130层超高层建筑机电施工关键技术讨论

天津117大厦项目机电施工关键技术中建三局集团有限公司目录一、工程概况二、超高层施工技术与研究三、BIM技术应用117大厦一、工程概况中央商务区一期工程整体效果图一、工程概况本项目占地面积：100040㎡，建筑面积：846943㎡（其中地上497156㎡）。建筑高度：117大厦597m,共130层,是目前在建结构最高的超高层建筑。靠山楼197.15m，共39层。一、工程概况117塔楼分为裙房、低区办公、中区办公、高区办公、酒店会所，共设置9个设备层，空调制冷机房、主要高低压变配室设置在地下一层，设备层内设置空调转换设备、变配电所、给排水转换水箱接水泵。117组团电梯扶梯共255台，其中电梯147台，扶梯108台。电梯最高提升高度为597米，提升速度为12m/s二、超高层施工技术与研究1超高层中承压管道设计与施工3超高层建筑抗摆沉降措施2超高层电梯活塞效应防治超高层施工技术与研究4超高层统室内外风压平衡1中承压管道设计与施工对系统进行优化，将水泵设置在接近中间位置。1、中承压管道设计及施工-系统优化A管道材质选择及壁厚的选择B支吊架的设计C管道补偿D管道连接2、中承压管道设计及施工-施工关键要素管道材质选择及壁厚的计算

依据《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DLT5054-1996）第3章及第4章相关规定，1.6MPa<PN≤2.5MPa的中压管道材质选用Q235碳素钢；2.5MPa<PN≤3.0MPa需选用20号优质碳素钢。2、中承压管道设计及施工-施工关键要素管道道材材质质选选择择及及壁壁厚厚的的计计算算在《《火火力力发发电电厂厂汽汽水水管管道道设设计计技技术术规规定定》》（DL/T5054-1996）中查查得得，，20号碳碳素素钢在在20℃℃时许许用用应应力力[σσ]t=131MPa，Q235碳素素钢钢在在20℃℃时许许用用应应力力[σσ]t=124MPa。依据据公公式式：：2、中中承承压压管管道道设设计计及及施施工工-施工工关关键键要要素素公称直径(DN)外径(Do)壁厚（1.6MPa）壁厚（2.5MPa）壁厚（3.0MPa）Q235最小壁厚(壁厚)Q235最小壁厚(壁厚)20#最小壁厚(壁厚)2002193.89（6.0）4.79（6.0）5.13（6.0）2502734.29（6.5）5.41（6.5）5.83（6.5）3003254.66（7.5）5.99（7.5）6.49（7.5）3503564.90（8.0）6.36（8.0）6.91（8.0）4004065.26（9.0）6.93（9.0）7.55（9.0）4504575.64（9.0）7.51（9.0）8.22（9.0）5005086.01（9.0）8.09（9.0）8.88（9.0）6006106.76（9.0）9.26（9.5）10.20（11.0）7007117.50（12.0）10.41（12.0）11.51（12.0）在实实际际实实施施中中需需各各方方面面因因素素对对管管道道壁壁厚厚的的影影响响，，为为了了保保证证其其安安全全，，将将壁壁厚增增大大一一级级，，提提高高安安全全系系数数。。2、中中承承压压管管道道设设计计及及施施工工-施工工关关键键要要素素传统统空空调调水水系系统统管管道道固固定定支支架架2、中中承承压压管管道道设设计计及及施施工工-施工工关关键键要要素素管道道支支架架的的设设计计2、中中承承压压管管道道设设计计及及施施工工-施工工关关键键要要素素2、中中承承压压管管道道设设计计及及施施工工-施工工关关键键要要素素2、中中承承压压管管道道设设计计及及施施工工-施工工关关键键要要素素中承承压压水水管管弯弯管管应应采采用用转转弯弯半半径径为为1.5倍管管道道外外径径的的热热压压弯弯头头(无缝缝)。管管道道材材质质及及其其它它要要求求同同直直管管要要求求.热压压弯弯头头(无缝缝)订购购前前应应由由供供应应商商提提供供弯弯头头壁壁厚厚计计算算书书，，弯弯头头壁壁厚厚计计算算公公式式按按规规范范执执行行。。中承承压压水水管管道道中中的的异异径径管管、、封封头头、、堵堵头头、、伸伸缩缩节节、、法法兰兰及及法法兰兰联联接接的的产产品品规规格格、、尺尺寸寸等等均均由由供供应应商商根根据据<火力力发发电电厂厂汽汽水水管管道道设设计计技技术术规规定定>中的的计计算算公公式式及及规规定定等等提提供供计计算算书书。。2、中中承承压压管管道道设设计计及及施施工工-施工工关关键键要要素素管道道补补偿偿及及连连接接2、中中承承压压管管道道设设计计及及施施工工-施工工关关键键要要素素空调调水水系系统统管管道道固固定定支支架架设设置置2超高层电梯活塞效应防治电梯梯总总共共255部，，其其中中垂垂直直电电梯梯147部，，自自动动扶扶梯梯108部，，垂垂直直电电梯梯最最快快速速度度为12m/s（约约43km/h），，最最大大载载重重量量为为4.2吨，，是是全全球球最最大大电电梯梯单单笔笔合合同同。。2、超高层层电梯活活塞效应应的防治治活塞效应应的起因因空气具有有粘性和和可压缩缩性高速电梯梯在井道道中运行行时－－吸入入与电梯梯运行方方向相反反的空气气－－压缩缩电梯前前进方向向的空气气往任何何一处可能的缝缝隙高速速挤出活塞效应应的影响响引起电梯梯运行噪噪音，产产生啸叫叫声引起电梯梯振动，，造成乘乘梯人心心里恐慌慌火灾时会会将火苗苗或浓烟烟引入其其余楼层层对井道墙墙体形成成压力2、超高层层电梯活活塞效应应的防治治噪音强度度分析:声学建模模，确定定噪声主主因。双外壳轿轿厢密封封有效性性分析轿厢内部部噪音映映射空气动力力学分析析:电脑流体体动力学学建模辅辅助空气气动力学学设计风洞测试试盖板优化化设计2、超高层层电梯活活塞效应应的防治治单井道电电梯TF3,TF4气流计算算结果计算结果果2、超高层层电梯活活塞效应应的防治治取消井道道隔墙，，提高井井道与轿轿厢的比比值——占空比。。2、超高层层电梯活活塞效应应的防治治在井道上上下端增增设泄压压孔。由于温度度的不同同而产生生空气的的密度及及压力梯梯度最终终导致产产生气流流在井道道及建筑筑中垂直直流动-烟囱效应应2、超高层层电梯活活塞效应应的防治治室外井道建筑气流轿厢灵活的三三种操作作模式+模糊逻辑辑+双层电梯梯界面面将提供供舒适的的乘坐体体验通过特殊殊按钮（（右图））乘客可可以了解解他们可可去的楼楼层中间横的的LED灯指示可可以服务务的楼层层下轿厢–只有奇数数层的LED亮上轿厢–只有双数数层的LED亮当乘客按按下按钮钮LED灯环亮直直至到达达此楼层层操作模式式+人机界面面2、超高层层电梯活活塞效应应的防治治3超高层建筑抗摆及沉降措施3、超高层层建筑抗抗摆措施施117大厦在结结构施工工完成后后，结构构总压缩缩量约为为20cm，同时在在大厦受受气候风风力的作作用下摆摆动，建建筑物根根据模拟拟实验得得到结果果，在最最不利的的条件下下，建筑筑物的摆摆幅能够够达到建建筑物高高的1/500，对于597的超高层层建筑物物，最大大摆幅将将达到1.2m。这个摆摆动对机机电竖向向管线及及设备层层的设备备稳定带带来严重重性的破破坏。导导致管道道在承压压状态下下断裂，，设备位位移。超高层建建筑物，，在风力力的作用用下，变变形的及及摆动的的形状有有多种，，通过对对管道伸伸缩量、、建筑物物的变形形特点进进行模拟拟分析，，将模拟拟出管道道在各个个楼层变变形量及及压缩量量，在变变形量最最大部位位设置柔柔性连接接装置，，该装置置及能够够满足系系统压力力同时满满足由于于建筑物物的摆动动带来的的挤压和和拉伸，，保证管管道的安安全使用用。3、超高层层建筑抗抗摆措施施3、超高层层建筑抗抗摆措施施机电设备备安装的的抗摆措措施4超高层室内外风压平衡4、超高层层室内外外风压平平衡117塔楼机电设备层从6层至塔楼顶层分布有9个设备层。塔楼室外风压与通风系统风量平衡技术的研究对确保117塔楼内各通风系统正常运转至关重要。通过对天津117位置近五年气象数据分析，结合117周边建筑分布的情况，我们建立了CFD仿真模拟模型。10.5统计天津津市西青青区2009-2013年逐日气气象资料料,取天津市市10m高基本风风速10.5m/s,此时近5年的不保保证率为为10%4、超高层层室内外外风压平平衡模拟结果果--建筑外立立面风压压分布(Left)93&93m62&62m4731184、超高层层室内外外风压平平衡--建筑外立立面风压压分布(Front)93&93m62&62m473118模拟结果果4、超高层层室内外外风压平平衡三、BIM技术应用用BIM技术应用用BIM专业技术应用STEP1、BIM专业应用用---模型构建建117塔楼标准准层模型型117办公制冷冷机房模模型总部办公公楼综合合管线整体模型型效果1、BIM专业应用用---模型构建建钢结构模型结构模型建筑模型机电模型整合模型结构专业业、建筑筑专业及及机电专专业模型型整合2、BIM专业应用用---辅助深化化设计定期组织各专专业深化化会议，，出具碰撞撞检查报报告，反馈图图纸问题题，并提提供参考考解决方方案。碰撞报告告2、BIM专业应用用---辅助深化化设计BIM管线综合合剖面图图专业深化化设计图图纸2、BIM专业应用用---辅助深化化设计模型图纸纸指导现现场施工工3、BIM专业应用用--管道预制制化加工工根据设计计院图纸纸进行三三维建模模。利用用碰撞检检测功能能将模型型调整