石鹏
中国建筑第八工程局有限公司西南分公司，四川成都 610041
摘要：本文根据工程实例，阐述了大型机场机电安装施工设备机房管道加工厂预制化、模块化装配施工理念，通过BIM技术进行三维虚拟建造，将系统管道进行分解，形成模块设计图纸预制加工，再将预制好的管件阀门组模块运到机房进行装配，形成流水施工迅速完成作业，既提高了劳动生产率，又提高了工程质量，是建筑工业化发展的必然趋势。
关键字：管件模块化；工厂预制化；增效节能
【中图分类号】 【文献标识码】 【文章编号】
Construction process and key points of air-conditioning piping prefabrication
SHI Peng
(Southwest Branch of China Construction Eighth Engineering Bureau Co.,Ltd,
Chengdu, sichuan province 610041,China)
Abstract：Based on the engineering examples, this paper expounds the construction concept of prefabrication and modularization of pipeline processing plant in the machine room of mechanical and electrical installation and construction equipment in large airport. 3D virtual construction is carried out through BIM technology, and system pipes are decomposed to form module design drawings for prefabrication. Then the prefabricated pipe fittings valve group module is transported to the machine room for assembly, forming the flow construction to quickly complete the operation, which not only improves the labor productivity, but also improves the quality of the project, which is the inevitable trend of the development of construction industrialization.
Keywords：[] Pipe fitting modularization; Factory prefabrication; Efficiency and energy saving
1 工程概况
成都天府国际机场场址位于简阳市芦葭镇，距离成都市中心天府广场直线距离约50公里，本工程为大型公共交通建筑，设计规模等级为4E类机场，一类机场航站楼。T1航站楼(含空侧连廊)建筑面积337239平方米，T1陆侧高架桥檐口最高点34.15米、空侧檐口高度19.35~23.75米、屋面最高点45米。本工程暖通工程包括以下内容：空调风系统、空调水系统、通风及防排烟系统、地板辐射系统、主动式冷梁系统等各系统的空调机组（空调器）、风冷热泵机组、风机、水泵、变风量末端装置、多联机等设备及相应管线的安装工程（登机桥固定端及桥头堡的多联机空调除外）。
2 系统概况
空调冷冻水系统为闭式三级泵系统，一级泵、二级泵设置在能源中心。T1航站楼共设有8组常温冷冻水三级泵，11组高温冷冻水三级泵，按服务区域分散布置于航站楼内。三级泵采用变频调节。综合考虑空调末端的冷热处理需求、末端设备的换热性能和调节性能、冷热源系统形式，航站楼内高温空调冷水的供回水温度采用16/21°C，常温空调冷水的供回水温度采用5.5/12.5°C，空调热水的供回水温度采用50/40°C。能源中心至航站楼采用大温差输送热水（76/50°C），航站楼的热力入口处设置板式换热器，将一次侧热水与二次侧热水隔离，二次侧热水（50/40°C）输送到航站楼各处。热水的板式换热器采用一体化机组，内置循环水泵；二次侧热水采用带真空脱气功能的定压补水机组，并设置自动加药装置。从简化运行的角度，二次侧热水系统采用一级泵系统，即供热工况由入口处的一体式板式换热机组自带的循环水泵负担航站楼内的管网压力。
需实施预制化机房为T1航站楼空调水泵和末端空调机房，为航站楼暖通系统的心脏部位，设备及阀门多、管线复杂，安装及焊接工作量巨大，采用管段预制化施工，让管段加工及安装分开进行，形成流水作业，大大缩减施工时间，提高工作效率。
3 预制化思路
所有预制管段都以机组为基础去预制安装。由于加工场地限制并且主管立管已经施工到相应的机房，所以加工场只负责空调机组的阀门段预制，主管和立管在现场预制然后安装。考虑到机房窄小，所有预制段只能用人力来安装焊接，所以在BIM设计的时候一定要考虑到预制段的大小重量。
在管道安装位置上，难免会有一定的偏差，为保证在小的偏差范围内准确安装组对，即管段的活口位置一定要解决好，引荐前面上海分公司博士世项目的BIM成果讨论，先找到活动焊接口，然后在其位置处多留约3CM，根据现场实测切割焊口（马儿）的同时掌握好管段长度，再进行安装。最后根据每一台机组所对应的管段进行编号， 这样确保对应的预制管件组队到对应正确的机组上。
4 预制化操作流程
5 BIM模型绘制出图
5.1 族模型的绘制
首先是建模工作，对将要实施预制化的空调机房进行结构、建筑的建模工作，并根据现场对空调设备、阀门等测量的数据1:1绘制族模型，放入模型库，以便机电管线系统建模时可直接使用。
a.Y型过滤器 b.双偏心蝶阀 c.90°焊接弯头
d.压差平衡阀 e.二通阀 f.45°焊接弯头
图1 机组的模型
Fig.1 Model of unit
BIM族模型的绘制必须保证所有绘制的阀门、设备、部件等与实物的大小尺寸一致。例如：设备的接口位置、阀门的法兰盘大小等都必须与实物一样。
5.2 相应系统调节
在REVIT软件中设定好相应的冷却水供回水系统，调节管材管径，和原材料保持一致，这里特别注意一下，一定要调节软件内管道外径和原材料管道外径相同，这样才能保正模型的准确性。
5.3 BIM对机组的配管设计
根据设计图纸中的配管示意，机房机组的管线及阀门布置在保证功能的基础上尽量考虑美观整齐，并初步绘制出配管大样图，配管方案在甲方认可后才绘制出最终模型，最终模型与现场实际布置为真实1:1布置。
5.4 机组编号、分段出图及材料统计
机房机电管线模型绘制完成后，将需要预制加工的阀门组段进行分段拆分编号，并分别出大样图，对各尺寸做好标注，作为指导现场加工厂加工的依据。
6 现场阀门组预制加工
6.1 水平预制段制作
现场加工厂预制加工管道图纸应为最新版图纸，预制加工前应与项目管理人员确认图纸是否为最新版图纸。拿到预制加工图纸及时核对管道尺寸、阀门阀件位置是否一致。空调机组末端配管尺寸需严格按照图中预制尺寸加工，加工中存在累计误差处需设置消除误差段。预制段上有温度计，压力表时需按照图纸点位进行加工，不可自己估计尺寸加工。在预制段上有蝶阀时，应及时查阅预制段明细表，确定蝶阀位置。蝶阀端应焊接蝶阀法兰，蝶阀法兰螺栓孔应保证阀门阀件安装时朝向一致，见图2所示。
所有预制段均需在加工厂组装完成后再运进现场，在组装过程中，应综合管段预制编号及其三维视图进行组对安装。图纸尺寸不清晰或有疑问及时与项目管理人员联系，不可自己估尺寸。
图2 水平预制段施工流程
Fig.2 Construction process of horizontal precast section
6.2 水平预制段运输到位
在运输过程中应对预制管段采取固定措施,避免预制管段在运输过程中来回晃动。对仪表，阀门阀件采取保护措施，避免其运输过程中的损坏。
6.3 主、立管段制作及安装
预制段安装时应从机组进出口位置开始安装，在安装过程中，应确保安装人员安全及仪表、阀门阀件不可损坏。预制段门型支吊架搭设时，应考虑预制段法兰盘位置，支吊架应尽量考虑在梁上安装。
在现场安装过程中，水平段的仪表在同一位置。在立管安装时，应采用红外线放线等措施对预制段找平，确保预制段立管及水平段在同一水平面。空调水管主管开口位置及支管末端泄水口位置需待预制段安装完成后现场实际测量再进行主管开口及支管末端泄水段安装，见图3所示。
图3 主、立管段安装流程
Fig.3 Installation process of main and riser sections
6.4 预制化管件组对及收尾口
图4 预制化管件组对及收尾口安装流程
Fig.4 Installation process of prefabricated pipe fitting and end port
6.5 现场完成形象与BIM图纸对比
图5 现场完成形象与BIM图纸对比
Fig.5 Complete image comparison with BIM drawings on site
7 现场工效提升的总结和应用展望
在机房预制化施工之前，我们对机房的管道碰头及阀门安装按常规化施工进行过测算，原一个机房需6人安装20天才能完成。进行预制化施工后，一个机房所需的预制管段，3人10天即可完成，然后碰头及主管安装，3人10天即可完成。时间上，一个机房可以节约60个人工，并且预制化和组队安装可以同时进行，形成流水作业，原计划20天完成的机房最快10天就可完成，节约工期2倍以上，经济效果非常显著。
在我国经济不断提升以及建筑行业快速发展的前提下，BIM预制装配式施工技术的引用，将会引发新一轮的安装技术革新潮流，大大减少安装施工时间，提高安装效率，让业主甲方在安装前即可对安装成品有一个直观感性认识，真正实现图纸与现场“分毫不差”。我们应该逐步熟悉并掌握此门技术，并把它应用到更多的实际工程中，为提高施工质量，优化施工流程，创造经济效益，赢得业主口碑创造有利条件。
参考文献：
[1]中华人民共和国建设部，《通风与空调工程施工及验收规范》，中国计划出版社，2016年，288页。
[2] 钟凯，《浅谈制冷机房BIM+工厂预制化装配式施工应用》，安装杂志社，2017年第七期，18页。
[3]郑贤来，《预制装配式制冷机房实施的创新探索》，发展与创新杂志社，2019年第四期，253页。