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摘要：隨著社會(huì)工業(yè)化的加速發(fā)展,建筑行業(yè)也在標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化及智能化方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。裝配式建筑的不斷發(fā)展及建筑使用功能的不斷豐富,對(duì)建筑機(jī)電安裝工程提出了新的要求。為更好地適應(yīng)發(fā)展,一批新技術(shù)及工藝逐步運(yùn)用于建筑機(jī)電安裝工程過(guò)程中,同時(shí)與信息化技術(shù)相融合,極大提高了施工效率。其中,包括綜合布管BIM技術(shù)的運(yùn)用、裝配式建筑線管及點(diǎn)位的預(yù)留預(yù)埋、模塊化標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝的運(yùn)用。新技術(shù)的應(yīng)用不僅保證了施工質(zhì)量,還節(jié)約了成本,同時(shí)最大化地保障了設(shè)計(jì)方案的最終呈現(xiàn)效果。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;機(jī)電安裝;新工藝技術(shù);后砌墻開(kāi)槽配管;綜合布管;BIM技術(shù)

1  裝配式建筑中的機(jī)電施工工藝

隨著裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展，保溫裝飾一體化混凝土外墻板、預(yù)制樓梯、預(yù)制陽(yáng)臺(tái)板以及疊合樓板等技術(shù)也逐步發(fā)展成熟，并在建筑施工中推廣實(shí)施。為適應(yīng)裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)的機(jī)電施工工藝也產(chǎn)生了新的變化。下面以疊合樓板技術(shù)為例，從若干方面介紹了機(jī)電預(yù)留預(yù)埋部分的施工工藝。

1.1  點(diǎn)位預(yù)留

在預(yù)制樓板或墻體中，根據(jù)深化后圖紙對(duì)需預(yù)留的箱體及線盒進(jìn)行精準(zhǔn)定位。對(duì)預(yù)制生產(chǎn)工廠進(jìn)行點(diǎn)位圖交底，確保在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)工廠能精準(zhǔn)預(yù)留箱體及線盒點(diǎn)位。需特別注意的是，在預(yù)制疊合樓板中預(yù)留線盒時(shí)，需考慮樓板厚度及后期線管對(duì)接的需求，選擇合適的 86 線盒[1]。此外，為了保證預(yù)制墻體及板面中各接線盒位置的準(zhǔn)確性，應(yīng)向預(yù)制生產(chǎn)工廠提供優(yōu)化后的定位圖紙。

1.2  管線預(yù)留

設(shè)備管線應(yīng)提前進(jìn)行綜合布置，減少交叉。在管線密集或交叉處，應(yīng)采用 CAD 疊圖技術(shù)或者采用綜合布管 BIM 技術(shù)進(jìn)行綜合布置，進(jìn)一步優(yōu)化管路，避免多根管路交叉，留下隱患。

1.3  管線對(duì)接

管線間的對(duì)接主要分為預(yù)制構(gòu)件之間管線及預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆層中管線之間的對(duì)接，又可以細(xì)分為預(yù)制墻體與現(xiàn)澆樓板間的線管對(duì)接、預(yù)制墻體與預(yù)制樓板間的線管對(duì)接以及預(yù)制樓板之間的線管對(duì)接。對(duì)于預(yù)制樓板之間的線管對(duì)接，一般見(jiàn)于疊合預(yù)制樓板間銜接處，用同型號(hào)短管進(jìn)行對(duì)接。預(yù)制疊合樓板與預(yù)制墻體之間線管的對(duì)接應(yīng)在對(duì)接處預(yù)留對(duì)接口或泡沫，方便豎向及水平方向線管接 頭對(duì)接。

2  機(jī)電預(yù)留預(yù)埋工程中新工藝技術(shù)的應(yīng)用

2.1  砌體墻強(qiáng)弱電箱 PC 塊預(yù)制塊技術(shù)

砌體墻強(qiáng)弱電箱 PC 塊預(yù)制塊技術(shù)可避免后期安裝強(qiáng)弱電箱時(shí)打鑿墻體，且可以節(jié)材提效，相比傳統(tǒng)工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）提高工效。配電箱結(jié)構(gòu)一次預(yù)埋成型，避免箱體二次施工產(chǎn)生的空鼓、開(kāi)裂問(wèn)題，并且箱體與結(jié)構(gòu)面貼合率為 100%，端正、不變形。（2）降低成本。免去了預(yù)埋木盒制作、二次配管、箱體安裝、二次補(bǔ)槽等工序，節(jié)省了相應(yīng)的費(fèi)用。（3）該方法還減少了安裝階段的剔鑿、修補(bǔ)以及電箱周邊和背后的封堵等施工工序。相比傳統(tǒng)工藝，在保證樓層電箱周邊砌體施工質(zhì)量的同時(shí)，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(shí)將成品配電箱做成預(yù)制塊一體成型。首先，在砌體工程開(kāi)始前，將樓層所需要的電箱進(jìn)貨到位，根據(jù)電箱尺寸畫出預(yù)置電箱需要的模具策劃圖。其次，根據(jù)圖紙進(jìn)行模具材料的加工制作，將成品電箱放入模具，用C20 細(xì)石混凝土澆筑成型，運(yùn)送到樓層相應(yīng)位置。最后，根據(jù)砌體排布圖在緊鄰的剪力墻上標(biāo)注預(yù)制塊的位置，在砌墻工人操作的時(shí)候進(jìn)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(jié)構(gòu)成品預(yù)埋技術(shù)

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)配電箱、弱電箱底盒施工工藝是結(jié)構(gòu)預(yù)埋時(shí)在剪力墻內(nèi)預(yù)留洞口，安裝時(shí)將洞口敲出進(jìn)行安裝，安裝后再封堵洞口空隙，并進(jìn)行收邊處理。但這樣不僅會(huì)造成人工浪費(fèi)，而且后期易產(chǎn)生封堵空鼓、墻體開(kāi)裂等質(zhì)量通病，需花大量人力、物力進(jìn)行整改，降低施工效率。配電箱、弱電箱底盒結(jié)構(gòu)成品預(yù)埋技術(shù)采用強(qiáng)弱電箱預(yù)埋技術(shù)，根據(jù)圖紙電箱位置預(yù)先定位強(qiáng)弱電箱位置，將電箱底盒做好內(nèi)支撐，底盒外框用鋼筋固定，用膠帶封住箱口，隨墻體澆筑預(yù)埋進(jìn)墻體。此工藝在保證安裝精度和質(zhì)量的同時(shí)，可大大減少后期機(jī)電安裝和土建專業(yè)的相互穿插施工，工效顯著提升。

2.3  穿樓板處預(yù)埋橋架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)新工藝技術(shù)

建筑施工過(guò)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(tǒng)的橋架穿樓板處施工時(shí)，由于施工工序限制，經(jīng)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(yù)埋橋架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)新工藝技術(shù)在主體結(jié)構(gòu)階段預(yù)埋階段，在橋架穿樓板的位置預(yù)置橋架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，從而減少施工步驟及降低人工成本，同時(shí)可提前做好外圍防火封堵，提高了工程質(zhì)量，縮短工期。穿樓板處預(yù)埋橋架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)新工藝技術(shù)的注意事項(xiàng)包含以下幾個(gè)方面。一是確定標(biāo)準(zhǔn)節(jié)尺寸。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)圖紙，確定標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度 h，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的高度比結(jié)構(gòu)板厚 1 cm，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的寬度和長(zhǎng)度根據(jù)電井大樣圖標(biāo)注尺寸確定。二是廠家制作預(yù)埋標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)尺寸，聯(lián)系廠家生產(chǎn)一個(gè)長(zhǎng)方形或正方形的直通，四周封閉、上下口根據(jù)圖紙尺寸留口，上下兩側(cè)各焊接一片連接片，以備后期安裝橋架連接用，兩側(cè)焊接一個(gè)固定片，預(yù)埋時(shí)固定使用。三是現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋安裝。根據(jù)圖紙尺寸定位將下面兩片向內(nèi)折疊，利用兩側(cè)固定片通過(guò)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(jié)橡膠固定塊固定工藝

傳統(tǒng)板面預(yù)埋線盒及止水節(jié)時(shí)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(diǎn)：一是鋼釘對(duì)模板存在一定損傷；二是拆模時(shí)鋼釘無(wú)法取出，再處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力；三是鋼釘固定處存在漏水風(fēng)險(xiǎn)，特別是廚房、衛(wèi)生間及陽(yáng)臺(tái)區(qū)域。隨著鋁模的逐漸推廣，橡膠固定塊固定技術(shù)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼釘及鋼絲綁扎固定技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)將橡膠固定塊固定在模板上，線盒及止水節(jié)再與橡膠固定塊緊密連接，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位預(yù)埋固定的效果。相比傳統(tǒng)的鋼釘及鋼絲綁扎固定技術(shù)，橡膠固定塊固定技術(shù)存在以下優(yōu)勢(shì)。一是可重復(fù)利用，提高功效。在鋁模板上采用橡膠固定塊技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)層拆模后橡膠固定塊可留在鋁模板上。標(biāo)準(zhǔn)層施工中模板班組對(duì)相應(yīng)部位模板進(jìn)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(wú)需重復(fù)固定。二是避免鋼釘固定對(duì)模板造成損傷，結(jié)構(gòu)不會(huì)預(yù)留鋼釘，后期不會(huì)產(chǎn)生費(fèi)用。三是定位準(zhǔn)確，不易產(chǎn)生移位。四是不會(huì)產(chǎn)生漏水風(fēng)險(xiǎn)。線盒及止水節(jié)橡膠固定塊固定工藝的主要技術(shù)及注意事項(xiàng)包括以下兩個(gè)方面。一方面，在鋁模施工時(shí)，需與模板施工班組緊密溝通，督促其在標(biāo)準(zhǔn)層施工時(shí)對(duì)每塊模板進(jìn)行編碼，確保相應(yīng)編碼的模板在相同位置，以保證橡膠固定塊可重復(fù)使用且位置準(zhǔn)確。另一方面，檢查橡膠固定塊與線盒及止水節(jié)的吻合度，觀察是否有松動(dòng)。如有松動(dòng)現(xiàn)象，可通過(guò)鋼絲與點(diǎn)位周圍鋼筋進(jìn)行十指交叉綁扎，將線盒及止水節(jié)二次固定。

3  后砌墻開(kāi)槽配管

后砌墻開(kāi)槽配管是困擾機(jī)電工程施工的難題。因?yàn)殚_(kāi)槽過(guò)程無(wú)法避免，會(huì)破壞后砌墻墻體，常常引發(fā)機(jī)電單位與土建單位的矛盾。傳統(tǒng)后砌墻開(kāi)槽配管工藝流程為劃線→切割機(jī)切槽→電錘開(kāi)槽→配管固定→修補(bǔ)槽體→清理建筑垃圾，相對(duì)復(fù)雜，無(wú)法有效控制開(kāi)槽寬度、深度及平整度等，同時(shí)功效較低，且對(duì)墻體的破壞性較大。而后砌墻開(kāi)槽配管新工藝的出現(xiàn)有效避免了這些問(wèn)題。新工藝分為機(jī)械化開(kāi)槽技術(shù)和砌體墻內(nèi)線管提前預(yù)置技術(shù)兩種，下面分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

3.1  機(jī)械化開(kāi)槽技術(shù)

此技術(shù)采用開(kāi)槽機(jī)，同時(shí)具備切槽及開(kāi)槽兩個(gè)功能，作業(yè)時(shí)線槽可一體成型。通過(guò)控制切割片的間距和深度可以精準(zhǔn)控制線槽的寬度與深度，保證線槽的平整度，對(duì)墻體的破壞降到最低。同時(shí)，為線槽的后續(xù)修補(bǔ)工序提供了保障，避免墻體出現(xiàn)大面積開(kāi)裂，適合單根線管的開(kāi)槽配管。

3.2  砌體墻內(nèi)線管提前預(yù)置技術(shù)

此技術(shù)調(diào)整施工工序，在砌體施工前提前敷設(shè)砌體內(nèi)的線管及線盒。土建砌墻班組在進(jìn)行砌體砌筑時(shí)，通過(guò)砌體磚內(nèi)挖槽將線管包裹在砌體內(nèi)，再進(jìn)行管縫的塞實(shí)處理。此技術(shù)顛覆了砌體墻內(nèi)的二次配管施工工藝，減少了二次配管開(kāi)槽等工序，避免了墻體開(kāi)槽帶來(lái)的所有弊端，極大地提高了工效。但此技術(shù)對(duì)土建砌體班組的工藝要求極高，需機(jī)電單位及土建單位相互銜接，做好業(yè)主方協(xié)調(diào)處理相關(guān)方案執(zhí)行及費(fèi)用的協(xié)調(diào)工作。

4  綜合布管 BIM 技術(shù)在機(jī)電工程中的應(yīng)用

傳統(tǒng)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(wú)法直觀地體現(xiàn)管線交叉的效果，而且不能保證管線布局的合理性及預(yù)見(jiàn)性。采用綜合布管 BIM 技術(shù)可以大大提高管線綜合布置的合理性，進(jìn)而避免施工時(shí)產(chǎn)生交叉，使管線走向更加美觀合理。BIM 綜合布管技術(shù)主要是從空間路由上合理排布各專業(yè)管道，以滿足現(xiàn)場(chǎng)業(yè)主方提出的美觀度及空間上的要求，同時(shí)也需符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求中各專業(yè)管道的工藝及布置規(guī)定。BIM 管綜設(shè)計(jì)完成后，需將對(duì)應(yīng)的剖面圖、綜合布置圖、各專業(yè)對(duì)應(yīng)的平面圖以及重點(diǎn)部位的大樣圖（特別是機(jī)房、公區(qū)走道等管線密集處）提供給業(yè)主方及各專業(yè)施工單位，以便指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，特別是在一些管線密集的部位，需要運(yùn)用 BIM 技術(shù)對(duì)各管線的走向從立體空間上提前進(jìn)行綜合布置，以滿足施工要求，從而達(dá)到設(shè)計(jì)效果。同時(shí)減少各專業(yè)施工交叉，提高施工效率，以保證最終完成效果。這些重點(diǎn)區(qū)域包括地下車庫(kù)的車道和停車位，設(shè)備機(jī)房進(jìn)出口區(qū)域及設(shè)備機(jī)房區(qū)域。

4.1  地下車庫(kù)的車道和停車位

在常規(guī)項(xiàng)目中，地下室車庫(kù)的車道和停車位是甲方比較關(guān)心的區(qū)域，此區(qū)域施工時(shí)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(shè)計(jì)規(guī)范》中，停車位凈高要求不應(yīng)低于 2 m，行車道凈高不應(yīng)低于 2.2 m［2］。在項(xiàng)目實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中，甲方對(duì)車庫(kù)的要求會(huì)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(kù)行車道做吊頂，在考慮凈高時(shí)，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。《車庫(kù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，在有機(jī)械車位的車庫(kù)，如果機(jī)械車位為雙層，則設(shè)備裝置控制高度應(yīng)為 3.5 ～ 3.65 m；如果機(jī)械車位為 3 層，則設(shè)備裝置控制高度為5.65 ～ 5.9 m[3]。

4.2  設(shè)備機(jī)房進(jìn)出口區(qū)域

在設(shè)備機(jī)房進(jìn)出口區(qū)域，由于一般進(jìn)出設(shè)備機(jī)房的管道都為大管徑管道且管道數(shù)量眾多，進(jìn)出口位置的橫向管道會(huì)與走道或車道縱向管線交匯在一起，所以設(shè)備機(jī)房進(jìn)出口處在做 BIM 管線綜合優(yōu)化時(shí)需優(yōu)先考慮設(shè)備機(jī)房進(jìn)出口位置。在此區(qū)域需要先做好管線的分層和走管的優(yōu)先等級(jí)，在條件允許的情況下管線應(yīng)盡量避開(kāi)此區(qū)域，以保證管線下凈高滿 足要求[1]。

4.3  設(shè)備機(jī)房 BIM 管線

設(shè)備機(jī)房設(shè)備種類繁多，管線排布錯(cuò)綜復(fù)雜，同時(shí)施工工期緊張，且業(yè)主方對(duì)此部位的施工質(zhì)量和完成效果要求較高。因此，設(shè)備機(jī)房的 BIM 管線綜合深化在滿足業(yè)主對(duì)最終完成效果要求的同時(shí)，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(yīng)為工程后期的檢修預(yù)留空間。綜合布置時(shí)應(yīng)考慮成本節(jié)約等問(wèn)題，盡量設(shè)計(jì)采用聯(lián)合支架。BIM 管綜不僅需要根據(jù)各專業(yè)圖紙對(duì)管線進(jìn)行調(diào)整，以保證凈高，還需要滿足業(yè)主的使用需求。對(duì)于使用功能復(fù)雜的大型綜合體項(xiàng)目，更需要利用 BIM 綜合布管模型技術(shù)，提前介入設(shè)計(jì)及施工，參考各專業(yè)設(shè)計(jì)方案及圖紙，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況策劃出最優(yōu)綜合布置方案。

5  結(jié)語(yǔ)

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)、新工藝被應(yīng)用于機(jī)電安裝工程中。同時(shí)，隨著信息化的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也逐步進(jìn)入建筑施工領(lǐng)域，只有不斷地創(chuàng)新創(chuàng)造，才能保證建筑行業(yè)的健康發(fā)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(yè)部