)澆層、保溫層確定具體長度。

對于開關(guān)線引下至開關(guān)盒且穿越疊合樓板的導(dǎo)線要求預(yù)留孔徑80mm，若管線穿越疊合梁則需預(yù)留直徑50mm的套管等。

此外，若裝配式建筑為混凝土結(jié)構(gòu)，為便于后續(xù)維修更換建筑建議集中敷設(shè)豎向的電氣管線，若為鋼結(jié)構(gòu)，則要求對無須穿鋼梁和必須穿鋼梁的管線分別采取集中敷設(shè)和分散敷設(shè)[6]。

3.重視管線銜接施工

管線銜接施工也是不容忽視的環(huán)節(jié)，目前連接預(yù)制結(jié)構(gòu)管線與現(xiàn)澆層管線的方式有向上接和向下接兩種形式，根據(jù)管線最短原則，如果插座等距離地面較近可向下連接現(xiàn)澆層管線，若距離樓面較近則要向上連接現(xiàn)澆層管線，但連接線路時(shí)必須注意預(yù)留接線空間于墻面預(yù)留盒位置，一般寬、高、深可分別設(shè)為150mm、150mm和80mm[7]。

針對預(yù)制墻板內(nèi)預(yù)留的操作空間較小導(dǎo)致現(xiàn)澆層引上線與墻板預(yù)留線管連接不牢固不嚴(yán)密的問題，可用電動(dòng)磨具打磨PVC內(nèi)壁檐口，待其能夠自由滑動(dòng)后再進(jìn)行規(guī)范連接便可解決上述弊端。

考慮到電氣功能可能有所變化，建議在標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的PC建筑外墻板采用插座可調(diào)式線盒，以此避免電氣管盒的重新敷設(shè)，節(jié)約人力物力。

四、裝配式建筑機(jī)電安裝施工技術(shù)探討

除了上述安裝要點(diǎn)，裝配式建筑機(jī)電安裝還有許多細(xì)節(jié)值得注意，下面筆者以某裝配式商品住宅建筑為例，就其機(jī)電安裝施工技術(shù)加以分析，以供參考。

1.概況

已知該裝配式建筑屬于商品住宅工程，其中多層住宅樓和公共建筑分別為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，機(jī)電安裝主要包括強(qiáng)弱電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電氣設(shè)備等，顯然機(jī)電安裝需要多個(gè)專業(yè)工種之間的溝通協(xié)調(diào)與綜合分析。為更為直觀的了解機(jī)電安裝技術(shù)，下面基于合理的施工流程（見圖3）就該裝配式多層住宅樓廚房、衛(wèi)生間套管預(yù)留、暖通系統(tǒng)套管預(yù)留、通風(fēng)設(shè)施安裝等作了詳細(xì)的分析[8]。

2.深化設(shè)計(jì)與預(yù)留預(yù)埋

為保證裝配式機(jī)電安裝工作順利進(jìn)行，需要對與其相關(guān)的點(diǎn)位、預(yù)留孔洞等進(jìn)行設(shè)計(jì)檢查，在根本上提高裝配式構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化與適用性，這不僅包括PB板件的預(yù)留點(diǎn)位，還包括暖通、給排水等預(yù)制管道構(gòu)件坑槽、孔洞的預(yù)留，以免出現(xiàn)平面交叉影響后續(xù)施工。如果期間出現(xiàn)預(yù)留洞口、套管等點(diǎn)位沖突的情況，應(yīng)及時(shí)溝通、商定修正并予以清楚的標(biāo)注，尤其是安裝位置和標(biāo)高必須保證合理而準(zhǔn)確。

仔細(xì)核對PC構(gòu)件安裝位置與方向。具體應(yīng)該以深化后的機(jī)電設(shè)計(jì)圖紙基準(zhǔn)為重要依據(jù)準(zhǔn)確標(biāo)高各個(gè)箱、盒，隨后準(zhǔn)確放線管道的敷設(shè)走向，注意配合暖通、排水等其他部分安裝保證施工順利[9]。在吊裝PC內(nèi)外墻板、飄窗板等構(gòu)件時(shí)，需認(rèn)真校對對應(yīng)的機(jī)電點(diǎn)位，使標(biāo)高、位置、尺寸等準(zhǔn)確無誤，如果出現(xiàn)誤差應(yīng)及時(shí)溝通更改，并在管線配合后隱蔽前予以驗(yàn)收，保證強(qiáng)弱電與內(nèi)外墻板等安裝有序進(jìn)行。

在施工過程中，嚴(yán)格按照圖紙預(yù)留排水、暖通套管、線盒、洞口，如飄窗雨水套管安裝位置、暖通預(yù)留套管尺寸、陽臺排水立管預(yù)留洞口、疊合板衛(wèi)生間水管井預(yù)留洞口位置等均應(yīng)在符合電氣專業(yè)點(diǎn)位的條件下加以規(guī)范預(yù)留預(yù)埋（見圖4）[10]。不過疊合樓板低位插座配管、電氣預(yù)埋盒等的預(yù)埋和固定應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3.機(jī)電安裝的具體過程

（1）安裝強(qiáng)弱管線

不管是明敷管線還是暗敷管線都應(yīng)借助管箍進(jìn)行連接而非對焊，且管端套絲長度至少達(dá)到一半的管箍總長，同時(shí)為確保接口嚴(yán)密，還需涂抹鉛油于絲扣位置配以麻絲纏繞，或者作聚四氯乙烯防水處理結(jié)合使用管鉗擰緊。當(dāng)暗配管直徑在50mm以上時(shí)可用套管焊接，長度可控制在1.5倍管外徑以上，同時(shí)在套管中心位置完成連接管對口，并進(jìn)行牢固焊接[11]。對于現(xiàn)澆構(gòu)件內(nèi)的管道，既可以用釘子將其緊固于模板之上后配以墊塊和鐵線綁緊，也可用鐵線直接捆扎管子于鋼筋之上。通常在澆筑混凝土之前進(jìn)行上述施工，如果線管位于磚墻內(nèi)則可與土建一同進(jìn)行，至于固定可先打入木樨后釘釘子，控制線管與墻表面保持1.5cm以上的距離。

對于地坪內(nèi)的配管應(yīng)在澆筑混凝土之前埋設(shè)并墊高管子，使其距離土層1.5～2.0cm，以免潮濕的土壤腐蝕管道;對于穿過建筑物底部的配管，則要采取合理的保護(hù)措施;對于并排敷設(shè)的大量管道，需將混凝土灌入空隙中，在整齊排列連接落地式配電箱線管的同時(shí)做好接地處理。對于明配鋼管則可用軟管進(jìn)行補(bǔ)償嵌套，以便保證金屬軟管弧度足夠，能夠在下沉中伸縮;對于明配、暗配鋼管的線管連接位置或者線盒位置，必須采用接地卡碼進(jìn)行跨接，且接地牢固可靠，接地線在4mm以上。

（2）敷設(shè)暖通管道

應(yīng)先根據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)完成支架施工，隨后將其固定于設(shè)計(jì)位置展開安裝。如在安裝閥門構(gòu)件的過程中，必須施加一定的強(qiáng)度進(jìn)行手動(dòng)試壓泵耐壓試驗(yàn)，若在10%比例的抽查中存在裂或漏的問題再進(jìn)行20%比例的抽查，同樣按照規(guī)范作強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)，其中設(shè)于主干道的閉路閥門具有切斷的作用，所以強(qiáng)度試驗(yàn)要逐一展開。同時(shí)在管道系統(tǒng)試壓與清洗環(huán)節(jié)，試壓表精度至少要達(dá)到1.5級，表面刻度最大值要為2倍的試壓壓力，在試壓期間必須使其安裝位置最低，控制壓力和時(shí)間分別為1MPa以上和10min，若降至工作壓力后無滲漏表示安裝合格[12]。

（3）安裝給排水管道

遵循的流程是安裝準(zhǔn)備-管道預(yù)制-排水管道安裝-灌水試驗(yàn)。其中排水塑料立管可選擇消音三通結(jié)構(gòu)，如果橫支管合流構(gòu)件管段超過2m，需要設(shè)置間距小于4m的伸縮節(jié)，并將管端插入預(yù)留的間隙中，使其跟隨季節(jié)的變化而調(diào)整，通常冬季可調(diào)整為20mm以內(nèi)，夏季可調(diào)整為10mm以內(nèi)。但若穿越樓板的立管作為固定支架，其承口位置則要設(shè)計(jì)逆水流。

經(jīng)過采取上述安裝技術(shù)與工藝，該裝配式建筑機(jī)電安裝質(zhì)量得到了良好的保障，為建筑功能的發(fā)揮和有序的運(yùn)營奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、裝配式建筑機(jī)電安裝的發(fā)展趨勢

隨著人們對精裝修、高品質(zhì)、可直接入住住房需求的提升，內(nèi)裝工業(yè)化體系應(yīng)運(yùn)而生，如整體衛(wèi)浴、整體廚房、架空地板技術(shù)等得到一定的應(yīng)用，這無疑為裝配式建筑發(fā)展明確了方向，特別是所有機(jī)電管線與結(jié)構(gòu)體分離的設(shè)想，不僅省去了結(jié)構(gòu)體內(nèi)設(shè)備管線預(yù)留預(yù)埋的過程，也方便了設(shè)備管線的更替和維修，因此日后可能普及的裝配式建筑機(jī)電技術(shù)有：

1.在吊頂內(nèi)安裝通風(fēng)管和電線管，在架空地板內(nèi)敷設(shè)采暖和給排水干管。

2.推廣使用貼面墻技術(shù)，即將機(jī)電管線敷設(shè)空間設(shè)于外墻與室內(nèi)裝飾面之間。

3.借助排水集合器技術(shù)基于一定坡度連接室內(nèi)器具排水橫管與公用立管。

4.可以將預(yù)制生產(chǎn)的模塊化供暖板直接設(shè)于架空地板之上，同時(shí)敷設(shè)供暖干管于架空地板之下等。

這些均有利于裝配式建筑機(jī)電安裝效率的提升和質(zhì)量的保障，所以還應(yīng)繼續(xù)加大研究創(chuàng)新力度。

七、結(jié)束語

裝配式建筑機(jī)電安裝不同于一般建筑的機(jī)電安裝，對管線、套管、洞口等預(yù)留預(yù)埋質(zhì)量有著更為嚴(yán)格的要求，這就要求我們在重視機(jī)電安裝施工的基礎(chǔ)上，選用可靠的技術(shù)工藝，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范，以此提升施工水平，促進(jìn)裝配式建筑順利的普及。

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