高层建筑标准层机电管线模块化安装施工技术

高层建筑标准层机电管线模块化安装施工技术

汝子涵

中煤科工集团南京设计研究院有限公司    江苏南京  210031

摘要：该技术基于模块化安装原理，通过BIM技术实现综合管线模块的精确设计与分段，显著提升施工效率与工程质量。其特点在于减少废料、方便运输、安装便捷，同时保证工程质量与安全。施工流程包括前期准备、模块化设计与制作、运输与吊装、现场安装与调试等关键步骤。在质量控制方面，采取严格的材料与设备验收、施工过程监控以及质量检验与验收标准，确保工程质量。安全保障措施则包括安全施工方案、防护措施与应急预案，保障施工过程中的安全。高层建筑标准层机电管线模块化安装施工技术为现代建筑施工提供了一种高效、安全、可靠的解决方案。

关键词：高层建筑；标准层；机电管线

随着高层建筑的迅速发展，对机电管线的安装施工提出了更高的要求。高层建筑标准层机电管线模块化施工技术的出现，为现代化建筑的施工提供了新的思路。该技术以模块化的设计原理为基础，采用 BIM技术对管线进行准确地设计和分段，以达到高效、安全和可靠的目的。该技术的应用，不仅提高了施工效率，降低了资源的浪费，而且保证了工程的质量，为高层建筑的发展注入了新的活力。

1技术原理与特点

1.1模块化安装技术的基本原理

模块化安装技术的基本原理是把复杂的机电管线系统分割成若干个功能独立的模块，然后在工厂或预制场进行预制组装，最后运至施工现场进行整体安装。采用 BIM （BIM）技术对管线综合模块进行分区，可准确模拟管线系统的空间布局及相互关系，实现模块化设计的精度与合理性。型钢支架装配模块化技术，通过对型钢支架进行模块化设计，使其与管道模块相匹配，提高了安装效率和稳定性[1]。综合模块化分段技术就是将多个管线模块与型钢支架模块结合在一起，形成一个较大的安装单元，从而简化了现场安装工作量，提高了施工效率。

1.2技术特点

模块化安装技术是一种突出的技术特征。首先，通过精准设计与预制组装，该技术可大幅降低建筑废料的产生，满足环保要求，降低材料成本。其次，模块化设计使各模块尺寸适中，重量均匀，便于运输，降低运输过程中的损失，降低安全风险。此外，模块间的接口设计规范，使得安装过程简单快速，不需要在现场进行烦琐的加工调试，大大提高了施工效率[2]。最后，通过严格的质量控制手段，保证各模块的制作及安装精度，确保工程整体质量的同时，也可减少施工过程中的安全隐患。

2施工流程

2.1前期准备

高层建筑标准层机电管线模块安装前的准备阶段，首先要保证施工图纸的准确完整。同时，根据施工图纸及工程要求，做好所需材料及设备的准备工作，保证所用材料质量满足规范要求，设备功能齐全，运转正常。在人员方面，需要建立一支由技术人员、安装人员、质量检测人员组成的专业队伍，保证队伍成员具有相应的专业知识和工作经验。同时，与土建团队密切配合，保证机电管道模块的安装和土建施工进度的协调，避免互相影响[3]。土建中预留了机电管道的开孔和预埋件，为以后的模块化安装提供了方便。

2.2模块化设计与制作

在高层建筑标准层机电管线安装施工中，模块化设计和制造是非常重要的一环。首先，基于 BIM技术，建立机电管线系统的三维模拟，实现机电管线系统的精细化设计与空间布局优化。利用 BIM模型可以清楚地显示管线系统的走向、连接点及所占空间，为模块化安装提供了可靠的依据。在此基础上，结合 BIM模型，设计模块化的装配方案，对复杂的管道系统进行了划分，明确了各模块的具体尺寸、功能及连接形式。然后，根据模块化安装方案，在工厂中进行模块的制作和组装。在生产过程中，要对原材料、工艺标准、装配精度进行严格控制，以保证各模块满足设计及质量标准。采用模块化设计制造技术，可极大地提高施工效率与质量，为高层建筑机电管道的安装提供了强有力的保证。

2.3运输与吊装

高层建筑标准层的机电管线模块化安装，其运输和吊装是关键环节。首先，模块需要做好运输和保护工作，选择合适的包装材料及固定方法，以保证模块在运输过程中不会受到损坏。其次，吊装前必须对吊装点进行准确选择，以保证吊装过程的安全性和稳定性；同时，对吊装设备，如塔吊，吊车等，根据其重量大小，做好设备安全检查，保证吊装设备正常运转。在吊装和安装时，要严格按照施工方案，保证各模块准确安装到位。同时，在施工过程中要注意与其他施工工序的配合，避免互相干扰，保证施工的顺利进行[4]。通过对吊装过程的精细化管理，可有效地保证模块化装配的质量与效率。

2.4现场安装与调试

在高层建筑标准层进行模块化安装时，现场安装调试是保证系统正常运行的重要环节。首先，模块被运至现场后，需要根据预先确定的安装方案精确定位，然后在现场安装和连接模块。在安装时，要注意各模块间的连接是否牢固，各接口、接头是否牢固。安装完毕后，对系统进行调试和测试。模拟实际运行环境，检查各功能是否正常，管线有无渗漏，有无堵塞。对检测到的问题及时调整、修正，以保证系统达到预期的运行效果。最后是验收和交货。验收时要严格按照有关标准、规范执行，以保证系统的质量与安全性。经验收合格后，正式交付用户使用，并对系统进行必要的运行维护指导，以保证系统长期稳定运行。

3质量控制与安全保障

3.1质量控制措施

高层建筑标准层机电管道模块安装时，应采取有效的质量控制措施，以保证工程的质量与安全。首先，严格执行物料及设备验收制度，对进场的物料及设备进行全面检验，以保证其质量达到相关标准及要求。内容包括材料的规格，型号，品质证明文件，以及设备的性能，安全，操作指导书等。施工过程中严格控制质量，保证各工序均满足设计及质量标准。这就要求施工人员必须严格遵守施工方案、规程，同时要加强现场的监督管理，及时发现并纠正出现的问题。建立清晰的质量检查和接收标准，全面检查和测试模块及系统。检查模块的连接是否牢固，管路是否畅通，设备运行是否正常，系统是否安全。验收合格后，方可交付使用。通过以上质量控制措施的实施，可有效地提高高层建筑机电管道模块安装质量与安全性。

3.2安全保障措施

高层建筑标准层机电管线模块化安装工程，为了保证工程的顺利实施，保证施工人员的人身安全，必须采取相应的安全措施。首先，制定详细的安全施工计划及操作规程，对施工过程中的安全要求、操作规程进行详细地规定，并要求员工严格执行。设置安全警示标志，设置防护栏杆，佩戴安全防护用品等综合安全防护措施，防止高空坠落，触电，机械伤害等安全事故[5]。同时，要建立应急预案，预测、评价可能发生的安全事故，制定应急对策，确保突发事件发生后能快速有效地处理。加强安全培训，提高安全意识，定期开展安全培训及教育活动，提升员工的安全意识及作业技能，提高其防范及应对安全事故的能力。这些安全保障措施的实施，将安全风险降到了最低，保证了项目的顺利实施，保证了施工人员的安全。

结论：

综上所述，高层建筑标准层机电管线模块化施工技术由于其独特的优势，在现代建筑建设领域显示了巨大的发展潜力与价值。该技术将模块化设计和 BIM技术相结合，在保证施工质量和安全的前提下，大大提高了施工效率。实践证明，该技术可有效降低资源浪费，降低施工成本，为我国高层建筑建设提供强有力的技术支撑。随着该技术的不断完善和应用，高层建筑标准层机电管线模块化施工技术必将在今后的建筑业中发挥越来越大的作用，促进建筑业的不断创新和发展。

参考文献：

[1]于亮,张新,白龙.高层建筑标准层机电管线模块化安装技术探讨[J].中国设备工程,2022,(02):239-240.

[2]李沿.超高层建筑办公平面系统实证量化性分析探研[D].浙江大学,2020.

[3]张云华,白咸学,董道亮,等.超高层建筑标准层机电管线模块化安装技术[J].安装,2019,(09):53-56.

[4]李鹏程.超高层办公建筑内部空间设计研究[D].沈阳建筑大学,2017.

[5]刘文泉.商务办公建筑标准层及其空间模块研究[D].湖南大学,2017.