劉楠

（北京市設(shè)備安裝工程集團有限公司）

1 工程概況

2 建筑工程傳統(tǒng)水電暖通安裝施工工藝

某市職教園區(qū)起步區(qū)工程項目包含1#教學(xué)樓、2#教學(xué)樓、1#食堂、2#食堂、1#宿舍、2#宿舍、3#宿舍、4#宿舍、5#宿舍、地下車庫、科技實驗樓、學(xué)術(shù)報告廳、南大門、北大門、配電房一、配電房二。項目建設(shè)內(nèi)容及建筑結(jié)構(gòu)指標參數(shù)如圖1和表1所示。

表1 某市職教園區(qū)起步區(qū)工程項目建筑和結(jié)構(gòu)指標參數(shù)

圖1 某市職教園區(qū)起步區(qū)工程項目建設(shè)內(nèi)容

2.1 建筑給排水工程安裝施工

研究區(qū)域市政管網(wǎng)供水壓力為0.30MPa，建筑工程分別從2 條不同道路的市政管網(wǎng)引入1 根DN200 給水管形成環(huán)網(wǎng)，生活給水系統(tǒng)分為2個區(qū)。其中，建筑1層～3 層為低壓區(qū)，由室外市政給水管網(wǎng)直接供水；4 層以上為高壓區(qū)，采用變頻調(diào)速泵組加壓的方式進行水壓提升，泵組設(shè)置在地下車庫中，可以達到集中管理和不干擾居民的目的。

根據(jù)節(jié)水要求，建筑給排水系統(tǒng)中安裝分級計量水表，給水引入管、公共衛(wèi)生間、立管后的分支管段均安裝水表，給水引入管水表井內(nèi)設(shè)泄水龍頭。生活給水系統(tǒng)的水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749的要求。

該建筑中的生活污水和廢水為合流制排水方式，即兩種水體流入同一管道進行統(tǒng)一排泄，室內(nèi)±0.000 以上生活污水和廢水，借助重力勢能自流排入室外污水管，±0.000 以下部分由潛水排污泵排至室外污水檢查井，衛(wèi)生間設(shè)伸頂通氣；生活污水由室外污水管網(wǎng)收集經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)。建筑給排水管網(wǎng)的安裝施工主要分為施工準備→施工方案和施工組織編制→預(yù)留預(yù)埋→吊支架制作和安裝→管道的制作和安裝→單機試運轉(zhuǎn)和系統(tǒng)調(diào)試→交工驗收，具體的施工工藝流程及技術(shù)控制細節(jié)如圖2所示。

圖2 建筑工程給排水管道的安裝工藝流程

在給排水管道的支架安裝中，為了滿足管道承重、檢修空間、管道直徑要求，給排水塑料管和復(fù)合管管道支架的最大間距應(yīng)按表2進行安裝。

表2 建筑工程給排水塑料管和復(fù)合管管道支架的最大間距要求

2.2 建筑電氣工程安裝施工

該工程電源由學(xué)校變電所引來，為保證電源發(fā)生故障條件或者在正常檢修時所有二級負荷能夠正常運轉(zhuǎn)，建筑工程二級負荷由雙回路供電，一路電源的失效不會影響另一路電源的正常工作。三級負荷由于等級較低，不影響建筑的整體照明效果，則按單電源供電。低壓配電系統(tǒng)采用220/380V 放射式與樹干式相結(jié)合的方式；所有插座回路均設(shè)漏電斷路器保護[1-3]。

宿舍光源采用細管徑三基色直管形熒光燈或其他節(jié)能型燈具，走廊、衛(wèi)生間、樓梯間光源采用吸頂節(jié)能燈或LED 燈，洗手間照明燈具選用帶防潮功能燈具。照明、插座為單相三線制，公共照明采用集中控制，所有插座回路均設(shè)漏電斷路器保護[4]。

2.3 建筑暖通工程安裝施工

空調(diào)水系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)的安裝工藝如圖3 和圖4所示。

圖3 空調(diào)水系統(tǒng)安裝工藝流程

通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的安裝組件較多，比如冷凍機房、水泵房、換熱機房等，這些組件的零件較多、構(gòu)件設(shè)計和安裝精細，對工廠化生產(chǎn)和模塊化裝配式的要求較高，集成了眾多的專業(yè)和施工體系，因此采取一體化施工安裝技術(shù)成為解決通風(fēng)空調(diào)設(shè)備高效精準安裝的有效途徑。借助數(shù)字化手段、聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、運用工業(yè)化裝配式制造，對通風(fēng)空調(diào)設(shè)備進行科學(xué)合理拆分，實現(xiàn)物料資源的高效配送、追蹤和供給，達到組件的可視化安裝和動態(tài)流程預(yù)覽，實現(xiàn)虛擬模塊與安裝現(xiàn)實之間的互動，為通風(fēng)空調(diào)機房設(shè)備和管線的模塊化裝配式施工提供一體化的安裝解決方案。以泵組模塊為例，其裝配式施工模型如圖5、圖6所示[5-6]。

圖5 泵組模塊

圖6 泵組拆分

采用一體化施工安裝技術(shù)具有4 個方面的優(yōu)勢。首先，運用數(shù)字化和信息化的手段對組件材料進行分解，能夠精確計算材料用量，精細化的進行批量生產(chǎn)，滿足現(xiàn)場的材料進度計劃和安裝進度，避免資源的浪費；其次，工廠化的生產(chǎn)方式和裝配式的安裝模式，最大程度地充分使用材料，可以大大縮短現(xiàn)場裝配式安裝的時間，安裝工人可借助BIM 技術(shù)等數(shù)字化平臺對安裝流程進行預(yù)覽和技術(shù)交底；第三，通風(fēng)空調(diào)機電工程和管道的安裝具有類型眾多、安裝空間有限等，通過裝配式的制造，減少了現(xiàn)場安裝的時間，避免了現(xiàn)場安裝的高空作業(yè)、動火和交叉作業(yè)，大幅減少了施工安全事故的發(fā)生概率。

3 BIM 技術(shù)在建筑工程水電暖安裝施工中的創(chuàng)新應(yīng)用

基于傳統(tǒng)的建筑工程水電暖安裝施工分析可知，水電暖工程具有系統(tǒng)繁多、交錯復(fù)雜、設(shè)備眾多等特點，集合了給水工程、污水工程、消防工程、通風(fēng)供暖工程、強電弱電工程、設(shè)備工程等，這些工程安裝過程中，涉及到的管道、電纜、配件、閥門等參數(shù)信息、設(shè)備類型、材質(zhì)都各部相同，不僅安裝施工過程中面臨管線碰撞、設(shè)備侵入界限和返工調(diào)整困難等問題，也給水暖電在運營維護階段的管理帶來極大的挑戰(zhàn)，特別是為了保證建筑美觀和節(jié)省空間的要求，眾多的管線成為隱蔽性工程，給設(shè)備和管道安裝施工過程的質(zhì)量把控帶來困難。

為了解決水電暖安裝施工過程中的碰撞檢測、平面不可視化等問題，本文基于BIM 技術(shù)建立了給排水整體模型、暖通空調(diào)整體模型、電氣系統(tǒng)整體模型，如圖7、圖8 所示。施工過程中，借助BIM 模型可以實現(xiàn)給排水工程、暖通工程和電氣工程的管道和設(shè)備碰撞檢測，并借助BIM 強大的圖形運算能力，實現(xiàn)圖形三維可視化和管道優(yōu)化。如圖9 所示，在建筑5 層位置出現(xiàn)建筑給排水管道、消防管道與暖通專業(yè)回風(fēng)管碰撞問題，經(jīng)過優(yōu)化將回風(fēng)管的標高提高300mm 后，避免了管道之間的碰撞問題，有效地減少了建筑工程水電暖安裝的返工率，加快是施工周期、降低了工程費用。

圖7 科技實驗樓給排水整體模型

圖8 科技實驗樓暖通整體模型

圖9 基于BIM技術(shù)的水電暖安裝工程碰撞檢測及優(yōu)化

4 結(jié)論

以某市職教園區(qū)起步區(qū)工程項目為研究背景，分析了傳統(tǒng)給排水工程、暖通工程和電氣工程的施工技術(shù)控制，并基于BIM 技術(shù)提出了創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)，得到以下結(jié)果結(jié)論：

⑴分析了傳統(tǒng)的給排水工程、電氣工程和暖通工程的施工技術(shù)控制過程，并借助裝配式一體化施工安裝技術(shù)解決暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備安裝精度和安裝效率問題。

⑵總體而言，傳統(tǒng)的水電暖工程安裝施工具有系統(tǒng)繁多、交錯復(fù)雜、設(shè)備眾多等特點，借助BIM 技術(shù)建立三維技術(shù)模型，創(chuàng)新應(yīng)用于水電暖工程安裝施工，可以實現(xiàn)各個專業(yè)之間的碰撞檢測和三維可視化，有效地減少了建筑工程水電暖安裝的返工率，加快是施工周期、降低了工程費用。