機房管件裝配式施工技術

莊小杰，呂善勇，劉洪剛，周剛，夏康，崔延瓏

（中國建筑一局（集團）有限公司，北京 100161）

1 引言

隨著國際、國內建筑市場迅猛發展，裝配式建筑安裝正如雨后春筍般開始全面發芽，順應市場大趨勢，機電裝配式安裝也逐漸開始發展，各企業均開始研究機電裝配式安裝。裝配式機房安裝最大的難點在于如何精確定位、預制加工及安裝，目前裝配式機房已完成案例較少，已完成的部分項目機房裝配式安裝是在加工廠組裝成功后拆解再到項目進行裝配式安裝，此方法大大提高了裝配式機房的成功率但是相應的也增加了工作量，如何在不拆解的同時保證一次性拼裝成功是機房裝配式安裝的核心，而通過BIM軟件建模后依據模型進行拆分出圖正是解決此問題的最佳辦法。作為萬達集團第一個BIM總發包項目，巢湖萬達廣場項目采用BIM技術指導施工，對裝配式機房技術進行深入剖析和改進，在不拆解的情況下進行一次性拼裝，保證一次性拼裝成功。

2 工程概況

巢湖萬達廣場項目位于安徽省巢湖市，項目為一棟綜合體，地下一層地上五層，大商業制冷機房位置為地下一層，機房面積680㎡，管道1300余米。機房設有4臺冷水機組，10臺水泵，1臺板式換熱器，2臺集分水器，1套定壓補水裝置，1臺全自動軟水器，1臺加藥裝置，1臺全程水處理儀。針對巢湖萬達廣場超市制冷機房實際狀況，工廠預計加工分段共107段，其中管道76個分段、支吊架31個分段。根據分段安排施工，計劃安裝工期為10d。

3 關鍵施工技術

3.1 利用BIM軟件進行模型繪制、優化

模型繪制存在兩種情況，一種是利用BIM新型機電軟件萊輔絡軟件直接進行繪制，另一種是利用已有的Revit模型導入萊輔絡軟件進行繪制，模型繪制完成后，對模型進行審核及檢查，主要審核土建、機電模型是否滿足設計、驗收規范及圖集要求；檢查機電與建筑結構碰撞問題；解決碰撞及不合理或未連接部位，保證模型完整性。審核完成后進行模型的二次優化，解決管道、設備、閥部件連接不合理部位，保證連接與實際相符；解決設備及閥部件檢修空間不足及不合理位置；提前在模型中排布焊縫尺寸及墊片厚度等。

圖1 模型優化對比

3.2 模型分段拆分

3.2.1 分段拆分原則

結合機房實際尺寸及梁柱的空間位置標高進行拆分，保證安裝空間滿足拆分管段長度的安裝要求。盡量減少焊口的增加及法蘭的增加，盡量在原有法蘭連接部位進行拆分，彎頭及異形件部位嚴禁拆分，拆分的部件盡量減少安裝難度。

3.2.2 運用BIM新型機電軟件萊輔絡軟件的模型拆分

①模型預計管道分段76段，落地支架31段，根據現場機房位置、通道、機房面積、高程、風管橋架等定主管道整體標高為3.1m，最長分段為6m；

②依據設計圖紙機房上空管綜密集復雜，選擇落地支架使吊裝便于施工，分段采取相同位置達到整齊美觀；

圖2 分段采取相同位置整齊美觀

③組合式支架分段，落地支架采用螺栓連接方式，便于運輸、安裝及調整誤差，杜絕了現場燒焊，做到了文明施工。

3.3 出具加工圖及工廠預制化加工

根據模型拆分結果制定加工管道分段方案最終出具工業級裝配圖紙，由廠家按照模型及圖紙在預制加工廠進行模塊化預制生產，工廠預制管件的生產運用全自動相貫線切割機、全自動焊接機器人進行工廠化預制，從而保證施工質量。采購的管道、管件及閥部件必須確定由同一廠家生產且同一批次出廠，生產廠家應具備保證設備及管線預制模塊符合質量要求的生產工藝設施、試驗檢測條件，在設備及管線預制模塊在生產前，應由施工單位組織深化設計人員應對生產廠家進行深化設計文件的交底，預制加工所需零部件關鍵尺寸需百分百復測，以實際數據進行加工生產，最終加工完成后的預制管件出廠時必須出具相關質量證明文件。

3.4 管道安裝

空調冷凍水管徑＜DN100為鍍鋅鋼管，采用絲扣連接；≥DN100為無縫鋼管，采用焊接。

3.4.1 安裝控制順序

基礎及墻梁柱的尺寸及空間校核→設備落位及校核→墻體預留洞口尺寸及位置校核→支吊架布置及放線校核→主管道及橫干管安裝及校核→異形部件安裝及校核→垂直管道安裝及校核→消差焊口安裝閉合→打壓試驗驗收→系統調試、管道沖洗。

3.4.2 管道安裝工序安排

安裝總原則是先設備后管道，先主管后支管，先橫管后豎管，先上層管后下層管，先難管后易管，先法蘭安裝后焊口。

①支架安裝：安裝原則為先里后外，安裝順序如下

a.從 CHZJ-1→2→3→4→5→6

b. 從 CHZJ-14→13→12→8→7→9→10→11→18→17→16→15

圖3 支架安裝

②管道安裝：安裝原則為先主管后支管、先大管后小管、先高位后低位、先里后外的順序，先安裝A區域再安裝B區域，具體安裝順序如下：

a.1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12

b.9、13、14、15、16、17、18

圖4 管道安裝

③連接設備進出口的安裝

a.機組在與管道連接應在管道沖洗合格后進行。

b.與機組連接的管路上按設計要求安裝閥門、儀表等，位置應準確，排列規整。

c.機組與管道連接時，應設置軟接頭，管道應設置獨立的支吊架。

圖5 完成效果圖

4 實施效果綜合分析

4.1 平行作業，縮短工期，提高質量

可與土建工程平行作業，可縮短在現場施工的工期，一次性成功完成現場裝配任務，可提高機房的安裝速度與質量。

4.2 節約材料，減少材料浪費

少焊接、少損耗，因傳統工藝現場加工后剩下的管段不能較好地重復利用或再利用，通過裝配式制作，預制廠家可以將尾料形成再生資源，真正實現現場施工零損耗。

4.3 安全環保、綠色施工

大多數機房都在地下室，照明不足、環境潮濕、空氣不通暢，在此環境下施工作業，特別是焊接作業時，煙塵飄散，對施工人員身體健康造成極大危害。裝配式安裝可提高現場文明施工，做好綠色施工的同時，減少焊接動火造成的安全隱患。

4.4 推進建造模式向工業化轉型

管件加工實現工廠化、批量化、自動化，由現場的手工加工轉向機械式加工，加工工藝有了新的突破，預制構件的工藝水平更高，連接質量及精度也相應提高。

5 結語

目前裝配式機房處于起步階段，還存在許多綠色施工的弊端，但裝配式機房的萌芽發展是機電安裝工程綠色施工、零工期施工開啟新時代的標志，該工藝具有很高的綜合適應性和施工靈活性，巢湖萬達廣場項目BIM+工廠預制化裝配施工是機電安裝專業向工廠預制化和現場裝配化發展道路上的重要實踐之一，下一步將繼續完善技術上的整合，建立健全相應的配套體系和相關規范、標準，為建筑產業化進程保駕護航。裝配式機房施工在我國的發展以及應用有著重要的意義，它將推動著建筑行業的技術向著便捷、環保、產生更多經濟效益的方向迅速發展。