天津超高层机电施工关键技术讲解

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-施工关键要素管道材质质选择及及壁厚的的计算在《火力力发电厂厂汽水管管道设计计技术规规定》（DL/T5054-1996）中查得，，20号碳素钢在20℃时许用应应力[σ]t=131MPa，Q235碳素钢在在20℃时许用应应力[σ]t=124MPa。依据公式式：2、中承压压管道设设计及施施工-施工关键键要素公称直径(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）在实际实实施中需需各方面面因素对对管道壁壁厚的影影响，为为了保证证其安全全，将壁壁厚增大一一级，提提高安全全系数。。2、中承压压管道设设计及施施工-施工关键键要素传统空调调水系统统管道固固定支架架2、中承压压管道设设计及施施工-施工关键键要素管道支架架的设计计2、中承压压管道设设计及施施工-施工关键键要素2、中承压压管道设设计及施施工-施工关键键要素2、中承压压管道设设计及施施工-施工关键键要素中承压水水管弯管管应采用用转弯半半径为1.5倍管道外外径的热热压弯头头(无缝)。管道道材质及及其它要要求同直直管要求求.热压弯头头(无缝)订购前应应由供应应商提供供弯头壁壁厚计算算书，弯弯头壁厚厚计算公公式按规规范执行行。中承压水水管道中中的异径径管、封封头、堵堵头、伸伸缩节、、法兰及及法兰联联接的产产品规格格、尺寸寸等均由由供应商商根据<火力发电电厂汽水水管道设设计技术术规定>中的计算算公式及及规定等等提供计计算书。。2、中承压压管道设设计及施施工-施工关键键要素管道补偿偿及连接接2、中承压压管道设设计及施施工-施工关键键要素空调水系系统管道道固定支支架设置置2超高层电梯活塞效应防治电梯总共共255部，其中中垂直电电梯147部，自动动扶梯108部，垂直直电梯最最快速度度为12m/s（约43km/h），最大大载重量量为4.2吨，是全全球最大大电梯单单笔合同同。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、超高高层电电梯活活塞效效应的的防治治噪音强强度分分析:声学建建模，，确定定噪声声主因因。双外壳壳轿厢厢密封封有效效性分分析轿厢内内部噪噪音映映射空气动动力学学分析析:电脑流流体动动力学学建模模辅助助空气气动力力学设设计风洞测测试盖板优优化设设计2、超高高层电电梯活活塞效效应的的防治治单井道道电梯梯TF3,TF4气流计计算结结果计算结结果2、超高高层电电梯活活塞效效应的的防治治取消井井道隔隔墙，，提高高井道道与轿轿厢的的比值值——占空比比。2、超高高层电电梯活活塞效效应的的防治治在井道道上下下端增增设泄泄压孔孔。由于温温度的的不同同而产产生空空气的的密度度及压压力梯梯度最最终导导致产产生气气流在在井道道及建建筑中中垂直直流动动-烟囱效效应2、超高高层电电梯活活塞效效应的的防治治室外井道建筑气流轿厢灵活的的三种种操作作模式式+模糊逻逻辑+双层电电梯界界面面将提提供舒舒适的的乘坐坐体验验通过特特殊按按钮（（右图图）乘乘客可可以了了解他他们可可去的的楼层层中间横横的LED灯指示示可以以服务务的楼楼层下轿厢厢–只有奇奇数层层的LED亮上轿厢厢–只有双双数层层的LED亮当乘客客按下下按钮钮LED灯环亮亮直至至到达达此楼楼层操作模模式+人机界界面2、超高高层电电梯活活塞效效应的的防治治3超高层建筑抗摆及沉降措施3、超高高层建建筑抗抗摆措措施117大厦在在结构构施工工完成成后，，结构构总压压缩量量约为为20cm，同时时在大大厦受受气候候风力力的作作用下下摆动动，建建筑物物根据据模拟拟实验验得到到结果果，在在最不不利的的条件件下，，建筑筑物的的摆幅幅能够够达到到建筑筑物高高的1/500，对于于597的超高高层建建筑物物，最最大摆摆幅将将达到到1.2m。这个个摆动动对机机电竖竖向管管线及及设备备层的的设备备稳定定带来来严重重性的的破坏坏。导导致管管道在在承压压状态态下断断裂，，设备备位移移。超高层层建筑筑物，，在风风力的的作用用下，，变形形的及及摆动动的形形状有有多种种，通通过对对管道道伸缩缩量、、建筑筑物的的变形形特点点进行行模拟拟分析析，将将模拟拟出管管道在在各个个楼层层变形形量及及压缩缩量，，在变变形量量最大大部位位设置置柔性性连接接装置置，该该装置置及能能够满满足系系统压压力同同时满满足由由于建建筑物物的摆摆动带带来的的挤压压和拉拉伸，，保证证管道道的安安全使使用。。3、超高高层建建筑抗抗摆措措施3、超高高层建建筑抗抗摆措措施机电设设备安安装的的抗摆摆措施施4超高层室内外风压平衡4、超高高层室室内外外风压压平衡衡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统计天天津市市西青青区2009-2013年逐日日气象象资料料,取天津津市10m高基本本风速速10.5m/s,此时近近5年的不不保证证率为为10%4、超高高层室室内外外风压压平衡衡模拟结结果--建筑外外立面面风压压分布布(Left)93&93m62&62m4731184、超高高层室室内外外风压压平衡衡--建筑外外立面面风压压分布布(Front)93&93m62&62m473118模拟结结果4、超高高层室室内外外风压压平衡衡三、BIM技术应应用BIM技术应应用BIM专业技术应用STEP1、BIM专业应应用---模型构构建117塔楼标标准层层模型型117办公制冷机机房模型总部办公楼楼综合管线线整体模型效效果1、BIM专业应用---模型构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、、建筑专业业及机电专专业模型整整合2、BIM专业应用---辅助深化设设计定期组织各专业业深化会议议，出具碰撞检检查报告，反馈图纸纸问题，并并提供参考考解决方案案。碰撞报告2、BIM专业应用---辅助深化设设计BIM管线综合剖剖面图专业深化设设计图纸2、BIM专业应用---辅助深化设设计模型图纸指指导现场施施工3、BIM专业应用--管道预制化化加工根据设计院院图纸进行行三维建模模。利用碰碰撞检测功功能将模型型调整到零零碰撞。117塔楼酒店制制冷机房模模型三维建模3、BIM专业应用--管道预制化化加工3、BIM专业应用--管道预制化化加工3、BIM专业应用--管道预制化化加工根据模型出出二维图纸纸及三维图图纸。将管道系统统划分为多多个预制加加工段，再再对每个预预制加工段段进行配件件定位。对每个预制制加工段、、管道配件件进行详细细的尺寸标标注。根据据现场组合合安装顺序序要求，对对所有管道道和配件