浅析机电安装工业化的实施及运用

萧闫子

    去年，无锡市地铁1号线太湖广场地下空间机电安装工程由无锡市工业设备安装有限公司承接。该工程运用BIM技术进行管线的深化设计和碰撞检查，通过机电安装工业化的实施，极大地提高了劳动生产率、节约了现场操作人员、减少了环境污染、节约了工程成本、提高了经济效益。该工程在机电安装工业化施工过程中的主要做法如下。
工业化设计精细化
9 s$ z8 w9 u9 P) K( |% Q1 B2 z) c6 ^    该工程机电包含强/弱电、给排水、暖通、消防等系统，涉及的专业多，施工交叉作业面多、协调难度大。公司在工程上通过管线的深化设计和碰撞检查，彻底消除管线的硬碰撞、软碰撞问题，降低了在施工阶段可能存在的管线走不通或相互碰撞而导致返工的可能性，保证了室内管线的间距和标高。施工人员利用优化后的三维管线方案进行施工交底、施工模拟，有效地保证了施工进度。
工业化工艺模拟化
    传统施工管理模式下，图纸审核不仔细，施工过程损耗大。本工程利用BIM模型的虚拟化与可视化，提前捕捉施工难点和关键点，避免二次施工。模拟展示施工工艺，实施三维模型交底，提升了土建、机电安装和精装等各专业协同沟通效率。同时通过采用BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场监测，进一步优化了施工过程的管理，大大减少了施工质量问题、结构安全问题，减少了返工和整改，加快了施工整体速度，提高了现场的工作效率。
工业化预制工厂化
    机电安装向工厂化和现场装配化发展，这两个部分可以相互独立进行，互不影响。其主要流程是通过深化设计提出所用材料并采购，工厂按照设计图进行预制，对部件进行产品标识，然后运输配送到现场，在现场实施机械化安装，对全过程进行质量和安全的监测控制。机电安装工业化的优点突出，主要表现在以下几个方面：
    1.预算准确，节省材料。依据深化设计图纸，绘制预制加工图，确定材料用量，避免现场加工制作导致的材料浪费，直接降低成本，且减少了现场的材料堆放场地和施工中产生的噪声。
    2.规模化生产，机械化安装。项目部充分利用工厂的生产线和专用设备，按照绘制的预制加工图进行部件和构件的加工，套用材料实施批量生产，制作精度高，尺寸正确，缩短了制造工期，减少了材料的损耗。现场安装利用机械设备，减少了现场作业人员。
    3.不受现场条件制约，缩短了工期。工厂化预制不受天气影响、不受现场条件限制、不受其他施工进度的影响，可以根据要求独立制造。
    4.保证施工质量。组合式构件，装配式、机械化的安装，对安装人员的技术要求低，减少了现场施工人员、减轻了劳动强度、提高了施工效率。
    5.确保施工安全。减少高空作业和辅助设施的架设，在提高技术水平和效率的同时，更保障了施工人员的安全。
    6.避免污染，降低了安全隐患。减少了现场的切割和焊接，可避免污染和安全问题。
工业化施工机械化
    实行机械化、半机械化和工装设备相结合，有计划、有步骤地提高了施工机械化水平，这是机电安装工业化的重点。
2 P( Z9 R6 ^  Y    1.材料运输。原材料、半成品、成品在作业区内的运输采用机械化，如现场运输使用叉车或吊车，提高功效，减少劳动力的使用。
' G6 D4 m5 K  \3 K    2.半成品、成品的吊装及安装。改变传统采用搭活动脚手架和手拉葫芦的方式，4.5米以下的作业采用带工装的叉车，4.5米以上的作业采用组合式液压升降车，极大地提高了施工效率，降低了高空作业带来的安全隐患。
    3.运用先进的检测工具进行精确定位。管线、支架现场定位使用激光经纬仪、红外线校准仪，改变传统的人工放线，提高了功效。
1 ^) U7 J5 x% ~1 X3 U工业化现场信息化管理
$ Q+ l7 r; O) _% y6 \    现场信息化管理主要分为物资管理、进度管理、技术管理、设备管理、生产监控和成本核算管理等方面的信息化，这是机电安装工程工业化的重要保证之一。
6 u% ~5 m9 q" n2 Y    1.物资管理。从物资申请、下订单、出入库管理、采购付款等对物资的整个过程实施监视和管理。规范物资管理的整个过程，降低了采购成本。
+ w) n3 ?; ^7 w8 A8 F2 {" b    2.进度管理。包括项目总进度计划、月进度计划、月实际进度对比等模块，并能自动生成横道图，通过计划与实际的对比分析，实现对项目整体进度的控制和监督。
5 ~  D* {& u/ x4 x4 }    3.技术管理。包括施工组织设计（施工方案）、检查监督、贯标管理和工程验收资料等模块，以实现对质量的过程控制。
    4.设备管理。实现对机械设备的全过程控制。
7 Z: y1 W. s  Q* i    5.生产监控。对作业区、重要通道、仓库、危险品库实现24小时视频监控。各班组组长和管理人员采用无线对讲机沟通和联络，减少往返时间。施工作业人员统一采用门禁考勤系统，减少管理人员。
0 q" a# g3 Q3 z0 M# |+ S    6.成本核算管理。通过将各类数据与成本数据的关联，实现项目管理各项业务中的成本控制，实现工程成本的动态控制。
工业化未来方向
    我们在机电安装工程上实施工业化施工，已经取得了明显的效果，但这仅是起步。以无锡市地铁1号线太湖广场地下空间机电安装工程为例，该工程造价7000余万，施工作业区6.7万平方米，工期短、要求高，工地又处于交通要道，如果采用传统的作业方式至少需要施工人员250～300人才能满足工期要求，现运用工业化施工方式，虽然在机械设备、优化设计及信息化方面增加了成本，但现场使用作业人员仅100余人，在保证工期的前提下，节省了大量的人工费用，工程质量和安全得到了有效保证，受到了业主和建设部门的肯定。尽管如此，我们在实施过程中仍感到有些需要继续探索改进的问题：
    1.BIM技术作为安装行业工业化过程中的重要工具和手段，对于安装行业的工业化进程具有非常重要的意义，我们只是进行了探索性的运用，有些地方尚有不足，目前还没有全国统一的标准，建议制订相应的工作标准和规范。
    2.要进一步提高设计与安装效率。对预制的部件配件需要合理分类、统一标识，规范简易可行的安装操作流程，逐步降低对安装人员的技术要求。
    3.提高工厂化预制率。以后在机电安装工程中，要以工业化的思路来变革施工模式，尽最大的可能减少部件配件的现场制作，实施工厂化预制，充分发挥工厂化生产的优势，继而不断提高施工过程中的机械化程度。
9 r" L) Y) Y# K: ~) z/ x    因此，机电安装工业化是行业发展的趋势，全面推行机电安装的工业化将会成为安装企业实现转型升级和可持续发展的必然选择。从而彻底改变传统施工中技术比较落后、施工质量差、劳动强度大、安全事故居高不下的缺陷。
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来源:中国建设报

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