城市軌道交通機(jī)電安裝技術(shù)探索

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摘要：在當(dāng)前科技飛速發(fā)展的形勢下，許多行業(yè)的技術(shù)也在不斷更新，城市軌道交通機(jī)電設(shè)備工程的技術(shù)革新在許多方面都有體現(xiàn)。“四新技術(shù)”的發(fā)展和升級為軌道交通帶來極大便利，在軌道交通機(jī)電安裝工程中發(fā)揮了重要作用。文章分析了城市軌道交通機(jī)電安裝“四新技術(shù)”及其應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；機(jī)電安裝技術(shù)；四新技術(shù)；應(yīng)用

新形勢下城市不斷發(fā)展，道路擁擠等問題逐漸成為困擾人們出行的重要問題，因此，人們?nèi)粘３鲂胁槐愫腿狈Φ缆方煌ㄙY源之間的矛盾也越來越突出，為使當(dāng)前城市交通的現(xiàn)狀得到有效解決，促使城市經(jīng)濟(jì)飛快發(fā)展，我國在地鐵建設(shè)方面投入了較多精力。可以預(yù)見，城市軌道交通在10~20年內(nèi)的發(fā)展仍然較快，在城市軌道交通建設(shè)高速發(fā)展的過程中，地鐵因其載客量較大的優(yōu)勢成為解決交通問題的重要考慮目標(biāo)。作為地鐵項(xiàng)目重要的組成部分，機(jī)電安裝工程的工藝技術(shù)和質(zhì)量問題也備受關(guān)注。

1雙面彩鋼復(fù)合風(fēng)管的應(yīng)用

由于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管制作和安裝需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，而且施工單位往往會負(fù)責(zé)該項(xiàng)工作，但隨著市場激烈的競爭，很多廠家也開始著手新型風(fēng)管材料的研制，希望能在眾多競爭對手中脫穎而出。近些年，市場上先后推出了許多種類各異的復(fù)合材料風(fēng)管，其中一些特點(diǎn)比較鮮明的風(fēng)管也在通風(fēng)空調(diào)工程中逐步得到推廣。因?yàn)殡p面彩鋼復(fù)合風(fēng)管在工廠預(yù)制生產(chǎn)，只需在施工現(xiàn)場簡單拼裝，得到許多施工單位的認(rèn)可。雙面彩鋼復(fù)合風(fēng)管主要特點(diǎn)：①在工廠統(tǒng)一預(yù)制完成，施工環(huán)境和效率大大改善；②相比較于傳統(tǒng)的鋼制風(fēng)管質(zhì)量較小，連接C型插條，比傳統(tǒng)風(fēng)管更便于安裝；③相比較于鍍鋅鋼板風(fēng)管，保溫環(huán)節(jié)省略，美觀高效，且耐腐蝕性和強(qiáng)度更大，延長了使用壽命；④強(qiáng)度比單面復(fù)合彩鋼更大，緊密防護(hù)的內(nèi)層對保溫夾層起到良好保護(hù)作用；⑤以納米抗菌板為材料的內(nèi)層彩鋼板可長期保持空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管不受污染。

2給水304不銹鋼管雙卡壓連接技術(shù)的應(yīng)用

水質(zhì)問題是當(dāng)前人們熱門討論問題，對此也提出了更高的要求。不銹鋼管的優(yōu)勢更顯著，尤其是在熱水系統(tǒng)、優(yōu)質(zhì)飲用水系統(tǒng)和特別重視衛(wèi)生安全的給水系統(tǒng)，具有經(jīng)濟(jì)適用、可靠安全、衛(wèi)生環(huán)保等優(yōu)勢。不銹鋼管選擇卡壓式工藝連接，污染系數(shù)低，安全便捷。不銹鋼卡壓式管件的不銹鋼管用畫線器和專用卡壓工具相連，可有效避免滲漏。這種施工技術(shù)便于安裝、施工期較短、工藝簡單、無污染，且能較長時(shí)間使用，質(zhì)量有保障，大大節(jié)約了人工費(fèi)用。

3蒸發(fā)冷凝直膨技術(shù)的應(yīng)用

空調(diào)水系統(tǒng)傳統(tǒng)的散熱技術(shù)是利用冷卻塔蒸發(fā)冷卻原理對冷卻水降溫散熱，采用蒸發(fā)冷凝技術(shù)代替冷卻塔，冷卻塔在地面設(shè)置的相關(guān)問題可有效避免。傳統(tǒng)的空氣處理設(shè)備被直膨蒸發(fā)空氣處理設(shè)備替代，以提高其綜合效能。

3.1簡述蒸發(fā)冷凝技術(shù)

根據(jù)傳熱學(xué)原理分析蒸發(fā)冷凝，它是一種以冷凝空氣蒸發(fā)，利用流體沸騰的汽化作用帶走熱量的方法。蒸發(fā)冷凝主要包括直接和間接2種方式，直接蒸發(fā)冷凝是指空氣直接與水霧化后接觸，通過熱濕交換達(dá)到蒸發(fā)吸熱的目的，其工作原理與等焓降溫空氣處理相類似；間接蒸發(fā)冷凝是一種等濕降溫處理方法，指水蒸發(fā)的冷量通過傳熱避免傳導(dǎo)入冷凝空氣的方法。

3.2以蒸發(fā)冷凝技術(shù)為主的地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢

①通過對無塔冷卻技術(shù)的充分利用，不用考慮地面設(shè)置占地、安裝等一系列問題；人居環(huán)境也不會受到影響，避免了地面冷卻塔對城市規(guī)劃和景觀等的影響；②該技術(shù)通過利用高效的蒸發(fā)式冷凝換熱技術(shù)、先進(jìn)自控技術(shù)和排風(fēng)道排風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)使得空調(diào)系統(tǒng)的能耗和運(yùn)行費(fèi)用大大降低；③縮小了車站建設(shè)規(guī)模，投資成本也進(jìn)一步減少。空調(diào)系統(tǒng)的各設(shè)備的分布實(shí)現(xiàn)模塊化，無需再進(jìn)行冷凍主機(jī)房設(shè)置，制冷機(jī)房的面積就大大縮小，節(jié)約了建設(shè)成本。

4集成冷站系統(tǒng)的應(yīng)用

該系統(tǒng)是由空調(diào)水系統(tǒng)管路、設(shè)備、控制等共同組成的，利用BIM技術(shù)深化設(shè)計(jì)冷凍機(jī)房的空調(diào)水系統(tǒng)，通過對管路和設(shè)備布置的優(yōu)化，工廠預(yù)制整套模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的制冷水系統(tǒng)，再經(jīng)過現(xiàn)場拼裝，把節(jié)能控制系統(tǒng)納入系統(tǒng)集成中，通過這種節(jié)能控制系統(tǒng)把各能耗設(shè)備有效連接在一起，通過這種工作的協(xié)同性可進(jìn)一步優(yōu)化節(jié)能；通過建模利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模仿各種設(shè)備運(yùn)行和數(shù)據(jù)，可提前預(yù)判下一施工階段潛在問題和負(fù)荷要求，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能效果，因此，大大提升系統(tǒng)的綜合效能。系統(tǒng)組成見圖2。該系統(tǒng)的優(yōu)勢如下有：①利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)際存在的問題選擇適合的設(shè)備，大大提升了與工程的匹配度，達(dá)到提高工作效率的目的；②模塊集成二次深化和三維仿真模擬，對結(jié)構(gòu)布局做了全方位調(diào)整，為后期運(yùn)輸和維護(hù)實(shí)現(xiàn)模塊化創(chuàng)造有利條件；③在工廠提前進(jìn)行預(yù)制和模塊設(shè)計(jì)，為產(chǎn)品整體質(zhì)量的提升保駕護(hù)航，防止出現(xiàn)交叉施工情況，大大縮短了安裝周期。

5抗震支吊架技術(shù)的應(yīng)用

相關(guān)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施以后，在地鐵和地下走廊等地應(yīng)用抗震支吊架的必要性一直備受爭議，主要表現(xiàn)在以下2方面：第一，與地面建筑相比，地下工程受地震影響較小；第二，地鐵和地下管廊工程和傳統(tǒng)建筑存在明顯區(qū)別。根據(jù)這些問題，需認(rèn)真梳理相關(guān)規(guī)范總結(jié)相關(guān)爭議性問題：第一，盡管地下工程比地面工程受地震的影響程度會大大降低，但是對于像地鐵類環(huán)境比較密閉的項(xiàng)目，人員相對密集，一旦發(fā)生故障難免引起影響比地工程更大的次生災(zāi)害，所以地鐵項(xiàng)目的機(jī)電抗震在此過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，與人們安全息息相關(guān)；第二，與一般建筑相比，地下建筑存在的差異性較大，但進(jìn)一步分析其設(shè)計(jì)和建設(shè)規(guī)范的應(yīng)用范圍可知，對機(jī)電系統(tǒng)的抗震該規(guī)范也有明確要求。通過以上分析可得，在地鐵工程中有必要應(yīng)用抗震支架，其優(yōu)勢主要有：①抗震支架可對不同方向的地震對機(jī)電管道的作用力減弱；②抗震支架以其良好的剛度和強(qiáng)度緊密連接相關(guān)結(jié)構(gòu)，對于地震對管道的作用力各部件也具有較強(qiáng)的承受力，并能向其他結(jié)構(gòu)傳遞這種影響力；③抗震支吊架均是便于安裝，連接比較牢固的成品構(gòu)件組裝而成的；④根據(jù)安裝方向可把抗震支吊架分為側(cè)縱兩個(gè)方位支撐，機(jī)電抗震支吊架不僅對結(jié)構(gòu)起到良好的抗震作用，還可保護(hù)機(jī)電系統(tǒng)，保證其不受地震影響，地震破壞性較小，避免發(fā)生一系列次生災(zāi)害，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。由于地震導(dǎo)致的機(jī)電損毀可能會波及許多人，特別建筑位于人員密集區(qū)域，新的設(shè)計(jì)和工藝不僅具有經(jīng)濟(jì)效益，還保障了人們生命財(cái)產(chǎn)安全，所以其獲得的社會效益明顯更高。

6建筑信息模型（BIM）技術(shù)的應(yīng)用

地鐵車站往往涉及到較多設(shè)備的安裝，受到多種因素影響，工程組織協(xié)調(diào)任務(wù)較重，難度較大，在工程施工中應(yīng)用BIM技術(shù)可以優(yōu)化施工方案，通過對工程成本和進(jìn)度的控制，保證施工實(shí)現(xiàn)精細(xì)化操作。

6.1機(jī)電管線綜合與可視化設(shè)計(jì)

針對建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備等分別基于二維CAD圖紙創(chuàng)建模型，把各專業(yè)的模型匯總起來形成一個(gè)綜合項(xiàng)目模型，并根據(jù)綜合管線布線原則排布模型，基于專業(yè)功能合理排布各管線路，最終得到三維模型，根據(jù)每個(gè)關(guān)鍵位置生成平面、軸側(cè)和三維視圖，在排布綜合管線時(shí)以RevitMEP軟件為工具，繪制管線排布精細(xì)模型，為管線排布提供依據(jù)。根據(jù)具體的施工情況把各專業(yè)圖紙的圖元全部建模，綜合具體施工情況對模型的尺寸和顏色等進(jìn)行設(shè)定，預(yù)先模擬完成建筑各類構(gòu)件和管線、設(shè)備的裝配，先從整體展示建筑物各細(xì)部節(jié)的視覺效果，再代入Navisworks軟件對其檢測后，可提前發(fā)現(xiàn)綜合管線所有漏、錯(cuò)、缺、碰等問題，便于進(jìn)行預(yù)防處理，以提高施工質(zhì)量，避免因質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而出現(xiàn)返工情況。

6.2深化設(shè)計(jì)設(shè)備房

設(shè)備房安裝，一般是采用設(shè)計(jì)和施工用時(shí)進(jìn)行的方法，施工單位現(xiàn)場進(jìn)行安裝設(shè)計(jì)。由于在實(shí)際安裝過程中缺乏完善的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，各施工方在對設(shè)備房進(jìn)行安裝時(shí)都是憑經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)雛形進(jìn)行操作，使的完工后的設(shè)備房整體效果和實(shí)際要求差異性較大，極易導(dǎo)致出現(xiàn)返工情況，管道存在較多的返彎，會進(jìn)一步增加系統(tǒng)的阻力，大大降低系統(tǒng)的功能，不僅造成施工材料的浪費(fèi)，還使工期被延誤。利用BIM建模設(shè)備房的各種信息能直觀地反映出來，如房間裝飾、設(shè)備外觀、平面圖設(shè)計(jì)和系統(tǒng)原理等，提前對設(shè)計(jì)和施工中可能遇到的問題進(jìn)行校核和預(yù)判，許多施工中的問題便能有效避免。相關(guān)結(jié)構(gòu)施工之前需先對套管、預(yù)埋件等進(jìn)行準(zhǔn)確定位，可防止施工后期因工程不符合要求而對結(jié)構(gòu)板面進(jìn)行開鑿；所以要提前把設(shè)備安裝的路線預(yù)留出來再進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工，防止后期出現(xiàn)要把墻體拆除才能安裝設(shè)備的問題；施工前需精確的計(jì)算所需的材料和配件，防止出現(xiàn)浪費(fèi)材料和成本現(xiàn)象；通過出具詳細(xì)的細(xì)部節(jié)點(diǎn)示意圖，使各零件裝配更直觀地展現(xiàn)，減少了施工過程中依賴施工經(jīng)驗(yàn)的情況；并且通過碰撞檢測對管路進(jìn)一步優(yōu)化，減少了后期因質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而被返工，提高了設(shè)備房的安裝速度，大大提高了施工質(zhì)量。因?yàn)榻ㄔO(shè)周期較長，如果單純?yōu)樘岣吖こ探?jīng)濟(jì)效益而快速出圖，極易造成各專業(yè)在設(shè)計(jì)過程中缺乏良好的溝通和保障，出現(xiàn)各類漏、碰、缺、錯(cuò)等問題，加上當(dāng)前行業(yè)發(fā)展進(jìn)程較快，材料、設(shè)備和安裝技術(shù)不斷更新，最初圖紙?jiān)O(shè)計(jì)會與現(xiàn)場實(shí)際施工情況有更大出入，兩者明顯不匹配。通過BIM技術(shù)的充分利用，減少現(xiàn)場施工過程中出現(xiàn)不符合施工設(shè)計(jì)的問題，施工時(shí)利用激光定位技術(shù)便可減少偏差，達(dá)到提高施工質(zhì)量和效率的目的。利用BIM模型進(jìn)一步完善施工安裝設(shè)計(jì)，可對生產(chǎn)和現(xiàn)場安裝建筑構(gòu)件提供有效指導(dǎo)；技術(shù)交底時(shí)利用三維模型，在該技術(shù)支撐下進(jìn)行施工作業(yè)，可更直觀地展示施工工序；通過綜合模擬和分析施工階段各管線和設(shè)備、結(jié)構(gòu)等的交叉，對施工沖突提前預(yù)測并制定有效方法避免，防止因交叉施工而影響施工進(jìn)度；對工程量進(jìn)行高效精確計(jì)算，可為編組工程預(yù)算提供依據(jù)，同時(shí)在施工中實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確計(jì)算和分析工程動態(tài)成本，是工程造價(jià)和項(xiàng)目成本的基本條件。

7結(jié)語

總之，城市軌道交通建設(shè)中安裝大型設(shè)備是重要的環(huán)節(jié)，大型設(shè)備的安裝涉及許多設(shè)備和系統(tǒng)的安裝，安裝過程中應(yīng)用全新技術(shù)可避免施工中許多問題。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)新技術(shù)原理，應(yīng)該重視人才培養(yǎng)，為大型設(shè)備安裝提供技術(shù)保障，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)城市交通的發(fā)展。

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作者：劉征 單位：陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院