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装配式建筑中电气安装技术与施工协同机制研究

2025-09-07 76 上传者：管理员

摘要：以实际装配式建筑工程为背景，利用基于BIM的管线综合布设、工业化成品支吊架安装、机电管线预制等施工技术，分析研究了电气安装与土建施工的协同机制：基于BIM的管线综合技术对管线的安装次序进行模拟，确保了施工进程的条理性与高效性；支吊架安装数量在20个以内，BIM法支吊架技术比传统法节约人工成本35.5%～59.1%，提高了项目经济效益；可采用BIM技术对建筑施工与电气安装进行碰撞检测，以及加强电气与土建施工单位联系，进而促进电气安装与施工协同进行，提高工程施工效率。

关键词：
BIM技术
施工协同
现代建筑
电气安装
装配式建筑
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随着绿色建筑和工业化建造理念的推广,装配式建筑逐渐成为现代建筑的发展方向｡相比传统建筑方式,装配式建筑具有施工周期短､质量可控､环境污染小等诸多优势[1]｡然而,在装配式建筑中,电气安装工程具有复杂性和多样性,施工过程不仅要求设计和施工标准化､模块化,还需要与装配式建筑其他施工环节高度协调[2-3],否则会导致施工冲突､效率低下等问题,进而影响整个工程的施工进度和质量｡因此,在装配式建筑的施工过程中,必须通过合理的施工计划与协调机制,确保电气安装工作与结构安装､装饰施工等环节有效配合,提升整个项目的施工效率和工程质量[4-5]｡基于此,本文对装配式建筑中电气安装技术进行研究探讨｡

1、工程概况

某建筑项目位于新疆乌鲁木齐市沙依巴克区西泉街区,为公建学校工程｡项目主要包括2栋教学楼､1栋室内运动馆和1栋综合楼,占地面积37292m2,规划中地上､地下建筑面积分别为34535.94m2､3838.13m2,总建筑面积38374.07m2,各楼层顶板为装配式混凝土结构｡其建筑电气设备主要分为强电和弱电两部分,强电包括高低压配电､室外和景观配电､照明､动力设备配电､火灾报警和消防联动系统等;弱电涵盖可视对讲､电视､电话､门禁､宽带网络､电气火灾监控及消防自动报警系统等｡

2、电气安装技术应用

为保证建筑施工和后期运营阶段中的电气安全,本项目电气设备安装结合了BIM法管线综合布设､支吊架安装､机电管线预制等技术,并根据该工程不同施工阶段划分电气安装步骤｡

2.1基于BIM的管线综合技术

在项目开展的初级阶段,借助BIM软件构建了涵盖建筑､结构及机电管线的三维立体模型,这一模型展现了建筑物的外形轮廓与空间布局,同时揭示了管线系统的材质构成､规格尺寸以及具体的安装指导要求｡基于BIM软件对管线和建筑设备整体模型构建完成后,以实际的电气管线安装步骤为基础,在BIM中对其安装流程进行模拟,并根据模拟结果对管线走向､数量和布设位置进行优化,进而达到在保证电气设备正常运行的前提下,在有限空间内形成美观且节约成本的电气管线布局｡通过管线布设模拟,分析出的安装顺序为主干管线､支路管线和端部设备,保证了管线安装和土建施工的条理性与高效性｡在此基础上,项目团队还结合施工模拟的结果,对工期安排进行了科学优化,实现了人力与设备资源的合理配置｡

2.2基于BIM的支吊架技术

在利用BIM技术布设管线的基础上,对支吊架系统中的各专业管线进行科学合理的布置,以此初步确定设计方案｡之后,结合实际施工现场的具体情况,对初步方案进行优化调整,并对调整后的方案展开全面的可行性评估｡精确计算各支吊架间的间距,依据计算结果确定最终的支吊架布置方案,并依据该方案准备支吊架材料以及制作大样图｡在完成一系列前期准备工作后,采用单点布置的形式对支吊架进行现场安装｡该项技术相对比于传统

图1不同吊架安装技术人工成本对比

由图1可知,传统支吊架安装技术与BIM支吊架安装技术安装人工成本与安装数量成正比｡支吊架安装数量在2~20个,BIM支吊架安装技术比传统支吊架安装技术节约人工成本35.5%~59.1%｡安装数量由2个增加至20个时,BIM支吊架安装技术与传统支吊架安装技术人力成本增长幅值分别为30个和69个,表明BIM支吊架安装人工成本增长较缓,有助于节约施工成本｡

2.3机电管线设备预制技术

此次依据建筑空间,将机电管线进行模块化设计,如走廊管线综合支吊架模块､机房一体化设备模块､卫生间预制管线盒等｡设计完成后,按照标准化设计图纸进行切割､焊接､套丝､打孔等操作,完成管段､支架､控制箱等部件的预制加工｡

3、电气安装与装配施工协同机制

在学校楼层建设过程中,电气工程与土建施工单位之间的紧密配合十分重要｡双方需确保前期工作的准确无误,特别是线管预埋､套管安装以及防雷接地端子等关键环节在时间与空间上的确认｡

3.1碰撞检测

在工程建设领域,碰撞检测是一项至关重要的技术手段,其核心目的在于确保各类主要结构､管线以及设备等构件在同一空间位置上能够和谐共存,避免电气安装与土建施工相互干扰｡此次工程基于BIM软件对电气安装与土建施工进行冲突检测,可检测出建设施工潜在冲突点,同时对冲突所产生的实际影响进行准确评估,进而制定出科学合理的解决方案｡同时,基于检测结果,对本次项目的管线布置与安装方式进行优化调整,例如将部分管线迁移至空闲区域,或调整管线的高度等,以此确保整个机电管线系统在后续施工及使用过程中能够稳定､高效地运行｡

3.2施工配合

为保证该项目的建设推进,电气工程施工单位需紧跟土建施工进度,特别是在土建施工单位完成墙体和顶棚装修后,及时进行电气工程的施工作业｡在此期间,保持密切的交流与沟通,可确保预留洞､管线以及设施的按时验收,有效避免返工｡

电气管线需在混凝土叠合楼板施工后进行安装,即在预制带肋底板､钢筋和预应力底板装配完成后进行浇筑叠合层施工,进而完成混凝土叠合楼板施工,之后土建施工单位及时与电气工程施工单位联系,进行相应的电气管线安装｡此次工程中,结合电气工程与土建工程的进一步协同施工,特别是高低压变配电所设备建设中,在土建施工时,保障了施工现场的整洁与安全,确保通水和排水管道系统安全,防止电气设备安装时设备受到尘土污染或者水体浸泡,造成安全问题｡通过碰撞检测和施工配合的协同机制,保障了变配电所的建设质量与进度,进而推动整个项目电气设备安装建设的高效开展｡

4、结语

研究发现,基于BIM的管线综合技术对管线的安装次序进行模拟,确保了施工进程的条理性与高效性｡同时,对工期安排进行了科学优化,实现了人力与设备资源的合理配置,有效避免了资源浪费｡在支吊架方面,其安装数量在20个范围内,BIM支吊架技术比传统支吊架技术节约了35.5%~59.1%的人工成本,且BIM支吊架技术比传统支吊架技术人工成本增幅少39个,显著节约了施工成本｡协同工作方面,可利用BIM技术对建筑施工和电气安装进行碰撞检测,同时加强电气与土建施工单位的联系,及时发现冲突并解决,提高项目施工质量和施工效率｡

参考文献:

[1]陶磊.装配式建筑电气设计关键技术探究[J].智能建筑与智慧城市,2025(3):134-136.

[2]李建刚,李潇.装配式建筑电气施工及设计要点探析[J].城市建设理论研究(电子版),2024(33):38-40.

[3]刘贯荣.装配式建筑电气工程的施工与安装[J].工程抗震与加固改造,2024,46(5):199.

[4]周俊.装配式建筑电气优化设计与案例分析[J].绿色建造与智能建筑,2023(12):42-45.[5]骆文君.电力工程中电气安装与土建施工的配合[J].城市建设理论研究(电子版),2024(29):13-15.

文章来源:楚洋洋,莫军,郭泽,等.装配式建筑中电气安装技术与施工协同机制研究[J].安装,2025,(09):56-57.