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摘要：隨著社會工業化的加速發展,建筑行業也在標準化、工業化及智能化方面有了長足的進步。裝配式建筑的不斷發展及建筑使用功能的不斷豐富,對建筑機電安裝工程提出了新的要求。為更好地適應發展,一批新技術及工藝逐步運用于建筑機電安裝工程過程中,同時與信息化技術相融合,極大提高了施工效率。其中,包括綜合布管BIM技術的運用、裝配式建筑線管及點位的預留預埋、模塊化標準化施工工藝的運用。新技術的應用不僅保證了施工質量,還節約了成本,同時最大化地保障了設計方案的最終呈現效果。
關鍵詞：裝配式建筑;機電安裝;新工藝技術;后砌墻開槽配管;綜合布管;BIM技術
1 裝配式建筑中的機電施工工藝
隨著裝配式建筑技術的發展，保溫裝飾一體化混凝土外墻板、預制樓梯、預制陽臺板以及疊合樓板等技術也逐步發展成熟，并在建筑施工中推廣實施。為適應裝配式建筑技術的發展，相應的機電施工工藝也產生了新的變化。下面以疊合樓板技術為例，從若干方面介紹了機電預留預埋部分的施工工藝。
1.1 點位預留
在預制樓板或墻體中，根據深化后圖紙對需預留的箱體及線盒進行精準定位。對預制生產工廠進行點位圖交底，確保在預制構件生產時生產工廠能精準預留箱體及線盒點位。需特別注意的是，在預制疊合樓板中預留線盒時，需考慮樓板厚度及后期線管對接的需求，選擇合適的 86 線盒[1]。此外，為了保證預制墻體及板面中各接線盒位置的準確性，應向預制生產工廠提供優化后的定位圖紙。
1.2 管線預留
設備管線應提前進行綜合布置，減少交叉。在管線密集或交叉處，應采用 CAD 疊圖技術或者采用綜合布管 BIM 技術進行綜合布置，進一步優化管路，避免多根管路交叉，留下隱患。
1.3 管線對接
管線間的對接主要分為預制構件之間管線及預制構件與現澆層中管線之間的對接，又可以細分為預制墻體與現澆樓板間的線管對接、預制墻體與預制樓板間的線管對接以及預制樓板之間的線管對接。對于預制樓板之間的線管對接，一般見于疊合預制樓板間銜接處，用同型號短管進行對接。預制疊合樓板與預制墻體之間線管的對接應在對接處預留對接口或泡沫，方便豎向及水平方向線管接 頭對接。
2 機電預留預埋工程中新工藝技術的應用
2.1 砌體墻強弱電箱 PC 塊預制塊技術
砌體墻強弱電箱 PC 塊預制塊技術可避免后期安裝強弱電箱時打鑿墻體，且可以節材提效，相比傳統工藝具有以下優點。（1）提高工效。配電箱結構一次預埋成型，避免箱體二次施工產生的空鼓、開裂問題，并且箱體與結構面貼合率為 100%，端正、不變形。（2）降低成本。免去了預埋木盒制作、二次配管、箱體安裝、二次補槽等工序，節省了相應的費用。（3）該方法還減少了安裝階段的剔鑿、修補以及電箱周邊和背后的封堵等施工工序。相比傳統工藝，在保證樓層電箱周邊砌體施工質量的同時，減少了施工人工和材料的投入，也在一定程度上縮短了工期。施工時將成品配電箱做成預制塊一體成型。首先，在砌體工程開始前，將樓層所需要的電箱進貨到位，根據電箱尺寸畫出預置電箱需要的模具策劃圖。其次，根據圖紙進行模具材料的加工制作，將成品電箱放入模具，用C20 細石混凝土澆筑成型，運送到樓層相應位置。最后，根據砌體排布圖在緊鄰的剪力墻上標注預制塊的位置，在砌墻工人操作的時候進行檢查，主要檢查位置是否與圖紙相符。
2.2 配電箱、弱電箱底盒結構成品預埋技術
傳統的結構內配電箱、弱電箱底盒施工工藝是結構預埋時在剪力墻內預留洞口，安裝時將洞口敲出進行安裝，安裝后再封堵洞口空隙，并進行收邊處理。但這樣不僅會造成人工浪費，而且后期易產生封堵空鼓、墻體開裂等質量通病，需花大量人力、物力進行整改，降低施工效率。配電箱、弱電箱底盒結構成品預埋技術采用強弱電箱預埋技術，根據圖紙電箱位置預先定位強弱電箱位置，將電箱底盒做好內支撐，底盒外框用鋼筋固定，用膠帶封住箱口，隨墻體澆筑預埋進墻體。此工藝在保證安裝精度和質量的同時，可大大減少后期機電安裝和土建專業的相互穿插施工，工效顯著提升。
2.3 穿樓板處預埋橋架標準節新工藝技術
建筑施工過程中，電纜橋架的安裝一直是水電安裝中的重要部分，在傳統的橋架穿樓板處施工時，由于施工工序限制，經常造成工序間沖突以及二次破壞，增加施工難度，降低了工作效率。穿樓板處預埋橋架標準節新工藝技術在主體結構階段預埋階段，在橋架穿樓板的位置預置橋架標準節，從而減少施工步驟及降低人工成本，同時可提前做好外圍防火封堵，提高了工程質量，縮短工期。穿樓板處預埋橋架標準節新工藝技術的注意事項包含以下幾個方面。一是確定標準節尺寸。結合建筑結構圖紙，確定標準節高度 h，標準節的高度比結構板厚 1 cm，標準節的寬度和長度根據電井大樣圖標注尺寸確定。二是廠家制作預埋標準節，根據確定的標準節尺寸，聯系廠家生產一個長方形或正方形的直通，四周封閉、上下口根據圖紙尺寸留口，上下兩側各焊接一片連接片，以備后期安裝橋架連接用，兩側焊接一個固定片，預埋時固定使用。三是現場預埋安裝。根據圖紙尺寸定位將下面兩片向內折疊，利用兩側固定片通過燕尾絲固定在模板上，一次性澆筑混凝土樓板。
2.4 線盒及止水節橡膠固定塊固定工藝
傳統板面預埋線盒及止水節時采用的固定方式為鋼釘及鋼絲綁扎固定。該固定方式存在以下缺點：一是鋼釘對模板存在一定損傷；二是拆模時鋼釘無法取出，再處理費時費力；三是鋼釘固定處存在漏水風險，特別是廚房、衛生間及陽臺區域。隨著鋁模的逐漸推廣，橡膠固定塊固定技術逐漸代替傳統的鋼釘及鋼絲綁扎固定技術。該技術通過將橡膠固定塊固定在模板上，線盒及止水節再與橡膠固定塊緊密連接，實現點位預埋固定的效果。相比傳統的鋼釘及鋼絲綁扎固定技術，橡膠固定塊固定技術存在以下優勢。一是可重復利用，提高功效。在鋁模板上采用橡膠固定塊技術，標準層拆模后橡膠固定塊可留在鋁模板上。標準層施工中模板班組對相應部位模板進行編碼，每塊模板在每層的位置固定不變，固定在模板上的橡膠固定塊無需重復固定。二是避免鋼釘固定對模板造成損傷，結構不會預留鋼釘，后期不會產生費用。三是定位準確，不易產生移位。四是不會產生漏水風險。線盒及止水節橡膠固定塊固定工藝的主要技術及注意事項包括以下兩個方面。一方面，在鋁模施工時，需與模板施工班組緊密溝通，督促其在標準層施工時對每塊模板進行編碼，確保相應編碼的模板在相同位置，以保證橡膠固定塊可重復使用且位置準確。另一方面，檢查橡膠固定塊與線盒及止水節的吻合度，觀察是否有松動。如有松動現象，可通過鋼絲與點位周圍鋼筋進行十指交叉綁扎，將線盒及止水節二次固定。
3 后砌墻開槽配管
后砌墻開槽配管是困擾機電工程施工的難題。因為開槽過程無法避免，會破壞后砌墻墻體，常常引發機電單位與土建單位的矛盾。傳統后砌墻開槽配管工藝流程為劃線→切割機切槽→電錘開槽→配管固定→修補槽體→清理建筑垃圾，相對復雜，無法有效控制開槽寬度、深度及平整度等，同時功效較低，且對墻體的破壞性較大。而后砌墻開槽配管新工藝的出現有效避免了這些問題。新工藝分為機械化開槽技術和砌體墻內線管提前預置技術兩種，下面分別進行詳細說明。
3.1 機械化開槽技術
此技術采用開槽機，同時具備切槽及開槽兩個功能，作業時線槽可一體成型。通過控制切割片的間距和深度可以精準控制線槽的寬度與深度，保證線槽的平整度，對墻體的破壞降到最低。同時，為線槽的后續修補工序提供了保障，避免墻體出現大面積開裂，適合單根線管的開槽配管。
3.2 砌體墻內線管提前預置技術
此技術調整施工工序，在砌體施工前提前敷設砌體內的線管及線盒。土建砌墻班組在進行砌體砌筑時，通過砌體磚內挖槽將線管包裹在砌體內，再進行管縫的塞實處理。此技術顛覆了砌體墻內的二次配管施工工藝，減少了二次配管開槽等工序，避免了墻體開槽帶來的所有弊端，極大地提高了工效。但此技術對土建砌體班組的工藝要求極高，需機電單位及土建單位相互銜接，做好業主方協調處理相關方案執行及費用的協調工作。
4 綜合布管 BIM 技術在機電工程中的應用
傳統的管線綜合方式采用 CAD 圖紙疊圖處理，存在一定的局限性，不但無法直觀地體現管線交叉的效果，而且不能保證管線布局的合理性及預見性。采用綜合布管 BIM 技術可以大大提高管線綜合布置的合理性，進而避免施工時產生交叉，使管線走向更加美觀合理。BIM 綜合布管技術主要是從空間路由上合理排布各專業管道，以滿足現場業主方提出的美觀度及空間上的要求，同時也需符合設計及規范要求中各專業管道的工藝及布置規定。BIM 管綜設計完成后，需將對應的剖面圖、綜合布置圖、各專業對應的平面圖以及重點部位的大樣圖（特別是機房、公區走道等管線密集處）提供給業主方及各專業施工單位，以便指導現場施工。在項目實施過程中，特別是在一些管線密集的部位，需要運用 BIM 技術對各管線的走向從立體空間上提前進行綜合布置，以滿足施工要求，從而達到設計效果。同時減少各專業施工交叉，提高施工效率，以保證最終完成效果。這些重點區域包括地下車庫的車道和停車位，設備機房進出口區域及設備機房區域。
4.1 地下車庫的車道和停車位
在常規項目中，地下室車庫的車道和停車位是甲方比較關心的區域，此區域施工時不僅需考慮空間凈高和成品的美觀，還需要考慮其適用性。在《住宅設計規范》中，停車位凈高要求不應低于 2 m，行車道凈高不應低于 2.2 m［2］。在項目實際實施的過程中，甲方對車庫的要求會更高，一般車位的凈高不得低于 2.2 m，車道凈高不得低于 2.4 m。如果車庫行車道做吊頂，在考慮凈高時，除了考慮管線外還需要考慮支吊架、吊頂空間以及行車指示牌的占位?！盾噹旖ㄖO計規范》中規定，在有機械車位的車庫，如果機械車位為雙層，則設備裝置控制高度應為 3.5 ～ 3.65 m；如果機械車位為 3 層，則設備裝置控制高度為5.65 ～ 5.9 m[3]。
4.2 設備機房進出口區域
在設備機房進出口區域，由于一般進出設備機房的管道都為大管徑管道且管道數量眾多，進出口位置的橫向管道會與走道或車道縱向管線交匯在一起，所以設備機房進出口處在做 BIM 管線綜合優化時需優先考慮設備機房進出口位置。在此區域需要先做好管線的分層和走管的優先等級，在條件允許的情況下管線應盡量避開此區域，以保證管線下凈高滿 足要求[1]。
4.3 設備機房 BIM 管線
設備機房設備種類繁多，管線排布錯綜復雜，同時施工工期緊張，且業主方對此部位的施工質量和完成效果要求較高。因此，設備機房的 BIM 管線綜合深化在滿足業主對最終完成效果要求的同時，還需考慮后期的施工難度和維保需求等使用性要求。除此之外，還應為工程后期的檢修預留空間。綜合布置時應考慮成本節約等問題，盡量設計采用聯合支架。BIM 管綜不僅需要根據各專業圖紙對管線進行調整，以保證凈高，還需要滿足業主的使用需求。對于使用功能復雜的大型綜合體項目，更需要利用 BIM 綜合布管模型技術，提前介入設計及施工，參考各專業設計方案及圖紙，結合現場情況策劃出最優綜合布置方案。
5 結語
隨著建筑業的發展，越來越多的新技術、新工藝被應用于機電安裝工程中。同時，隨著信息化的發展，互聯網技術也逐步進入建筑施工領域，只有不斷地創新創造，才能保證建筑行業的健康發展。
作者：張子龍 單位：武漢普信建筑安裝工程有限公司第二事業部
