装配式建筑机电安装工程施工技术研究

引言

在建筑工业化快速推进的背景下，装配式建造模式凭借其施工效率高、环境友好及能源节约等显著优势，已成为现代建筑业的重要发展方向。作为确保建筑物功能完整性的关键系统，机电工程的施工工艺水平直接影响整体项目的建设质量。传统机电安装方式普遍面临现场施工周期长、多专业协调复杂及材料损耗率高等技术瓶颈，而预制化装配技术的应用为这些问题的解决提供了创新性技术路径 [1]。本研究通过系统梳理国内外相关技术发展动态，结合典型工程案例，深入分析装配式机电系统的施工工艺特征，旨在为建筑行业的工业化转型提供理论支撑与实践指导。

一、机电安装工程预制装配化施工技术的发展现状

（一）国内外技术发展对比

发达国家在建筑机电工程预制装配技术方面拥有十分突出的先发优势，已经构建起完备的标准化技术体系，像欧美这些工业化国家，普遍运用单元式集成设计方式，把管道系统和机电设备在工厂预制成标准化模块，这样能有效减少施工现场的焊接及切割工作量，再看我国，机电工程预制化施工技术开始得比较晚，不过由于国家政策引导以及行业标准不断完善，近些年来呈现出快速发展的状况。建筑信息模型，也就是 BIM 技术的广泛运用，为机电系统预制化设计与施工给予了有力的技术支撑，提高了工程建设的工业化水平。

（二）技术标准化与政策支持

为推动建筑产业现代化进程，我国相继颁布实施了一系列促进装配式建筑发展的政策法规。其中，《装配式建筑评价标准》（GB/T 51129-2017）对机电系统预制装配率作出了强制性规定，为行业发展提供了明确的政策指引。然而，当前制约该技术广泛应用的主要瓶颈在于标准化体系建设尚不完善，具体体现在预制构件从设计研发到生产制造，再到现场安装等环节缺乏统一的技术规范。为突破这一发展障碍，亟需建立健全覆盖全产业链的标准化体系，通过制定统一的设计标准、生产工艺和施工规范，为机电安装预制装配化技术的规模化应用创造有利条件 [2]。

二、机电安装工程预制装配式施工的特点

（一）模块化设计与集成化生产

机电工程预制装配技术的核心要义在于采用模块化设计理念，通过将管道系统、电气线路及支撑结构等分解为标准化功能单元，实现工业化生产与现场快速组装的有机结合。这种建造模式具有三个显著优势：首先，通过将大量加工作业转移至工厂环境完成，可大幅减少施工现场的湿作业量；其次，依托精密制造设备加工的预制构件，其安装精度较传统现场制作方式提升显著；最后，基于标准化设计实现的材料优化配置，能有效控制工程损耗率。这种建造方式充分体现了现代建筑工业化 " 设计标准化、生产工厂化、施工装配化 " 的技术特征。

（二）施工效率显著提升

工程实践可说明，运用预制装配化施工工艺相较于传统建造方式而言，可以提升施工效率，经过实测数据的验证，整体工期压缩幅度一般会超过 30% ，就拿管道系统安装来说，这项技术借助工厂预制的标准化管段单元，在现场作业的时候仅仅需要进行法兰螺栓连接，便可完成系统组装，完全避开了传统施工里耗时耗力的现场焊接工序。这种工业化建造模式提升了单工序施工速度，还依靠各专业工序的合理穿插，达成了整体工期的大幅度优化，相关工程案例的数据显示，采用法兰连接的预制管道系统安装工效比传统焊接方式提升了大约2 至3 倍，充分呈现了预制装配技术在施工效率方面的优势 [3]。

（三）质量控制与可追溯性增强

在工业化生产的情形之下，机电预制构件的质量控制呈现出诸多优势，依靠标准化的生产流程以及精密的制造设备，可以保证产品参数严格契合设计要求，凭借物联网标识技术比如二维码或者射频识别系统，可针对构件开展全流程的数字化追踪管理，这样的技术路径提升了生产阶段的质量管控水准，也为后期的运维管理给予了完整的数据支持。展开来说，每个预制单元都配备了唯一的身份标识，其材料属性、生产日期、安装参数等关键信息都被完整记录并存储到数据库中，为建筑全生命周期的资产管理、维护更新等工作筑牢了坚实的技术根基，达成了从生产到运维的无缝数据对接。

三、机电安装工程预制装配式施工技术要点

（一）管线模块化设计与拆分

在机电工程预制装配化设计里，建筑信息模型也就是 BIM 技术起着关键的作用，借助三维可视化建模，可针对各类管线系统开展协同设计，达成空间布局的最优配置，切实避免管线交叉碰撞等问题，在设计方案深化时期，要全面考量运输车辆载重限制、施工现场吊装设备性能等实际约束条件，针对预制构件的几何尺寸、重量参数等展开专项校核。展开来说，设计人员要依据运输路线的限高限宽要求、现场吊装机械的起重能力等技术参数，合理明确预制单元的最大允许尺寸和重量阈值，保证设计方案符合功能需求，又拥有施工可行性，这种基于 BIM 技术的全过程协同设计方式，给预制装配化施工提供了可靠的技术保障 [4]。

（二）预制构件精准安装

在机电预制构件安装过程中，需采用高精度测量技术实现构件与建筑主体的精准定位。通过三维激光扫描仪获取现场实际点云数据，结合全站仪进行坐标放样，可确保预制单元与主体结构的空间位置准确匹配。施工质量控制需重点关注以下技术参数：1）管道系统安装高程偏差应控制在 ±5mm 范围内；2）支吊架间距需严格按设计要求布置，允许偏差不超过设计值的 10% ；3）连接节点螺栓紧固扭矩应符合规范规定。

四、结束语

机电工程预制装配化施工属于建筑产业现代化的关键技术途径，它的标准化设计以及模块化建造特性对提高工程质量与建设效率有着关键作用，本研究经过系统整理当前技术发展状况、工艺特点以及核心技术创新要点，发觉建筑信息化模型也就是 BIM 与工业化制造的协同运用会成为行业转型升级的关键推动力量。然而现阶段存在标准体系不完善、专业人才短缺等发展妨碍，可从完善技术标准规范、强化从业人员技能培训等方面入手，全力推进机电安装工程的预制化进程，可预料，在政策引导与技术创新的双重促进下，预制装配化技术必定会在绿色低碳建筑和数字化建造领域呈现出更大的应用价值和发展潜力[5]

参考文献：

[1] 杨福如. 机电安装工程预制装配式施工分析[J]. 四川建材，2020（12）：188-189.

[2] 李嗣海 . 机电安装工程预制装配化施工技术分析 [J]. 绿色环保建材，2020（1）：152+155.

[3] 程建波 . 机电安装工程预制装配式施工技术及其发展趋势 [J]. 江西建材，2021（12）：9-10.

[4] 杨贺龙，谭炳根 . 装配式建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用研究 [J]. 散装水泥，2020（6）：52-53.

[5] 姜云雷 . 混凝土装配式住宅施工技术分析 [J]. 住宅与房地产，2020（35）：125-126.