超高层建筑机电工程施工技术与管理

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

​樊建伟

青建集团股份公司

摘要

超高层建筑机电工程施工技术与管理是现代建筑行业中的一项重要课题。随着城市化进程的加速,超高层建筑如雨后春笋般涌现,对机电工程的施工技术与管理水平提出了更高的要求。本文探讨了超高层建筑机电工程的施工技术要点和管理策略。


关键词

超高层建筑;机电工程;施工技术;施工管理

正文


1超高层建筑机电安装工程的特点

1.1工程规模大,技术复杂

超高层建筑机电安装工程由于其建筑高度和结构复杂性,工程量往往十分庞大,涉及到的设备种类繁多,如空调系统、电力系统、消防系统、给排水系统等。每一项系统都需要精确的设计和安装,技术要求高,施工难度大。

1.2安全风险高

在高空中进行机电设备的安装,安全风险显著增加。高空作业、重物吊装、电缆敷设等环节都需要严格的安全管理,稍有不慎就可能导致严重的安全事故。

1.3施工周期长,协调难度大

超高层建筑的机电安装工程通常贯穿于整个建筑周期,与土建工程、装饰工程等多工种交叉作业,需要频繁的协调和配合,管理难度大。

 

2超高层建筑工程机电设备安装技术要点

2.1预埋控制

预埋件在机电设备安装中的作用不容忽视,其准确度是确保整体工程质量的关键因素之一。在大型建筑或基础设施的施工过程中,预埋件的预埋工作如同在一幅复杂的拼图中找到准确的位置,需要极高的精度和严谨的态度。这包括但不限于精确预埋机电设备的支座、管线路径、电气设备的预留孔洞等,这些预埋件就像是工程的“骨架”,支撑着整个结构的稳定运行。

为了实现预埋件的精确预埋,首先需要进行详尽的前期设计和规划,这通常涉及到建筑、结构、机电等多个专业领域的深度协作。设计人员需要充分考虑设备的运行需求、维护空间、荷载分布等因素,制定出精确的预埋位置和尺寸。然后,这需要通过先进的测量技术和专业的施工队伍来实现,例如使用3D激光扫描技术进行定位,确保预埋件与设计位置的偏差在极小的范围内。

在实际施工中,预埋件的预埋工作往往与土建施工同步进行,这就要求施工团队具备高度的协调性和应变能力。任何预埋件的遗漏或位置偏差,都可能导致后期机电设备安装时的困难,甚至可能引发结构安全问题,迫使工程返工,从而大大增加工程成本,延误工期。

2.2高空吊装技术

在现代建筑行业中,大型机电设备的高空安装是一项技术性强、风险系数高的复杂工程。为了确保设备的精确安装和人员的安全,施工团队必须采用最尖端的吊装技术和设备,同时结合先进的管理策略,以实现高效、安全的施工过程。

塔吊和动臂式起重机等重型机械设备是高空安装的主力工具。这些设备具有强大的吊装能力和灵活的作业范围,能够将重达数吨的机电设备精确地提升到指定位置。然而,这些设备的操作需要高度的专业技能和丰富的经验,任何微小的失误都可能导致严重的安全事故。因此,操作人员必须经过严格的培训和考核,确保他们具备在复杂环境下安全操作的能力。

详尽的吊装方案和安全措施是保障工程顺利进行的关键。这包括对设备的重量、尺寸、重心等参数进行精确计算,制定合理的吊装顺序和方法,以及预估可能遇到的问题和风险,并制定相应的应对策略。同时,现场应设立清晰的安全警示标志,所有工作人员都应佩戴必要的安全防护装备,以防止意外发生。

此外,BIM(建筑信息模型)技术的应用为高空安装提供了强大的辅助工具。通过BIM,可以创建设备的三维数字模型,并模拟实际的吊装过程,包括设备的移动路径、姿态变化等,从而提前发现并解决潜在的问题。最后,为了确保所有计划的顺利实施,还需要建立有效的沟通协调机制。这包括定期的项目会议、现场巡查,以及利用数字化工具进行实时的信息共享,确保所有参与者对工程的进展和问题有清晰的了解。

2.3管线综合布置

传统的管线设计通常采用二维平面图,这种方法难以全面展示管线间的相互关系,容易导致管线冲突,影响建筑的使用效率和维护便利性。因此,现代的超高层建筑设计中,已经广泛采用了三维管线综合设计技术。这种技术利用先进的计算机软件,将各种管线(如供水、供电、通风、消防等)以三维立体的形式呈现出来,使得设计人员能够从各个角度观察和调整管线的布局,大大提高了设计的精确度和效率。

三维管线综合设计的优势在于其能够提前发现并解决管线冲突。在设计阶段,通过模拟分析,可以找出可能存在的管线交叉、空间冲突等问题,及时进行调整,避免了在施工过程中频繁修改设计,节省了时间和成本。同时,优化后的管线布局也能够提高空间的利用率,为建筑内部的使用和改造留出更大的灵活性。

2.4电力系统与消防系统的安全设计

在构建和维护现代城市基础设施的过程中,电力系统和消防系统是两个至关重要的组成部分,它们共同为我们的生活和工作提供了必要的安全保障。电力系统,作为城市的“心脏”,需要精心设计和规划,以应对各种复杂情况,确保供电的稳定和可靠。

负荷分布是电力系统设计中的关键环节。它涉及到对城市中各个区域、各个时段电力需求的精确预测和合理分配。例如,商业区在工作日的白天可能会有较高的电力需求,而居民区则在晚上用电量较大。因此,电力工程师需要通过科学的计算和模拟,确保电网在任何情况下都能平稳运行,避免因负荷不均导致的停电事故。

同时,考虑到电力系统可能出现的故障,冗余设计是必不可少的。这意味着在主供电线路之外,还需要设置备用线路和应急电源,一旦主线路出现问题,可以立即切换到备用系统,以最小化对用户的影响。另一方面,消防系统则扮演着保护建筑和人们生命安全的角色。它需要根据建筑的结构、用途以及当地的消防规范进行定制化设计。例如,高层建筑可能需要设置火灾自动报警系统,一旦检测到烟雾或高温,可以立即发出警报,并通过自动喷水灭火系统进行初步灭火。此外,对于存放易燃易爆物品的仓库,可能还需要设置气体灭火系统,以避免传统水灭火系统可能引发的二次灾害。

 

3超高层建筑机电工程管理策略

3.1严格把控材料的质量

应建立完善的材料采购体系,明确材料供应商的选择标准,包括但不限于其生产能力、质量管理体系、过往业绩及市场口碑等。通过招标、比价、实地考察等方式,筛选出优质供应商,并与之建立长期稳定的合作关系,从源头上保障材料质量。

所有进入施工现场的材料,均需经过专业人员的严格检验,包括但不限于外观检查、尺寸测量、性能测试等,确保各项指标均符合设计要求及国家相关标准。对于检验不合格的材料,应坚决予以退换,并追究供应商责任,形成有效的质量追溯机制。

根据不同材料的特性,制定科学的储存方案,如防潮、防晒、防腐蚀等,确保材料在储存过程中不受损害。同时,建立材料出入库登记制度,实时掌握材料的使用情况,避免浪费与丢失。

此外,还应注重施工过程中对材料使用的监督与管理。施工人员应严格按照施工图纸及技术规范进行施工,不得擅自更改材料规格或使用不合格材料。监理人员应定期巡查施工现场,对材料使用情况进行检查,发现问题及时纠正,确保施工质量。

鼓励施工人员、监理人员及业主等各方参与材料质量评价,及时反馈使用过程中发现的问题,为后续的采购与管理提供参考。通过持续改进与优化,不断提升材料质量管理的水平,为超高层建筑机电工程的顺利实施提供有力保障。

3.2安装过程管理

制定详尽的施工计划,明确各阶段的施工任务、目标、责任人及完成时间节点。利用项目管理软件,如PrimaveraP6或MicrosoftProject,对施工进度进行动态监控与调整。通过甘特图、网络图等工具,直观展示施工进度与计划之间的差异,及时识别潜在的延误风险,并采取有效措施加以应对。

同时,建立日、周、月进度报告制度,定期召开进度协调会议,确保各方对工程进度有清晰的认识,并协调解决施工中遇到的问题。对于关键路径上的任务,更要加强监控,确保按时按质完成。

在施工前,组织技术人员对施工方案、技术标准、安全操作规程等进行全面交底,确保每位施工人员都清楚自己的任务、操作要点及安全注意事项。对于新技术、新工艺,还需组织专项培训,提升施工队伍的整体技能水平。

在施工过程中,实行“三检制”(自检、互检、专检),确保每道工序都符合设计要求及国家相关标准。对于隐蔽工程,如管线敷设、设备安装等,需在隐蔽前进行专项验收,并拍照留档,以备后续检查。

同时,引入第三方检测机构,对关键材料、设备及施工成果进行抽检或全检,确保检测结果的客观性与公正性。对于检测中发现的问题,立即整改,直至符合要求。

安全是施工的生命线。在施工过程中,需严格遵守安全生产法律法规,建立健全安全生产责任制,明确各级管理人员的安全职责。加强施工现场的安全巡查与隐患排查,及时发现并消除安全隐患。同时,注重文明施工,保持施工现场整洁有序,减少施工对周边环境的影响。设置垃圾分类回收站,推广使用环保材料,践行绿色施工理念。

3.3建立良好的协调机制

建立专门的信息交流平台或利用现有的项目管理软件,如钉钉、企业微信等,实现信息的即时传递与共享。平台应支持文件上传、任务分配、进度跟踪、问题反馈等功能,确保各方能够迅速获取项目最新动态,及时响应需求。通过定期发布项目简报、会议纪要等形式,增强信息透明度,减少误解与冲突。

除了日常的信息交流外,还应定期组织召开项目协调会议,邀请项目各参与方代表参加。会议应围绕项目进展、存在问题、解决方案及下一步计划等议题展开讨论,确保各方对项目状态有全面且一致的认识。会议应形成纪要,明确会议决定及责任分工,为后续工作提供依据。

针对项目中出现的复杂问题或跨部门协作需求,可设立专项协调小组。小组成员应包括相关领域的专家及各方代表,负责深入研究问题根源,制定切实可行的解决方案,并跟踪方案执行情况。通过专项小组的集中攻关,可以有效提高问题解决效率,保障项目顺利进行。

为提升服务效率与客户满意度,可尝试推行“一站式”服务模式。即整合设计、施工、监理、供应商等资源,为客户提供从项目咨询、方案设计、材料采购、施工安装到后期维护的一揽子服务。通过这种模式,可以减少客户与多个供应商之间的沟通协调成本,提高整体工作效率。

 

4高层建筑工程中机电设备安装工程的几点思考

4.1精细化设计与布局

首先,从设计阶段开始,就应充分考虑机电设备的位置、尺寸、颜色等因素与建筑设计的协调性。通过精细化设计,确保机电设备在安装后既能满足使用需求,又能融入建筑空间,减少突兀感。布局时,尽量将设备放置在隐蔽位置,如吊顶内、墙体后或设备间内,以减少对公共区域的视觉干扰。

4.2统一风格与色彩

在设备选型时,尽量选用与建筑整体风格相协调的机电设备,包括颜色、材质等方面。例如,在现代简约风格的建筑中,可选择线条简洁、色彩素雅的机电设备;而在古典风格的建筑中,则可考虑使用具有装饰性的设备外壳或配件,以增添文化韵味。通过统一风格与色彩,使机电设备成为建筑空间中的有机组成部分。

4.3精细施工与隐蔽处理

施工过程中,应注重细节处理,确保设备安装牢固、平整,避免出现歪斜、松动等现象。对于必须暴露在外的管线、接头等部分,可采用装饰性套管、盖板等进行遮蔽,以提升美观度。同时,加强隐蔽工程的施工质量管理,确保吊顶、墙体等部位的开洞、切割等处理精细,无明显瑕疵。

4.4灯光与照明设计

合理的灯光与照明设计能够有效提升机电设备安装区域的美观度。根据设备类型及安装位置,设计相应的照明方案,如采用嵌入式LED灯带、筒灯等,为设备提供柔和而均匀的照明,减少阴影与反光。同时,利用灯光效果强调建筑空间的层次感与立体感,使机电设备成为空间中的亮点而非焦点。

4.5绿化与景观融合

在条件允许的情况下,可将机电设备安装区域与建筑周围的绿化、景观等元素相结合,通过植物、水景等自然元素的引入,营造和谐共生的氛围。例如,在屋顶安装机电设备时,可设计屋顶花园或绿化带,既美化环境又降低设备噪音对周边居民的影响。

 

结语:

在高层建筑工程中,机电设备安装工程的每一个环节都至关重要,它不仅关乎到建筑的实用性与安全性,还直接影响到建筑的整体美观与居住体验。因此,必须从精细化设计与布局、统一风格与色彩、精细施工与隐蔽处理、灯光与照明设计以及绿化与景观融合等多个方面入手,全面提升机电设备安装工程的质量与效果。

 

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