周陳輝 中鐵建大灣區(qū)建設(shè)有限公司

1 前言

隨著建筑市場競爭越加的激烈，越來越多的建筑企業(yè)及裝配工廠通過進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展的目標(biāo)。裝配式建筑施工技術(shù)就是技術(shù)創(chuàng)新的最直接的表現(xiàn)，已經(jīng)得到了普遍的重視，這種新型技術(shù)在機(jī)電安裝工程中發(fā)揮了重要的作用。該技術(shù)主要是通過深化設(shè)計(jì)、預(yù)制砌筑墻體、管線工廠化預(yù)制加工、機(jī)電設(shè)備空間預(yù)留現(xiàn)場拼接等來實(shí)現(xiàn)。如何通過預(yù)制裝配式施工技術(shù)更好的實(shí)施機(jī)電安裝工程的任務(wù)，將是今后重點(diǎn)研究的方向。

2 機(jī)電安裝工程中裝配式施工的現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)企業(yè)研究及應(yīng)用情況

在國內(nèi)機(jī)電安裝工程中裝配式施工還是一個(gè)比較新生的事物，許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝規(guī)程都不健全，但是國內(nèi)一些大型企業(yè)已經(jīng)在這方面有所研究，并已經(jīng)在試點(diǎn)項(xiàng)目上進(jìn)行了應(yīng)用。如廣州紅酒庫項(xiàng)目施工中，空調(diào)管道、空調(diào)器閥組、水泵機(jī)組等都采用了裝配式施工技術(shù)。通過查詢相關(guān)資料所知，目前此技術(shù)的應(yīng)用范圍還是比較局限。在裝配式建筑施工技術(shù)剛起步的初級階段，機(jī)電安裝專業(yè)的裝配式施工是沒有能力與土建專業(yè)同時(shí)全面大力推進(jìn)的，欲速則不達(dá)，要把有限的研究側(cè)重于設(shè)備機(jī)房、管道井等設(shè)備、管線密集的地方，然后再逐一向其他技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展。

2.2 施工中實(shí)際應(yīng)用情況

根據(jù)當(dāng)前建筑工程的結(jié)構(gòu)，分為非裝配式和裝配式。非裝配式建筑工程中，機(jī)電工程同樣可以用到裝配式施工技術(shù)，尤其是在設(shè)備機(jī)房（機(jī)房、泵房、閥站等）、管道井等比較獨(dú)立的空間中，裝配式技術(shù)可以發(fā)揮它的大部分優(yōu)勢，加快施工進(jìn)度、減少施工成本等，現(xiàn)在很多非裝配式項(xiàng)目中都得到了應(yīng)用。然而在裝配式建筑中，其裝配化無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以需根據(jù)不同的裝配式施工技術(shù)而采取不同的方案。機(jī)電安裝工程采用預(yù)制裝配式施工的，現(xiàn)階段比較容易實(shí)現(xiàn)的是由車間預(yù)制生產(chǎn)加工，運(yùn)至安裝現(xiàn)場后再組裝成成品，種類主要有管道井綜合支架、走廊綜合支架、機(jī)房綜合支架、線槽、橋架及成套型設(shè)備、基礎(chǔ)等。

3 機(jī)電安裝工程中裝配式技術(shù)實(shí)施基本流程

3.1 預(yù)制裝配式基本流程

①BIM模型設(shè)計(jì)或深化設(shè)計(jì)→②現(xiàn)場尺寸復(fù)核→③導(dǎo)出預(yù)制加工圖→④預(yù)制加工尺寸復(fù)核→⑤工廠化預(yù)制加工→⑥成品工廠預(yù)組裝→⑦運(yùn)輸至現(xiàn)場→⑧現(xiàn)場裝配施工。

3.2 實(shí)施流程描述

（1）深化設(shè)計(jì)可采用BIM搭建的模型來實(shí)現(xiàn)，也可以使用傳統(tǒng)的CAD畫圖軟件優(yōu)化、深化設(shè)計(jì)，現(xiàn)在比較先進(jìn)、效率更高、效果更好的屬于采用BIM技術(shù)。經(jīng)過管線碰撞測試，綜合管線的布置經(jīng)過優(yōu)化調(diào)整后，最終得出的深化設(shè)計(jì)圖、BIM模型或施工方案都能反應(yīng)現(xiàn)場的機(jī)電系統(tǒng)實(shí)際情況，根據(jù)模型、方案來指導(dǎo)施工。BIM模型如圖1、圖2所示。

圖1 BIM模型（一）

圖2 BIM模型（二）

（2）得到深化設(shè)計(jì)圖或BIM模型建立后，由項(xiàng)目專業(yè)工程師進(jìn)行審圖后由專業(yè)測量人員對現(xiàn)場既有的坐標(biāo)、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，對規(guī)格尺寸進(jìn)行校核，防止深化設(shè)計(jì)圖或BIM模型與現(xiàn)場不符。

（3）從經(jīng)過最終確認(rèn)的深化設(shè)計(jì)圖或BIM模型中導(dǎo)出預(yù)制加工圖（部分管段圖、局部管線綜合圖、機(jī)房設(shè)備安裝圖等），其精度堪比機(jī)械制圖，可直接用于指導(dǎo)預(yù)制加工。

（4）后方工廠或預(yù)制加工區(qū)拿到預(yù)制加工圖和項(xiàng)目部加工任務(wù)書后，再與機(jī)電單位進(jìn)行最終尺寸復(fù)核，核查加工的可行性。裝配式預(yù)制加工廠如圖3所示，加工件如圖4所示。

圖3 裝配式預(yù)制加工廠

圖4 加工件

（5）工廠根據(jù)項(xiàng)目部提供的加工任務(wù)書和預(yù)制加工圖紙，按照機(jī)械制造的工藝質(zhì)量要求，進(jìn)行管道、部件材料的分段制作加工。

（6）根據(jù)加工好的管道、部件進(jìn)行預(yù)組裝，核查加工部件的尺寸精度和確保部件的質(zhì)量。

（7）對現(xiàn)場的安裝條件進(jìn)行確定無誤后，督促加工廠及時(shí)把預(yù)制構(gòu)件運(yùn)送至安裝現(xiàn)場，保證按時(shí)開展裝配式機(jī)電安裝工作。加工進(jìn)場的是預(yù)制加工好的局部構(gòu)件或者安裝件，這些構(gòu)件大部分質(zhì)量大、占用空間大，加上構(gòu)件需要按照特定順序安裝或臨時(shí)存放，所以需提前規(guī)劃好堆放方案和二次搬運(yùn)方案。

（8）現(xiàn)場安裝人員、設(shè)備、安裝方案、吊裝方案等均滿足施工的情況下進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的組裝。

4 機(jī)電安裝工程中裝配式技術(shù)施工特點(diǎn)

4.1 機(jī)電安裝與土建施工的關(guān)系緊密相連

機(jī)電設(shè)備的安裝一般都不是單獨(dú)進(jìn)行的，與土建施工具有較強(qiáng)的協(xié)同性。一般都是在土建施工的基礎(chǔ)上而進(jìn)行的，土建施工必須滿足機(jī)電設(shè)備安裝的條件并移交符合要求的機(jī)電安裝作業(yè)面，所以土建施工作業(yè)的好壞決定著機(jī)電設(shè)備安裝的基礎(chǔ)。因此，在工程初期階段最重要的便是要做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作（如尺寸復(fù)核、預(yù)埋等），二者的有效配合是推動(dòng)工程建設(shè)往優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目前進(jìn)的關(guān)鍵。

4.2 場外工廠化預(yù)制能夠提高制作質(zhì)量水平

在是實(shí)施機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配式技術(shù)時(shí)，在對管段、支架等進(jìn)行預(yù)制加工的過程中，全部都是由在專業(yè)的生產(chǎn)車間中完成，加工全過程都嚴(yán)格遵照相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，而且加工工人的操作技能水平比現(xiàn)場施工工人更加熟練，使預(yù)制加工質(zhì)量得到有效提升，有效提升了機(jī)電安裝工程的整體質(zhì)量。

4.3 現(xiàn)場安全隱患和環(huán)境污染得到有效控制

在過去的傳統(tǒng)施工現(xiàn)場，包含了切割、打磨、焊接、油漆等工作，導(dǎo)致在施工時(shí)容易出現(xiàn)安全事故，對工作人員的生命安全產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。此外，還會(huì)對生態(tài)環(huán)境造成污染，不利于我國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。通過裝配式技術(shù)，可以減少火災(zāi)安全隱患、噪聲污染和粉塵污染等，大大改善作業(yè)環(huán)境，不但提升了施工效率，還確保了施工質(zhì)量與安全。

4.4 提高施工的集成化，提高美觀度

通過BIM建模對管道布置進(jìn)行優(yōu)化，可以采用特定區(qū)域內(nèi)的暖通、給排水、電氣等各個(gè)專業(yè)管道一體化預(yù)制加工，可以達(dá)到各專業(yè)管線、支架同步施工，可有效避免交叉作業(yè)以及互相干擾的情況。由于都采用統(tǒng)一加工方式和施工工藝，現(xiàn)場整齊美觀，真正實(shí)現(xiàn)了安裝工程精裝化施工，大大提高美觀度。

4.5 BIM技術(shù)應(yīng)用更加廣泛

通過以BIM模型為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換成的預(yù)制加工設(shè)計(jì)圖紙，能精確指導(dǎo)工廠預(yù)制加工，能夠?qū)Π惭b技術(shù)人員進(jìn)行全面性、可視化的指導(dǎo)。提高預(yù)制加工質(zhì)量的同時(shí)還減少六成以上的現(xiàn)場作業(yè)量。促使質(zhì)量、進(jìn)度、管理水平都得到顯著的提高，很好地提高了施工效率。

5 機(jī)電安裝工程中裝配式技術(shù)存在的問題

（1）裝配式機(jī)電工程安裝是指規(guī)劃設(shè)備的類型和大小。但就目前來說，市場秩序比較混亂、界限模糊，還沒有一個(gè)明確的規(guī)范性文件。各地及各企業(yè)在探索裝配式施工的應(yīng)用中，仍處于初步的嘗試階段，成熟的、能推廣的技術(shù)規(guī)范較少，導(dǎo)致一些人員企圖蒙混過關(guān)，造成安裝時(shí)存在安全隱患，影響施工進(jìn)度。

（2）缺少與其他專業(yè)裝配式施工的協(xié)同發(fā)展，容易導(dǎo)致機(jī)電專業(yè)與建筑結(jié)構(gòu)、裝修專業(yè)等相關(guān)專業(yè)施工進(jìn)度的脫節(jié)及現(xiàn)場安裝的交叉沖突，無法發(fā)揮該施工技術(shù)效率高、環(huán)保、節(jié)材及維保簡便等方面的優(yōu)勢。

（3）技術(shù)人才缺乏，預(yù)制機(jī)電設(shè)備安裝中，專業(yè)技術(shù)人員的水平對施工優(yōu)劣起著決定性的作用。如果安裝人員對預(yù)制安裝流程及規(guī)程了解不夠充足，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)施工無法嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工。如果安裝人員對構(gòu)件的功能了解不足，則會(huì)導(dǎo)致安裝位置偏差甚至錯(cuò)誤、參數(shù)設(shè)置不合理等安裝錯(cuò)誤的問題產(chǎn)生，威脅整個(gè)建筑的安全。人才是預(yù)制裝配式施工技術(shù)發(fā)展的重要因素，需要企業(yè)通過各層次全方面培養(yǎng)具有高素質(zhì)的技術(shù)人員和項(xiàng)目管理人員。

6 機(jī)電安裝工程中裝配式技術(shù)發(fā)展趨勢

通過試點(diǎn)項(xiàng)目以及國家、政府出臺(tái)的相關(guān)政策，不難看出今后機(jī)電工程甚至整個(gè)建筑工程運(yùn)用裝配式技術(shù)是主流是大勢所趨。預(yù)制裝配式安裝技術(shù)今后的發(fā)展趨勢主要有以下幾個(gè)方面。

（1）通過各級政策投資項(xiàng)目和試點(diǎn)項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)預(yù)制裝配式施工技術(shù)的推廣，使得該技術(shù)逐漸成為建筑施工中的常用技術(shù)。當(dāng)政府投資經(jīng)濟(jì)適用房和公共建筑時(shí)，既實(shí)現(xiàn)了預(yù)制裝配施工技術(shù)的宣傳推廣，又能使更多的建筑企業(yè)和加工廠充分認(rèn)識到該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，促使預(yù)制裝配施工技術(shù)逐步得到大眾認(rèn)可與運(yùn)用。

（2）隨著預(yù)制裝配施工技術(shù)的推廣和應(yīng)用，預(yù)制裝配施工技術(shù)將進(jìn)一步向集成化方向發(fā)展。結(jié)構(gòu)專業(yè)、建筑裝飾和機(jī)電安裝專業(yè)相互協(xié)同作用必定是未來機(jī)電安裝工程預(yù)制裝配施工的一個(gè)重要發(fā)展趨勢。

（3）在機(jī)電安裝工程預(yù)制施工過程中，由于加工區(qū)的強(qiáng)固定化特點(diǎn)，預(yù)制工人工作環(huán)境得到改善，行業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步得到完善并順利實(shí)施。預(yù)制工人已不再是傳統(tǒng)的建筑工人，而是更專業(yè)的工業(yè)工人，所以加工工人必定會(huì)向產(chǎn)業(yè)工人方向的發(fā)展，所以要積極加強(qiáng)加工工人的技能培訓(xùn)將是未來一大發(fā)展趨勢。

（4）預(yù)制裝配式安裝技術(shù)會(huì)用到大量的BIM技術(shù)，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建設(shè)項(xiàng)目中與BIM技術(shù)的相互促進(jìn)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的信息化，進(jìn)一步促進(jìn)建設(shè)的“產(chǎn)業(yè)化”。

7 結(jié)束語

隨著對建筑行業(yè)要求的不斷提高，所以安裝工藝的要求也在同步提高。更為系統(tǒng)化、科學(xué)化發(fā)展是這個(gè)時(shí)代給予機(jī)電工程安裝的要求，也是我們對這一工程的要求。隨著中國建筑行業(yè)的發(fā)展，預(yù)制裝配式施工技術(shù)也必然會(huì)迎來一個(gè)美好的機(jī)遇，相信機(jī)電安裝技術(shù)也將有一個(gè)質(zhì)的飛躍，帶動(dòng)整個(gè)建筑行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。