建筑机电设备安装工程施工技术要点尝试
刘道彬
安徽两淮建设有限责任公司 安徽合肥市 230000
引言
机电设备的安装是现代建筑中的重要组成部分之一,机电设备安装的质量和能力是影响现代建筑综合职能和人们使用感知的主要因素之一,目前建筑功能和智能化水平不断提升,机电设备的安装既多专业、多系统交叉施工,又技术复杂且操作细节多,例如保障建筑内的给水排水通畅和温湿度的舒适性,保障现代建筑中的电力的稳定、保证智能系统的正常运转等,都需要注意每一个机电设备安装施工的要点[1]。研究建筑机电设备安装工程施工技术,对于提升建筑施工和设备寿命、减少建筑设备运维以及支持建筑行业的技术发展来说,有着十分积极的意义。
1.给排水及采暖系统安装技术要点
1.1 深化设计与施工准备
完成前期的土建结构、装修需求及各专业管线的综合深化设计。借助 BIM 软件系统,可更加准确地解决管线的碰撞问题,优化各管线走向,以确保下一阶段工作的正确预留预埋位置和标注相应的标高及尺寸。要特别注意进行设备基础、管井及穿墙(板)套管的位置和尺寸检查。验收材料要符合设计规定及设计规范,如 PPR 管材、镀锌钢管、不锈钢管、球墨铸铁管以及相应的管件、阀门、水泵、水箱、散热器等,要逐一验收其材质证明及合格证,同时检测报告,要仔细核对其相关产品的型号、规格、压力等级及耐腐性,对其进行外表及必要抽样试验,如阀门试压等。土建结构施工过程中应做好施工过程中的各项配合工作。所有刚性和柔性的防水套管必须及时预埋,各类设备基础螺栓孔、大口径管道穿墙洞预埋洞等也要及时准确无误的预留好位置。支吊架预埋件位置、标高要准确,套管安装要牢固,封堵严密,以免浇混凝土时,套管移位或者堵塞,在下一步安装工作的质量上打下良好的基础[2]。
1.2 管道安装工艺控制
根据管材选择正确的连接方法(热熔、电熔、丝接、法兰、沟槽、焊接、卡压),严格按照工艺流程。如:PPR 热熔控制温度( 260±10∘C )和时间,焊焊接口形成均匀凸缘;镀锌钢管丝接螺纹应规整,螺纹填料(生料带、麻丝铅油)填充适量,外露 2-3≠π ;沟槽连接管端平齐、沟槽深度达到,橡胶圈安装正确、卡箍螺栓对称紧固。严格按图纸标高、坡度(如排水管坡度应符合规范)、坐标敷设管道。支吊架安装位置准确、间距合理(符合规范及承重要求)、形式正确(固定、滑动、防晃等),生根牢固。成排管道安装做到横平竖直、间距均匀。管道穿墙(板)必须设置套管,套管与管道之间缝隙用阻燃密实材料和防水油膏填塞。管道补偿器安装前按设计要求预拉伸或预压缩。排水管道按规范设置检查口、清扫口、透气帽。采暖管道最高点设置排气阀,最低点设泄水阀[3]。
1.3 设备安装与调试
设备安装前,对基础几何尺寸、高程、地脚螺栓埋设位置及强度进行精确核验,合理选择设备吊装方案,使设备安装平稳就位。水泵、换热器等安装完成后设备要保持水平放置,采用减振垫或减振器做好隔振处理,进出口安装软接头(避震喉),加强稳定性。管道安装合格后,需做好试压工作,并符合设计及规范要求的试验压力、稳压时间。还需进行灌水试验,做好排水系统。采暖系统应做冲洗、系统调试工作使系统运转正常、舒适。
2、通风与空调系统安装技术要点
2.1 风管制作与安装
镀锌钢板风管制作应满足规范(如《通风与空调工程施工规范》GB50738)要求,保证咬口严密、顺直,加固件(楞筋、角钢、立咬口等)设置合理,法兰连接螺栓间距相等、螺母朝向一致。风管板材拼接、法兰连接的结合处设置密封胶等措施保证严密性。复合材料风管应注意保护其覆面层。按照深化图纸路由敷设,支吊架形式、间距合理,生根牢固。风管连接平直,不得强对口。防火阀、调节阀等设备等安装位置便于维修和操作,防火阀单独设置支吊架。穿越防火墙或楼板的风管须设置防护套管并用不燃材料填堵密实。柔性短管安装松紧适度,防扭曲变形。
2.2 空调水系统安装
管道安装主要要求及不同于给水管道的地方:基本同给水管道的安装要求;对于管道坡度基本要求为 0.003 以上,在满足要求的情况下尽量向泄水端倾斜,以保证管道内的液体可以方便排出。对于补偿器,如方形补偿器需要预拉伸,以保证能够随着因温度等变化导致管道的伸缩变化。对于大型管道的支吊架安装,要注意足够承重要求,必须牢固,尽量防止管道在受到设备或其他支吊架作用时发生颤动。保温层的安装必须连续,不能有间隔,连续性、密封性都要保证,必须要在管道试压验收合格之后方可施工,以防止影响管道系统的保温性。对于管道设备与空调的连接,要使用软接的方式,比如橡胶软接头或金属软管等,以减少设备在运转时对管道产生的冲击等。对于空调主机、空调设备、冷却塔、风机盘管等基础需要严格验收,要求基础符合空调设备就位后的标准。设备安装完毕需要调平,对于大的设备而言,一定要注意设备产生的振动,应设有可靠的减震,如使用弹簧式减振器、橡胶式减振垫等。
2.3 设备安装与系统调试
叶轮转动运行平稳可靠,与机壳无干涉、擦碰现象,减小了振和噪。进出口与机壳的连接采用了最新的柔性连接技术,以此确保整个系统的整体作用和效率。风机与风管的连接形式主要采用直线连接以保证风量均衡的输送。当系统安装结束后,每一个单独的机组都需要进行单机试运转,其中包括风机和水泵等的试验工作。对系统进行试运转的其中一个重点就是试运转后对系统联合试运转与调试,调试工作中风量的平衡调试是十分重要的一个工作内容,通过调整风量大小,调节风量平衡的方式保证整个系统风量的合理分配。水系统水力的平衡调试也是需要运用平衡阀的调节作用,从而使得水流的大小和均匀得到进一步保障,再者就是空调区的温度、湿度及气流组织的测试,也就是对整个系统的相关数据进行验证与控制,验证系统是否达到人们的预期,自动控制系统的联动调试也是一个重要部分。
3、 建筑电气系统安装技术要点
3.1 变配电设备安装
在摆放 10#常用槽钢之前,应全面做好除锈、防腐等处理工作。摆放时应注意,槽钢位置准确,水平偏差(每米 ⩽lmm′ )、整根全长范围内水平偏差( 5mm )。此外,槽钢必须做好接地,槽钢两端与接地干线必须焊接。对一些变压器、高低压开关柜等大型设备吊装就位应事先做好专项方案,确保安全可靠。对各设备进行安装,应保证牢固,垂直度偏差不大于 1.5%o ;水平度应合格。柜面与柜面应紧密配合、整平。对母线连接过程,在接头部位要采用搪锡或镀锡等处理,并用力矩扳手保证螺栓的紧固力矩应符合要求。
3.2 母线槽与电缆敷设
支吊架间距合理,安装牢固。每段安装前测量绝缘电阻(一般 ⩾20MΩ )。连接头的安装要严格按厂家要求做好清洁、对中、紧固螺栓(用扭力扳手,以防漏扭),并确保接触良好、防护等级等。穿越楼板、防火墙需要做防火封堵。安装后整体必须测量绝缘、交流工频耐压。敷设前检查电缆的型号、规格、电压等级、绝缘,外观不应有损伤。敷设时不能遭受机械损伤、不能受潮、不能受到扭曲。桥架内敷设要横平竖直、牢固,并把标志牌挂好。直埋的电缆应铺砂盖砖保护。电缆头制作要环境清洁、制作工艺严谨、密封防潮。
3.3 配电箱(盘)及照明器具安装
箱体垂直度符合要求 (⩽1.5%o) ;元件齐全,安装牢固,标记清晰;导线连接牢固、排列整齐、压接符合规定(多股线搪锡或采用压接端子)、N 线、PE 线汇流排齐全;箱体接地(PE)可靠;灯具安装位置高度符合设计,安装牢固、可靠;灯具重量>3kg 不能直接安装在吊顶龙骨上,要安装独立的吊挂装置;低于 2.4m 的灯具金属外壳应进行可靠接地(PE);开关、插座安装标高一致,接线正确(左零右火上接地)、面板贴紧墙面、不得有缝隙。
3.4 防雷与接地系统
避雷带/网材质、尺寸、敷设路由、支撑卡距、焊接工艺(双面焊,焊缝饱满无夹渣)、防腐(镀锌或涂漆)等应满足设计要求和规范(《建筑物防雷设计规范》GB50057)。尽量利用柱内主筋或明敷扁钢/圆钢,且标识明显。测试点设置应满足规范。接地体(极)材质、长度、埋深、间距应满足设计要求。接地线(扁钢或圆钢)敷设平直,焊接牢固(搭接长度 ⩾2 倍宽度且三面施焊),防腐工作到位。接地电阻值是主要指标,必须实测合格(一般要求 ⩽1Ω 或按设计值)。总等电位联结(MEB)、局部等电位联结(LEB)端子箱安装位置正确,联结导体规格以及连接点(金属管道、设备外壳、钢结构等)都应满足要求,以便保证建筑物内可导电部分电位基本相等。
4、 建筑智能化系统安装技术要点
4.1 综合布线系统
线缆满足设计要求。桥架内敷设时,线缆分类绑扎,标识应明显;敷设时要严格把握弯曲半径(4/6 倍线缆外径)、拉力(拉力计监测)、避免挤压扭曲;光缆熔接时要注意保持环境洁净,熔接损耗符合要求;配线架(柜)安装配合应合理,安装应稳固,预留合理操作空间;配线架模块安装要横平竖直,线缆端接(打线)要符合 T568A/B 标准、标签清楚正确;机柜内设备、理线器安装整齐规范。
4.2 信息设施与安全技术防范系统
信息插座、AP、摄像机、探测器、报警按钮等终端设备的安装位置、高度以及角度都要符合设计的要求,并且固定要牢固可靠。摄像机的安装要确保其视野无遮挡,同时要考虑到逆光可能带来的影响。对于室外的设备,需要充分考虑其防水防尘的性能。所有终端设备的线缆端接工作都要牢固可靠,接触要良好。
4.3 系统集成与调试
保证网络连通、电话正常拨号、视频监控图像清晰稳定、门禁开闭正常、报警信号上传准确;按照设计需求实现各子系统信息的互通互联(如门禁报警联动、视频报警联动等);集成平台(IBMS)实现对子系统进行集中监控和管理。完成网络带宽测试、视频清晰度/延迟测试、门禁响应时间测试等保证各项性能满足设计要求。
5、机电设备安装施工的核心技术要点
5.1 装配式机电安装技术体系
机电装配式安装技术是建筑工程工业化不可或缺的一部分,它是将工程现场的施工作业移至工厂提前预制,并通过标准化设计、工厂预制加工和机械化组装的技术实现手段。装配式机电在医疗建筑、数据信息建筑、轨道交通建筑等方面得到了广泛应用和推广。西安市儿童医院应用“装配式机电安装技术研究”,将机电管线体系进行合理化分割,在实验室研发基础上通过 BIM 优化,按照医院房间的使用功能需求,把机电管线系统细分每个房间的模块划分方式,设计成标准模块,包括管道、支架、连接件等部件,充分利用工厂设备与材料,全部模块在工厂预制完成。装配式机电安装将模块划分及接口调平管道技术的成熟运用,如采用模块划分的方式进行整体安装,例如机电设备安装底梁位置,因为底梁承重设计,在结合机电管道墙体中需要增加膨胀螺栓埋件。应用该技术进行模块安装,方便快捷,确保机电设备底梁安装贴合墙面,最大程度地避免渗漏、降低安全风险。
5.2 BIM 技术全过程应用
BIM 技术是推动机电安装项目建设全生命周期、全过程提升项目价值的重要工具。BIM 在无锡地铁 4 号线体育中心站项目以深化设计为主线,在施工前 BIM 模型的建立融合了建筑专业、结构专业和机电专业的数据信息,在三维仿真环境下,实行“仿真先试后建”,体育中心站通过 BIM 模型对冷水机房、消防泵房等重点区域进行三维综合设计,发现并自动记录管线碰撞位置,据不完全统计,仅体育中心站机电安装 BIM 模型就解决了碰撞点 100 余个,减少施工阶段返工量 90%以上,减少材料浪费数万元。BIM 模型也方便系统功能和维护空间的满足。在模块划分的设计上采用“有压让无压,小管让大管,电让水”的原则。BIM 技术实现了工厂化生产和预制加工的依据,无锡体育中心站冷水机房划分为泵组模块、水处理器模块、分集水器模块等 8 个预制单元,基于 BIM 软件的空间分析和计算机仿真计算验证模块划分,输出管道预制所需的加工图纸由 BIM 模型直接导出带编码的预制图纸,每个配件都有唯一 ID,实现了预制过程的可追溯,现场装配时通过移动 APP 软件,查阅相应的三维安装图,保证装配精度 100% 。
6、结束语
建筑机电设备安装工程施工技术贯穿多个系统与环节,各系统紧密关联、相互影响。通过精准把握给排水及采暖、通风与空调、建筑电气、建筑智能化等系统的安装技术要点,并运用装配式机电安装技术体系、BIM 技术全过程应用等核心技术,能够有效提升工程质量与效率。在实际施工中,需各专业人员协同合作,严格遵循技术规范与标准,确保机电设备安装工程顺利完成,为现代建筑的高效、安全、舒适运行奠定坚实基础,推动建筑行业在机电设备安装领域的持续发展与创新。
参考文献
[1]李永昌.建筑机电设备安装工程施工技术的研究[J].你好成都(中英文), 2023(30):103-105.
[2]严智梅.建筑机电设备安装工程施工技术研究[J].中国高新科技, 2024(14):136-138.
[3]庄剑波.建筑机电设备安装工程施工技术探讨[J].四川水泥, 2024(4):141-143.