建筑機電預制裝配式機房施工技術

（煙臺盛泰園林建筑有限公司，山東 煙臺 264003）

在社會經濟逐步發展的背景下，施工效率成為重點追求目標，機電安裝工程領域需在既有施工技術的基礎上實現突破。通過預制裝配式施工技術的應用，可有效縮短作業時間，提高作業效率，減少成本投入。

1 工程概況

某大型商業綜合體項目配有制冷機房，主要包含4 臺制冷機組、8 臺離心式水泵和2 臺分集水器，均布設于地下1 層，連接管道總長約1600m。基于現場情況展開深化設計，共拆分為4 個泵組單元，均采取預制裝配式機房施工技術，以構成完整的大型制冷機房系統。

2 預制化機房的設計要點

設計是建筑企業綜合實力的重要體現形式，在現代化的設計方法中，BIM技術取得廣泛的應用，其在建筑施工中的應用優勢逐步顯現。依托于BIM 技術，設計人員可更為全面地掌握機房的布置狀況，提高深化設計的水平，達到高效、人性化、節能環保等多重效果。

2.1 機組內泵組單元系統的模塊化

各類設備的布設形式應具有合理性，在保證設備可穩定運行的前提下，適當減小空間占用量，實現模塊化的加工與安裝[1]。機房內部整體模型集多部分于一體，需要按特定的模數拆解成多個泵組單元，保證其具有均衡性且整體比例對稱，以便快速完成制安作業。裝配式機房管段預制加工及拼裝的工藝要點較多，對BIM 模型的精度提出較高要求，若采取常規的建模方法難以滿足精度要求，其原因在于該類方法的族庫模型均為通用尺寸，與建模所需存在偏差，因此實際工作中應充分考慮工程需求，全方位采集高精度的數據，給建模提供支持。

2.2 緊湊布置管道

視實際情況合理利用綜合支吊架技術，優化機房管道布設形式，打破大面積鋪設思維的束縛，提高管道的集成化水平。管道排布過程中需最大限度減小空調水路阻力，對于阻力偏大的區域可適時調整管線的標高，從而減少彎頭的用量，例如可使用45°彎頭，從而削弱其局部阻力。根據進出口端部的結構特點采取相適應的豎向管道底撐形式，可利用法蘭代替常規鋼板。全面復核管底撐與排水溝的位置關系，若發生彼此相碰撞的情況需合理調整。

2.3 支吊架系統穩定可靠

支吊架系統的施工狀況將直接影響機房內系統的綜合應用水平，因此支吊架系統應當成為設計階段的重點考慮對象，要求該結構維持穩定性，有效承擔設備、管道等相關裝置的重量。引入Midas 軟件，借助該平臺驗證支吊架的使用情況，由此采取優化措施，確保各泵組單元的支吊架均具有穩定性。支架以共用支架較為合適，配套大尺寸的型鋼以便承受源自于主管道的荷載。條件允許時需使用吊架，從而開闊人員活動區的視野。機房內部的支架統一選擇輕型裝配式支架形式，從結構布置情況來看主鋼管管道并排后寬度較大，為增強施工的靈活性可選擇分段的裝配式支架，成型后再對其鍍鋅處理，運抵現場后利用螺栓穩定連接。

2.4 兼顧吊裝及運輸條件

設計初期需充分考慮到預制廠以及施工現場所具有的吊裝作業條件，以此為依據確定各泵組單元的尺寸，保證兩者具有協調性。泵組單元各構件的尺寸普遍偏大，需重點分析運輸期間的道路限高限寬問題，保證運輸的安全性。

建筑結構施工偏差問題較為普遍，例如梁結構尺寸、立柱尺寸、墻體位置等。若結構存在偏差極容易對機電管線的安裝造成不便，甚至發生與結構碰撞的情況。

工程施工中需明確建筑結構圖的具體內容，依據其中的標準測量復核，根據所得結果合理優化建筑結構圖，再進一步組織機房建筑結構建模工作。裝配化建模的關鍵在于得到BIM 模型的支持，在建模時需充分考慮裝配施工需求，合理調整配件尺寸、設備大小等方面的參數，合理分割加工段以提高施工的秩序性。

預制件的預拼裝時需及時測繪已完成加工的預制件，生成相對應的模型，以此為依據開始預組裝，期間及時檢測偏差，將實測值與設計要求對比分析，若超出允許值則必須合理調整加工預制件，保證其最終安裝到位。

3 預制加工技術要點

裝配式建筑發展進程中，建筑機電系統的預制加工始終是重點工作內容，為順應現代化發展趨勢，業內相繼引入數字化加工生產線，從而提高智能化水平，減少資源投入，并緩解生產期間的環境污染問題[2]。此時，預制加工廠的選擇應當成為重點考慮內容，需兼顧多方面因素，具體作如下分析：

（1）加工中心臨近現場，以縮短運輸距離，具備良好的道路運輸條件，以便提高運輸效率。

（2）加工中心應具有較強的綜合制造能力，滿足大型泵組單元的預制要求，配套完善的作業工具，包含析架起重機、管道切割機等。從機房系統內部組成來看，水泵、管道等相關裝置的體積較大，而倒鏈的工作能力有限，搬運速度較慢。對此，可配套高性能的吊裝設備，從而快速完成各類大型構件的吊裝作業。

（3）加工中心作業內容中，管道、支吊架等相關裝置的焊接為重點內容，而焊接期間易釋放有毒有害氣體，為確保作業人員的人身安全，必須配套通風設備，以提高內部空氣流通能力[3]；焊接期間的光污染問題也較為嚴重，此時可采取隔離措施，最大限度減少對其它作業區的不良影響。

4 預制化泵組的運輸

4.1 加工廠內吊裝

析架起重機主要負責吊裝作業，鑒于部件尺寸較大的特點，需要確保吊裝設備的穩定性。吊裝作業應注重如下幾點：

（1）起吊前做好準備工作，對活動部件采取二次加固措施，確保其能夠維持相對穩定的狀態。

（2）彈簧減震器以及阻尼減震器等相關裝置均是吊裝系統中的關鍵組成，吊裝前需對其采取加固措施，保證其在吊裝期間不出現變形等異常狀況。

（3）隨著吊裝高度的逐步提升，當其離地距離達到200mm 時暫停，全面檢查吊耳、支架系統等相關裝置的穩定性，若無誤方可繼續吊裝，具體如圖1所示。

4.2 運輸期間的注意事項

（1）運輸公司積極與沿線道路的交通執法部門取得聯系，做好信息備案工作，要求運輸物品、時間、路線等方面的信息均具有準確性。

（2）組建完整的運輸車隊，車隊前后至少應配置1 輛引導車，每位運輸人員配備通訊工具，以便及時溝通。通過引導車調控運輸速度，對于穿越路口等特殊區域，需提前下車疏導，保證行人等能夠與運輸車隊保持安全的距離。此外，用引導車觀察運輸車輛的狀況，掌握實際運輸情況，若遇到路面平整度欠佳的情況需加大觀察頻率，以避免零部件散落等問題。

（3）泵組單元的尺寸較大，裝車后需在結構四周粘貼反光貼，目的在于提高運輸時的辨識度，向道路其他車輛傳達信息，避免車輛碰撞的情況。并且，粘貼好反光貼后還便于引導車觀察限高、限寬情況，確保運輸的安全性。

（4）做好現場勘察工作，提前規劃線路，詳細標記沿線各橋梁、限高桿等，營造良好的車隊運輸條件[4]。此外，為順利將泵組單元相關結構運抵現場，需提前規劃備用線路。泵組單元運輸現場，如圖2所示。

圖2 泵組運輸

4.3 現場吊裝

（1）以吊裝的半徑、重量及高度等相關參數為依據，配套相適應的吊裝設備。

（2）吊裝前全面檢查沿線的路況，不可出現路面塌陷等異常狀況。

（3）加強對起重機站位點承載力的檢驗，若此方面未滿足要求，需要委托專業公司采取加固措施。合理調整起重機的支點，所處位置以結構柱正上方較為合適，并在支點底部鋪設鋼板，以達到分散荷載的效果，避免局部受力過大的情況[5]。

（4）根據起重機的工作特性采取防傾覆措施，確定吊臂的有效作業半徑，在該范圍內組織試吊，期間觀察吊裝系統的使用狀況，維持穩定后方可正式吊裝。

（5）以機房內泵組單元的編號為基準，有序完成各部分的吊裝作業。

4.4 機房整體組裝

裝配式機房施工全流程中，拼裝為重要的收尾環節，拼裝作業情況是呈現整體施工效果的重要“窗口”，因此必須做好現場的拼裝作業。

（1）創建BIM 模型，根據圖形確定具體的安裝控制點，提前在地面、墻面等關鍵部位設置參照點，以便相應泵組單元可快速安裝到位。

（2）參照泵組單元的編號將其依次運輸到位，盡可能做到一次精準就位。安裝期間可利用全站儀等相關裝置檢查，及時發現位置偏差并調整，保證泵組單元最終的安裝位置完全與設計要求相符。

（3）采用流水化拼裝作業的模式，運輸班組根據實際情況調整泵組單元，再由拼裝小組做進一步的調整，若無誤則拼裝成型。

4.5 裝配式施工現場的主要問題及應對策略

從工程實踐來看，裝配式機電安裝過程中仍存在一些問題，需明確問題的根本所在，采取相適應的應對策略。

（1）機房是集多部分子系統而組成的完整體系，其包含暖通、消防、照明等多個部分，各子系統均存在特定的供應商，在產品類型及品質方面難免有所差異。此時，以何種方式集成各類產品成為亟需解決的問題。實際工作中，應以施工需求為導向合理選擇材料和設備，合理調整管線的排布方式，使其滿足設計要求。

（2）部分預制構件與現場預留空間存在差異，此現象的主要成因在于前后工作的銜接不密切、作業人員缺乏信息溝通。對此，需提高各專業間的溝通效率，員工之間形成緊密配合的關系，施工方與設計方應構建完善的聯絡通道，明確設計意圖以及建設需求，盡可能減少圖紙的修改頻次，避免不必要的浪費現象。

（3）機房裝配化施工期間易產生誤差，此部分難以從根本上消除，且在特長和特大口徑管道安裝中體現得更為明顯。結合工程經驗可從如下幾項工作切入解決該問題：①提高BIM 模型的精度，全面復核BIM 的各類預制件，及時發現問題并修正；②經嚴格的計算后確定材料的規格和場地尺寸，做好管線的測繪工作；③配置高效率的工具，以便快速完成管線安裝作業。

5 結束語

綜上所述，建筑機電安裝工程是建筑施工全流程中的重點環節，其工作量較大，對施工技術、現場環境保護效果等方面都提出較高的要求。通過預制裝配技術的應用有助于順利完成泵組單元的制造與安裝作業。文章則圍繞預制裝配式機房施工技術展開探討，希望所提內容可為類似工程提供參考。