曹美光(中)带领团队在施工现场进行巡检                           ■记者 董一鸣/摄

        进入1月份,北京建工三建公司机电工作室组长曹美光带领小组成员为海南艺术中心机电管线施工设计深化忙碌着。

        “大型公建机电管线复杂多变,作为机电专业人员要在项目开工前介入图纸深化设计,将对施工产生影响的问题及时同设计单位沟通,确保后期施工顺利开展。”曹美光说。

        这个成立于2023年的工作室共有成员21人。虽然成立时间短,但团队成员先后参与中国国家版本馆、国家会议中心二期、工人体育场复建、北京艺术中心等诸多国家和北京市重点工程,被誉为建筑“血管医生”的他们也有着自己的故事。

         国会二期挑战超宽管线安装

        对曹美光来说,工作室缘起于2019年国家会议中心二期项目的一个重大难题。

        “当时,我们面临了管径1.2米的管道安装难题。要让这个大家伙乖乖挂在屋顶,需要一个特制的综合支吊架来兜住它。”曹美光说。

        由于当时的行业规范对于如此巨大的管线综合支吊架施工没有任何依据,曹美光便召集5名技术人员开始对其结构进行材料研究、流动力学分析、力学计算等工作,最终形成了一套超大体积管网综合支吊架体系,从1.2米到最宽8米的风管,都可以通过这套体系来解决。

        如何让机电管线难以量化的工序清晰地出现在纸面上?曹美光还带领团队将整个项目管网上的所有点位、用料、间距等信息列出,“由于规范要求基本是6米一段,而国家会议中心二期项目因结构形式特殊造成距离远近不一,计算工作量巨大。”最终,曹美光形成了一套足有3公分厚的书面材料,其中,不仅有工程量计算,还有各类工艺工法和措施要求,以及相关图纸和参数,如同为管网制作了一张身份证。

        除此之外,曹美光团队结合业主提出的避雷针尺寸过长、数量过多等问题进行深入研究,应用了预放电避雷针的新产品,相比原避雷针动辄10米的长度和400多根的用量,新型产品长度控制在2米以内,并优化导电路径,仅用了16根就解决了问题。

         创新实施方案让重大项目“血脉通畅”

        在曹美光看来,机电专业为建筑物的正常使用起到至关重要的作用,其中能源供给、安全预防、正常使用都离不开机电管线,如何让它们正常运转,机电人戏称自己是建筑的“血管医生”。

        中国国家版本馆是曹美光面临的全新挑战。由于项目地处山坳,地下几乎都是导电能力较差的岩层,勘探时向下打入8米都是岩层,无法满足设计方案对于导电的要求。经过研究分析,团队瞄准了导电性极强的离子棒,“我们尝试将其打入地下6米左右,同时将原本镀锌管换成了导电效果更好的镀铜管,综合调整方案后,实现了导电顺畅,避免了导电受阻形成跨步电压过大带来的人员触电风险。”曹美光说。

        工人体育场复建项目中,团队结合无装饰面层的清水混凝土对结构完好性的极高要求,在管线预留洞口的设计上采取双管植入方式,有效规避浇筑后洞口发生位移带来的管线无法穿入的问题,综合性价比达到最优,避免了拆改带来的高额成本,以及拆改后混凝土二次浇筑封闭出现的表面色差。由于该项目混凝土结构呈现飘逸的弧形,管线安装中,团队创新研发了一套动态煨弯器,确保管路进入该设备后自动弯折成想要的角度,省去了原本需要增加弯头“凹造型”的“以直代曲”方式,累计减少各类配件5万余个。同时,该项目在装配式机房施工中,将原本整体装配改为管道装配,不仅将整体造价大幅降低,施工周期也从6个月缩短为2个多月。

         前置设计端口为机电“解套”

        机电专业作为建筑施工进入中后期的工作,往往参与其中时建筑都已初具规模,此时对机电专业只有按图执行,对于整个工程出现的变化往往后知后觉。

        曹美光说:“我们多年来坚持将机电深化设计和方案策划工作前置到设计端,结合设计师的要求和我们自身的实际提前分析,制定更加高效实用的建议,为机电管线施工‘解套’。”

        北京艺术中心位于北京城市副中心绿心公园北侧,其音乐厅在施工中有着对隔音近乎苛刻的要求,机电团队在施工中提前介入设计方案,针对方案要求进行深化研究。考虑密闭性的关键点,曹美光带领团队在音乐厅的各类开关盒内填入了防火隔音材料阻隔声音顺着开关缝隙溜走,而在管道四周包裹防火隔音布进行二次隔音,同时,在管线与墙体接缝处用防火隔音材料涂刷封堵,三道保险连贯顺畅地为项目隔音起到关键作用。

        目前,该工作室形成了大型体育场馆、高级生物安全实验室、城市更新改造工程以及大型会展工程4个优势业态,积极开展攻关实践活动。工作室成立至今,累计获得发明专利9项,实用新型专利37项。装配式机房系统成果荣获中国安装协会“2021安装行业BIM技术应用”一类成果。团队成员参建项目获得13项鲁班奖,21项国家优质工程奖。

        如今,曹美光带领团队将机电专业工作从施工端向运维端延伸,“我们围绕国家会议中心二期后期运营开展‘数字孪生’技术课题研究,项目建成后的智慧运维需要对机电管网了如指掌,我们依托自身专业优势延伸服务,可以进一步丰富业务链条,实现工作室更好地发展。”曹美光说。