超高层项目现场关键技术的创新与应用

目录一、项目工程概况介绍二、超高层建筑机电施工重难点分析三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用四、结语一、项目工程概况介绍平安金融中心（北塔楼）工程是由中国平安人寿保险股份有限公司投资建设。工程位于深圳市福田区益田路和福华路交汇处西南角，总建筑面积约46万平方米，分塔楼、裙楼和地下室三部分，塔楼118层，高600米；裙楼11层，高55米；地下室5层。空调系统中冷负荷为12910冷吨，设计总蓄冰容量为40000冷吨时；变压器装机总容量58330KVA，发电机总容量20000KVA.2015/11/214一、项目工程概况介绍平安金融中心机电中承包工程包括通风、强电机变配电、柴油发

电、给排水、消防、楼宇自控、停车管理、会议影音、制冷站及控制、泛光照明等20多个机电专业系统，是一个集办公、商业于一体的超高型、智慧型、绿色1建筑。2015/11/2151机电专业工程概况一、项目工程概况介绍2015/11/2161机电专业工程概况一、项目工程概况介绍2015/11/211机电专业工程概况电气工程一、项目工程概况介绍2015/11/211机电专业工程概况变配电系统一、项目工程概况介绍一、项目工程概况介绍超高层建筑机电工程特点：1、超高层建筑由于其高度600米的因素，分区设置8个避难层和4个机电设备层，导致机电系统复杂庞大、实物工程量巨大。2、在地理位置往往处于繁华地带，施工总平场地狭小。建筑规模宏大，机电系统众多，设备先进，功能齐全，机电总承包管理要求高。3、工程施工周期长（2013年2月—2016年6月），易受地理位置气候影响。平安项目位于深圳市，地属亚热带海洋性气候，年均气温

22.4℃，雨量充足，每年4~9月为雨季，年降雨量1900mm，平均每年受热带台风影响4~5次。二、超高层建筑机电重难点分析序号技术重难点分析1水力平衡施工技术1、冷冻水设计需经三次换热转输，三次换热后供回水温差均不相同，水力平衡调节要求高；2、主干冷冻水压力高，最高设计承压2.7MPa。2VAV空调系统调试技术1、本工程变风量末端多达九千七百台，控制方式复杂，自控点位众多，而由于条件限制变风量调试只能在后期条件具备时进行，调试工作量大；2、定变结合静压控制系统调试是本工程VAV调试难点3超高层高空吊装技术1、冷却塔13台，板式换热器20多台，空调机组200多台，风机300多台，变压器36台，高低压柜400多台，风管，水管，风阀水阀数量巨大，发电机、蓄冰设备体积大；4竖向管井施工技术1、管井高度高（最长电缆从地下二层至81层，垂直高度达389米）；2、管井内管道直径大，吊运和实施难度高。5噪声控制技术1、本工程为甲级写字楼，一般办公室噪声控制标准要求NC40，展示/活动区、会议室、私人餐厅噪声控制标准为更高要求的NC35。6空调系统风、水平衡调试技术1、本工程变风量空调系统、冷冻水多级换热转输系统组成的空调工程，调试要求和能效要求均较高，调试技术力量和经验至关重要。7超高层垂直运输量大，与工期的矛盾突出1、设备及物料吊运量大，种类多，物料运输点多面广，总吊次6000余次；2、场地狭小，现场中转场地少，场地分时使用情况多，现场物流平衡非常重要；3、机电分包单位多，各单位使用吊运机械（主要是电梯和塔吊）协调难度大。二、超高层建筑机电重难点分析序号管理重难点分析1机电统筹深化设计技术和

BIM技术1、深化图纸数量为15000张；2、机电分部57个机电专业子分部系统；3、BIM设计图要求达到指导预制加工、现场装配施工的标准。2机电统筹协调及计划管理1、直营下属暖通项目部1个，工程管理分包商9个，工程管理供应商6个，技术协调管理分包商4个专业；2、机电分包进场时间晚于结构，工作面移交点多。3安全管理交叉作业多，动火点多，高层建筑施工过程中万一的火灾只能依靠临时消防设施自救，火灾防控是重中之重。现场点多面广给管理带来难度。施工、调试期间等存在重大危险源：高空坠落、物体打击、中毒、中暑、坍塌、机械伤害、触电、火灾。4综合机电调试技术系统容量大，能源需求大，系统运行效率要求高；2、系统初次运行时，故障几率大，可能对人员、设备安全带来影响。5接口管理（强弱电）互控机电系统多，各系统关联性强，参与施工机电分包商多，机电各专业工程参与单位协作能力要求高。6超高层带来的协调管理难度项目包括通风、强电机变配电、柴油发电、给排水、消防、等20多个机电专业系统，由机电总包统一管理，涉及众多专业分包单位,交叉作业量多、作业面广，工期较长，项目多工种穿插施工,管理难度大。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用1、BIM私有云平台搭建BIM私有云的目的：1）、摆脱对硬件的依赖。通过云计算技术解决平安金融中心项目因为模型信息量大而导致运行缓慢或无法运行的问题，提高模型深化设计效率；

2）、保证信息存储的安全。项目人员通过桌面的瘦客户端和所分配账户登陆云端,快捷查询所需资料,避免资料因互相拷贝而导致丢失和流程繁琐而带来不便,大大提高工作效率；3）、基于云计算的大数据应用。平安金融中心项目作为我司BIM技术应用

科研基地,全专业模型搭建、二维码数据录入及管理、物业运维的探索与研究，这些工作的推行需要一个稳定高速的平台为支撑，BIM私有云的集成和云计算能力可满足管控大数据库的需求，为BIM技术的深度应用奠定了基础。1云系统方案建议书云计算系统架构图瘦客户端三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用1、BIM私有云平台1、BIM私有云平台1）、平台的搭建，解决了项

目技术工作人员对硬件的依赖，便于项目工作顺利1开展。

2）、将公司的技术、商务、生产等核心力量集中管控，打破区域界限，铸造企业核心竞争力。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用2、Pad版项目现场管理系统项目部通过Pad版项目现场管理系统与BIM建模技术结合，实现了“无纸化”的现场施工管理。将最新国家规范、图集及简易的综合模型存储在平板电脑，可全面调阅查找，规范指导现场机电综合管线施工。通过一个平板电脑，轻松1调用施工区域的简易模型，立体直观的对多个区域现场实物工程量进行复核，提高了项目机电总承包现场施工管理水平，提高工作效率，节约管理成本。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用3、 基于BIM的产品预制加工技术3.1产品预制加工技术产生的背景、施工场地的局限：平安国际金融中心位于深圳市福田商业中心区地段，福华路与益田路交汇处西南角，毗邻购物公园，施工场地狭小。工厂化预制将大量材料原材料加工任务搬离了施工现场，可以减少加工场地对现场的占用及依赖。、大大缩短现场施工工期：工厂化预制将部分施工任务搬离了施工现场，在现场机电工作面还没有的时候预制即可提前开始，并且大幅度提高构件制造的生产效率，对于工期紧、任务重的机电安装工程可节省较多的施工工作时间。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用3.1产品预制加工技术产生的背景3）、减少工程材料不合理的损耗：在预制加工中心，风管集中加工，自始至终由一个作业组负责下料，做到“量体取材”，避免了现场材料乱截现、大材小用等现象。做到合理使用和管理材料，节约了材料，降低了成本。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用结合

预制工

作需求，工厂确

定了12类预制

件，确

定了预

制标准。3.2风管预制加工三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用出具料单预制分段分类标注模型综合3.2风管预制加工项目部通过软件将BIM模型转换成装配图，交付工厂下料加工。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用..合理排布3.2风管预制加工场外加工中心根据拿到的料单进行预制工作，进行五步流程三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用手持式滚边机滚边碰焊机焊接法兰拼装好的风管三节风管标准节水平提升平台安装风管现场施工流程3.2风管预制加工三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用现场实物感观3.2风管预制加工三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用预制加工演示动画3.2风管预制加工三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用3.3机房预制加工在核心机房等管线密集的区域，大型机电设备优先就位，为减少现场结构及施工误差，项目引入三维全息扫描仪，对整个空间及设备管线位置进行扫描，获取精准尺寸的点云数据，通过与BIM模型对比修正后，获取所需配件的详细加工尺寸，交由场外预制后到现场直接拼装完成，提高施工精度，提升施工效率。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用出具预制料单Inventor细化模型导出预制图Revit建模3.3机房预制加工技术人员通过BIM软件精细化处理模型，生成加工料单，指导预制加工工作。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用将点云信息反

馈并调整BIM模型，精确定位

接口部位尺寸，指导下一步管

线预制加工及现场安装施工根据深化后的综合管线BIM模型进行现场施工13利用三维激光扫描仪采集现场实物施工成果点云信息23.3机房预制加工现场通过全息扫描仪及时复核施工成果，确保施工精度。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用4、 二维码物资管理系统机电物资作为企业生产成本的主要部分，因其种类繁多，数量庞大。物资管理的水平将

直接影响企业经济和使用效益。平安金融中心机电总承包项目立志将打造一个以安全、环保、使用、效益为核心建设理念的全生命周期管理项目。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用4、 二维码物资管理系统基于二维码、互联网、

BIM技术将机电材料供应

商、机电专业分包商、劳务单位及最终用户连成一个整体，开发了二维码物资供应链追溯管理信息系统。实现对物资从原材料→半成品→最终产品→报废品的全程供应链信息追溯管理。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用4、 二维码物资管理系统实现物资出入库管理、实际消耗管

理、盘点管

理、相关业

务报表管理。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用4、 二维码物资管理系统将原来的笔纸记录验收、盘点复杂工作直接通过扫描二维码实现。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用4、 二维码物资管理系统每月人工盘点工作直接通过扫描二维码实现系统自动时时盘点。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用4、 二维码物资管理系统运维检修时，不需要随身携带说明书，扫描二维码调取即可。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用4、 二维码物资管理系统同时，对交付业主后的日常运维检修提供大数据支持、大数据分析和维保帮助，实现建筑物资全生命周期管理；使机电专业建筑物资管理业务流程更优，成本更低、库存更小、资金流转更快，减低物料消耗和人工成本；使用过程中运维更简便，为业主节约维保资金。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用4、 二维码物资管理系统三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用5、施工进度复现模拟BIM技术与机电总承包施工进度管理相结合，在BIM模型中增加施工进度计划的时间要素，建立基于BIM的机电设备管线4D信息模型，实现超高层机电安装工程施工进度的4D动态管理以及施工过程可视化4D模拟，（对比土建进度、幕墙进度、精装进度），为机电总承包工程施工进度管理提供科学的信息化数据，便于机电总承包管理团队把控机电专业整体进度，合理调度资源，对症下药化解进度管理风险。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用5、施工进度模拟三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用6、远程可视化全息扫描验收平安金融中心项目作为一栋超高层综合体，其各类机电管线验收约2000多次，其中涉及机房验收约350多次，现场参验单位众多。受超高层垂直运输效率的影响，组织协调难度大，验收时间周期长，验收效率低下。为此项目全新提出实行远程验收管理，引进微波通信技术，实现验收区域的网络覆盖。同时，创新性的引进三维激光扫描仪，实现了远程验收中不仅仅是对实物观感质量的验收，而是利用全息三维扫描仪，将现场实物扫描，形成现场点云，并将深化设计的BIM模型导入，二者匹配核对，高效的检查实物管线与深化

BIM管线的一致性，同时通过模型直观的观察现场管线施工工艺，实现远程全息验收。通过远程全息验收，大大提升验收效率，同时形成了可靠直观的验收记录。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用6.1

施工现场远程网络覆盖--微波通信技术微波通信（MicrowaveCommunication），是使用波长在1毫米至1米之间的电磁波——微波进行的通信。该波长段电磁波所对应的频率范围是300MHz（0.3GHz）~300GHz。与同轴电缆通信、光纤通信和卫星通信等现代通信网传输方式不同的是，微波通信是直接使用微波作为介质进行的通信，不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，因此是国家通信网的一种重要通信手段。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用6.1

施工现场远程网络覆盖--微波通信技术在施工现场与办公楼间需要进行数据传输，此时由于距离间隔比较远，施工大楼与办公楼间分属不同的网络。因此在两个建筑物间需要通过大功率无线微波网

络实现，在施工大楼及办公楼各部署一个无线微波网桥设备实现网络间桥接功能。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用6.2

全息扫描验收项目引进了先进的TX5三维激光扫描仪器，其系统采用先进的相位激光测量技术，点云数据采集速度达

976000点/秒,扫描测程为120m，测量精度可达0.3mm标准差，其配套的三维数据处理软件可有效实现施工实物到

BIM模型的转化，为BIM模型优化设计与现实仿真方案模拟提供可靠数据基础。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用6.2

全息扫描验收点云数据现场扫描在验收阶段使用三维激光扫描仪，形成已完成管线的点云数据，即机电管线三维数字信息，并通过无线网络远程传输至办公场所，实现远程全息验收。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用6.2

全息扫描验收将扫描获取的点云数据与BIM模型中设计的三维数字信息进行交互（比对、判断、修正、优化），实现精准、高效、全面的施工质量验收。同时，通过此方法避免了施工现场结构施工误差等的影响，确保了BIM模型与现场实际几乎完全一致。为后期基于BIM全模型的运维管理提供基础和依据。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用7、人员管理信息系统项目管理，首先是人材机的管理，人员管理是第一位。信息化建设的规划急需一套解决现场设备安装施工过程监控、安全保障、文案实时调阅等功能的信息化工程，通过本期信息化工程的设计与实施强化现场设备安装的全程监控及标准化安装、现场危险区域的实时报警与管理、现场施工图纸的实时调阅以及施工现场人员的科学调度。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用过程管理（在岗巡查）考勤管理组织结构管理区域管理（工作区域配置）施工单位人员管理劳务队人员管理人员管理信息系统项目工作人员排班管理施工单位人员考勤管理劳务队人员考勤管理危险区域报警施工区域非工作人员报警施工区域人员在岗工作状态采集施工区域人员异常工作状态采集人员（日常）工作状态（出勤率）统计7、人员管理信息系统三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用7、人员管理信息系统人员管理信息系统是针对建筑施工中劳务人员及施工管理人员（进行排班、考勤、在岗查询、在岗人员异常）工作数据采集管理于一体人员（工作状态）管理系统。其管理内容有：组织结构管理；项目施工（大楼）区域配置管理；人员排班管理；人员考勤管理；人员在岗查询管理；人员（实时）定位管理施工危险区域预（报）警；施工区域工作人员识别（非工作人员报警）。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用7、人员管理信息系统三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用8、基于BIM的全数字化运维管理系统运维管理是平安金融中心大厦投入使用后业主关注的核心，只有建立了既简洁明了易操作又舒适高效低成本的运维管理体系才能为业主带来实实在在的价值。因此在施工阶段，项目部就充分发挥机电总承包的优势，梳理各个机电系统的逻辑关系、运行策略，收集设备的设置参数、维保措施等，以二维码为媒介，将设备物资的各项重要信息归纳整理，并建立后台数据库。对于运维平台的开发，项目部积极调动企业内外部资源，搭建出基本的框架，并期待与业主携手，共同打造全数字化运维管理系统。三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用该体系主要包含以下几个板块内容：全数字化运维管理系统信息数据BIM设施运维管理设施监控管理数据管理工具数据交换建筑能耗监测与分析建筑空间管理建筑资产运维管理智能办公车位引导系统三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用8、基于BIM的全数字化运维管理系统三、机电关键信息技术--数字化建造的创新应用信息总览8、基于BIM的全数字化运维管理系统三、机电关键信息技术--