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建筑机电安装工程的“拉格朗日点”研究分析
摘要：在当今我国建筑行业不断发展的时代背景下,随着建筑工程技术的成熟与应用,机电安装工程作为建筑工程中重要组成部分,直接关系到验收交付业主的体验,已越来越被项目管理者重视。机电安装工程入场时间关系到交付质量体验,过早或过晚进场都将增加成本。对建筑机电安装工程的进场节点管理问题进行探讨。
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机电安装工程是建筑工程中的重要组成部分,而其中重中之重当属地下室机电工程,也称综合管网工程。目前各建筑工程中对于机电安装工程的重视程度从结果导向看差强人意,大多体现在后期机电赶工,节点滞后的情况,究其原因则是机电安装工程进场时间未能把控好。由于机电工程的设备和材料贵重,多可贩卖变现,进场太早容易引起特殊材料、贵重设备等丢失问题;且因贵重电气设备不适宜长时间储放在工地敏感环境,如湿度、温度、扬尘等不合格环境,如此电气设备容易出现腐蚀、灵敏度失准等现象,影响后期调试运行。进场太晚则会出现工期急促、工程质量下降,容易出现交付逾期和埋下工程质量隐患。二者所产生的成本问题都将成为无效成本,为此,就必须合理控制机电专业进场施工,合理铺排工期,寻找工程上的“拉格朗日点”。
1、建筑机电安装工程的特征
1.1 专业性高且复杂
建筑机电安装工程包括供配电工程、供水工程、消防工程、暖通工程、空调工程、智能化工程等多个专业工程,涉及专业知识包含输配电、流体输配管网、电气设备运行、通信协议互换等学科。每一个专业工程都要求具备单独专业基础知识储备,1个建筑机电安装工程的完成,通常需要不同专业操作人员进行安装和调试,理所应当也要求管理人员水平具备一定水准。
1.2 工期短
相比较于土建主体工程,机电安装工程工作面环境要求高,一般都要求具备设备进场条件才会进入作业,因此机电安装工程的工期相比主体工程会少许多,加之目前大多数建筑工地对机电安装工程的重视程度不够,移交滞后,这也导致了工期短,短时间内工作强度高等客观存在的情况。
1.3 连锁关联性强
机电安装工程是一个相互分离,但又互相协调的整体,它需要来自不同专业技术工程人员的互相磨合和配合,不同建筑系统的完善才能促进建筑整体质量水平的提高[1]。单一专业的完成并不能实现“智慧建筑”的需求,机电安装工程往往牵一发而动全身,某个专业中的某个部位未完成直接影响整体。例如供电工程的配电柜未完成送电作业,消防工程、供水工程均无法启动设备进场联调联试。故而其联系关联性较强。
2、天文学上的“拉格朗日点”
拉格朗日点指受两大物体引力作用下,能使小物体稳定的点。一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点,在该点处,小物体相对于两大物体基本保持静止。
拉格朗日点是平面圆形限制性三体问题推算出来的,理论上的稳定点有L1、L2、L3、L4、L5,而在范围空间内处于同一条直线上的L1、L2、L3点是不稳定的,因此很少能在这3个位置找到自然天体。而位于等边三角形顶点的L4和Ll5点是稳定的平衡点,这个位置上所受的合力方向刚好指向了太阳和地球的质量中心,而且合力大小刚好是其公转角速度,与地球公转角速度相等,于是这两个点相对太阳和地球静止了。
所以,本文论述所寻求的便是L4、L5,能够在整个系统中保持相对稳定且有富裕调节度。
图1“拉格朗日点”示意图
3、机电安装工程的“拉格朗日点”
天文学中理想的“拉格朗日点”有5个,其中非稳定点3个,稳定点只有2个。类比在机电安装工程中,应比肩L4、L5点,因为此两点是较为稳定的状态点,可根据实际情况进行调控,并且预留充足空间和时间来进行进度滞后的纠偏或发生突发情况的时间弥补。
3.1 各点类比分析
1)L3点:机电安装工程过早进场。
这种情况容易造成机电材料、设备丢失、损坏、甚至二次返工等问题,产生无效成本,引起纠纷从而延误工期。
2)L1、L2点:机电安装工程进场过晚。
这种情况容易出现为了赶工期而违规施工、忽视安全规定的情况,特别是在电气设备安装、调试过程中,出现漏电、短路、过载震动等损坏设备的情况,由此可能的后果轻则产生无效成本、影响进度,重则发生安全事故,危及人身安全。
3)L4、L5点:理想的动态平衡点。
此时进行穿叉作业有利于暴露各专业施工间的矛盾,方便现场解决,避免埋下安全隐患。
3.2 各专业进场时间
本次以建筑面积10000m2地下室车库为例,具备独立供水、供电系统、消防系统,N代表计划完工时间(由项目管理团队自行确定)。
1)供电工程系统:N-90d。
作业内容包括桥架、电缆沟、电缆井等管道施工及零配件加工等,工序众多且供电是其他系统正常运行的基础,故进场时间宜提前。
2)消防水系统:N-90d。
作业内容包括角铁加工制作、主支管、喷头、阀门等,消火栓管道大且安装难度较高,喷淋系统支管管径小且多,耗时耗工,进场时间亦宜提前。
3)供水工程系统:N-60d。
作业内容包括角铁加工制作、主支管、阀门、室内外管道敷设等;相比消防水系统,供水系统工程量一般较少,进场时间弹性大,但应该提前和其他专业碰好管线走向,有条件情况下做好BIM深化。
4)暖通系统:N-45d。
作业内容包含风管原材料加工成型、吊码制作等;由于在综合管网系统中,风管一般安装在桥架、水管下方,且安装速度较快,所以适宜后进场。
3.3 设备类进场时间
设备类适宜在系统施工进入后期进场,可防止被盗或被破坏引起的损失,且必须根据现场实际情况,如设备房温湿度、设备基础、照明排风等配套设施完成情况。
1)生活水泵机组:N-45d。
根据供水工程进度及设备安装周期调整,应预留设备与系统磨合及发现问题解决问题时间。
2)消防水泵机组:N-45d。
根据消防水工程进度及设备安装周期调整,应预留设备与系统磨合及发现问题、解决问题的时间。
3)配电柜、箱、风机等电气设备:N-30d。
应在桥架完成后、电缆敷设前安装,并且安装环境温湿度达到要求。
4)智能化设备:N-20d。
设备进场前应预留时间做好防静电、散热、敷设光缆等设施的时间,设备安装完成后应可以立即投入测试,并应做好防盗保护措施。
4、结语
作为工程管理团队,在管理工作中应把控好机电安装工程的“拉格朗日点”,特别是在综合体、写字楼等对机电专业性要求高、工程量大的工程中,应保证土建主体移交时间点,合理有序地控制机电工程进场时间,明确管理要点,确保建筑工程顺利开展,从而提高工程效益。
参考文献：
[1]陈志源.建筑机电安装工程的施工技术及质量控制的探讨[J].施工技术,2020(3):2-3.
洪炼.浅谈建筑机电安装工程的“拉格朗日点”[J].技术与市场,2020,27(08):163+165.
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主管单位：中华人民共和国住房和城乡建设部
主办单位：亚太建设科技信息研究院,中国建筑设计研究院,中国建筑工程总公司,中国土木工程学会
出版地方：北京
专业分类：建筑
国际刊号：1002-8498
国内刊号：11-2831/TU
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