［摘 要］隨著工業(yè)和技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電工程電氣施工的復(fù)雜性和技術(shù)要求不斷提升，這對(duì)施工質(zhì)量和工程安全提出了更高的挑戰(zhàn)。特別是在大型工業(yè)項(xiàng)目中，電氣施工的質(zhì)量直接影響到整個(gè)工程的穩(wěn)定性和效能。文章通過(guò)實(shí)際案例探討了機(jī)電工程電氣施工中存在的問(wèn)題，并提出了有效的解決策略。研究結(jié)果表明，通過(guò)實(shí)施精確的前期規(guī)劃、采用先進(jìn)的施工技術(shù)和強(qiáng)化施工過(guò)程中的質(zhì)量控制，能顯著提高施工效率和工程質(zhì)量。文章所提方案對(duì)于提升整個(gè)項(xiàng)目的穩(wěn)定性和安全性具有重要意義。

［關(guān)鍵詞］機(jī)電工程；電氣施工；電纜敷設(shè)；系統(tǒng)安裝

［中圖分類號(hào)］TU85 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）09–0042–03

1 工程概況

LZ 項(xiàng)目機(jī)電工程位于BJ 市CY 區(qū)，是構(gòu)建LZ大型芯片代工廠的核心工程?？傮w建筑面積分為地上330 081.10 m2 和地下57 888 m2，涵蓋FAB 廠房、CUB動(dòng)力廠房、PMD 生產(chǎn)研發(fā)樓、CW 化學(xué)品庫(kù)、HPM危險(xiǎn)品庫(kù)等5 大單元。其中，F(xiàn)AB 廠房工程最復(fù)雜，涉及給排水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、建筑電氣系統(tǒng)、智能建筑系統(tǒng)、電梯、潔凈室系統(tǒng)、酸堿排氣系統(tǒng)及常規(guī)排氣系統(tǒng)等多個(gè)分部工程，因技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)部分超出國(guó)家規(guī)范，使得施工具有一定挑戰(zhàn)性。在結(jié)構(gòu)施工階段，電氣方面的工作暫緩，項(xiàng)目組深入研究圖紙，參訪類似廠房，制訂了包括《冷卻水塔施工方案》《CUB 大管道吊裝方案》《管橋熱水管道和原有管道開口施工方案》《CUB2B 動(dòng)力廠房2～3 層設(shè)備吊裝及就位施工方案》等在內(nèi)的25 份施工方案。有效的管理時(shí)間與資源是關(guān)鍵，要求領(lǐng)導(dǎo)層密切關(guān)注每個(gè)工序的進(jìn)度，合理分配人力、物力與財(cái)力，確保工程按期完成。

2 機(jī)電工程電氣施工中存在的問(wèn)題

2.1 電氣設(shè)備基礎(chǔ)安裝問(wèn)題

（1）地基承載能力不匹配問(wèn)題。特別是在FAB廠房和CUB 動(dòng)力廠房中，重型設(shè)備如高容量變壓器和大型UPS 系統(tǒng)的安裝，需要的地基強(qiáng)度遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)初期預(yù)估值。項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，約有20% 的設(shè)備因地基承載力不足導(dǎo)致重新設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，增加了工期與成本。

（2）電氣設(shè)備接地系統(tǒng)問(wèn)題。由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的特殊要求，接地系統(tǒng)必須能夠處理較高的電流和電磁干擾。實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)，接地電阻值在多數(shù)安裝點(diǎn)超出了5 Ω 的安全標(biāo)準(zhǔn)，存在安全隱患。

（3）設(shè)備吊裝與定位精度問(wèn)題。特別是在CUB動(dòng)力廠房中，大型設(shè)備如發(fā)電機(jī)和變壓器的吊裝及就位要求極高的精度。施工中發(fā)現(xiàn)，吊裝誤差達(dá)到了3～5 mm，超出了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1 mm 的精度要求，導(dǎo)致多次調(diào)整和重新定位，從而影響了整體工程進(jìn)度。

2.2 電纜鋪設(shè)問(wèn)題

（1）在LZ 項(xiàng)目機(jī)電工程的電纜鋪設(shè)過(guò)程中，地下室緊湊的空間布局造成電纜密集鋪設(shè)，導(dǎo)致散熱效率低下，存在過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，超過(guò)30%的電纜段在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)上限45℃，這可能降低電纜的使用壽命并增加故障率。

（2）電磁干擾的管理。在FAB 廠房和CUB 動(dòng)力廠房等關(guān)鍵區(qū)域，電纜的不當(dāng)鋪設(shè)造成了設(shè)備間的電磁干擾，影響了精密設(shè)備的性能。項(xiàng)目數(shù)據(jù)表明，在電纜布線未按照最佳實(shí)踐進(jìn)行屏蔽和隔離的區(qū)域，設(shè)備故障率比預(yù)期高出15%。

（3）電纜路徑規(guī)劃不足，導(dǎo)致了多次返工。由于初期規(guī)劃未能充分考慮后期設(shè)備布置和功能分區(qū)的變動(dòng)，約20% 的電纜需要重新布線或增加額外的電纜橋架，不僅增加了材料和勞動(dòng)力成本，也影響了項(xiàng)目進(jìn)度。

2.3 配電箱安裝問(wèn)題

（1）在FAB 廠房和CUB 動(dòng)力廠房中，配電箱的體積和重量要求安裝在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠支持的位置。實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)，因空間未預(yù)留足夠的安裝位置，導(dǎo)致部分配電箱需要臨時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)支撐，增加了工期和成本。項(xiàng)目數(shù)據(jù)表明，約有10% 的配電箱因空間配置問(wèn)題延誤安裝。

（2）配電箱的電氣接地是確保設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素。實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)，接地線路的不當(dāng)布置導(dǎo)致接地電阻過(guò)高，無(wú)法滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，15% 的配電箱接地電阻超出了5 Ω 的標(biāo)準(zhǔn)限值。

（3）在地下及潮濕區(qū)域，配電箱的防水、防潮處理未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于防護(hù)措施不充分，導(dǎo)致配電箱內(nèi)部組件受潮腐蝕，影響了電氣安全和設(shè)備壽命。

項(xiàng)目數(shù)據(jù)表明，約20% 的配電箱在后續(xù)運(yùn)行中出現(xiàn)因防護(hù)不當(dāng)引發(fā)的維護(hù)問(wèn)題。

（4）配電箱安裝需要精確對(duì)齊以保證接線和運(yùn)行的安全性。實(shí)際施工中出現(xiàn)的對(duì)齊誤差導(dǎo)致接線復(fù)雜，增加了電氣故障的風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)際操作中，大約有5% 的配電箱因安裝精度不足而需要重新調(diào)整。

2.4 供電系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題

（1）電源不穩(wěn)定。由于設(shè)計(jì)未考慮未來(lái)負(fù)載增長(zhǎng)，導(dǎo)致電壓波動(dòng)頻繁，尤其影響了FAB 廠房的敏感設(shè)備。

（2）供電容量不足。設(shè)備增加和調(diào)試階段發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)容量難以承載全部需求，高峰時(shí)段負(fù)載率接近設(shè)計(jì)極限，達(dá)到95%，遠(yuǎn)超80% 的推薦安全負(fù)載率。

（3）冗余系統(tǒng)的缺乏在緊急情況下顯現(xiàn)，特別是在主電源故障時(shí)，關(guān)鍵區(qū)域如CUB 動(dòng)力廠房和CW化學(xué)品庫(kù)無(wú)法維持運(yùn)行。

（4）電氣保護(hù)措施的不足也導(dǎo)致了多次設(shè)備損壞，尤其是過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)不充分，施工階段未完全調(diào)試的保護(hù)系統(tǒng)多次未能正確觸發(fā)，記錄了至少5 次設(shè)備由于保護(hù)失效而發(fā)生的故障。

2.5 照明系統(tǒng)安裝問(wèn)題

（1）設(shè)計(jì)與實(shí)際需求不符。原始設(shè)計(jì)未充分考慮各區(qū)域的照明需求，特別是FAB 廠房和PMD 生產(chǎn)研發(fā)樓，這導(dǎo)致部分區(qū)域照明不足，影響了工作效率和安全。項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，大約有30% 的工作區(qū)域光照強(qiáng)度低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的500 lux，需要追加照明設(shè)施。

（2）安裝過(guò)程中的技術(shù)執(zhí)行問(wèn)題，包括電路連接錯(cuò)誤和照明控制系統(tǒng)的配置不當(dāng)。這些問(wèn)題不僅導(dǎo)致了照明系統(tǒng)的反復(fù)調(diào)試和修改，還增加了額外的維護(hù)成本。實(shí)際施工中約有20% 的照明裝置因安裝錯(cuò)誤而進(jìn)行了重置。

（3）節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)未能滿足?，F(xiàn)有照明設(shè)備多數(shù)未達(dá)到節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)長(zhǎng)期能源消耗和環(huán)保產(chǎn)生不利影響。

3 機(jī)電工程電氣施工控制對(duì)策

3.1 加強(qiáng)落實(shí)電氣安裝準(zhǔn)備工作

面對(duì)地基承載力不足、電氣接地問(wèn)題及設(shè)備吊裝精度不符合標(biāo)準(zhǔn)等，需采取以下措施：①進(jìn)行地基強(qiáng)度的提前評(píng)估和加固工作，確保所有設(shè)備安裝前地基能夠滿足承載要求。根據(jù)以往數(shù)據(jù)，加固措施可減少因地基問(wèn)題導(dǎo)致的設(shè)備遷移和調(diào)整約20%。②優(yōu)化電氣接地設(shè)計(jì)，確保所有接地點(diǎn)的電阻值達(dá)標(biāo)，通過(guò)引入更先進(jìn)的接地材料和技術(shù)，預(yù)計(jì)可將不合格接地點(diǎn)的比例從15% 降低至5% 以下。③對(duì)于設(shè)備吊裝，引入更精確的測(cè)量和定位工具，提升吊裝精度，以減少因安裝誤差導(dǎo)致的設(shè)備調(diào)整和故障。

3.2 完善施工規(guī)范化管理

（1）明確并強(qiáng)化現(xiàn)有組織結(jié)構(gòu)的職責(zé)與工作流程。項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)整體指導(dǎo)，機(jī)電經(jīng)理負(fù)責(zé)監(jiān)督機(jī)電項(xiàng)目的各個(gè)方面。在此基礎(chǔ)上，工長(zhǎng)、技術(shù)員和資料員的角色細(xì)化至具體的施工員管理，保證每一環(huán)節(jié)都有明確的責(zé)任人。施工組織結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

（2）針對(duì)溝通不暢和任務(wù)交接不清的問(wèn)題，引入定期的工作審核會(huì)和現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)會(huì)，確保信息的透明度和實(shí)時(shí)更新。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，通過(guò)定期會(huì)議，能有效減少誤解和錯(cuò)誤，預(yù)計(jì)減少項(xiàng)目延誤比例約15%。

（3）建立標(biāo)準(zhǔn)化施工文件和工作指南。通過(guò)編制統(tǒng)一的操作手冊(cè)和安全標(biāo)準(zhǔn)，再配合定期的培訓(xùn)和考核，工程質(zhì)量和安全性有望提高約20%。

3.3 做好配電與功率負(fù)載比設(shè)計(jì)

（1） 根據(jù)FAB 廠房、CUB 動(dòng)力廠房及其他關(guān)鍵設(shè)施的實(shí)際運(yùn)行需求，進(jìn)行細(xì)致的電力需求分析。預(yù)測(cè)未來(lái)功率負(fù)載比增長(zhǎng)，并在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中預(yù)留10%～15% 的增長(zhǎng)余地，以應(yīng)對(duì)未來(lái)設(shè)備升級(jí)或擴(kuò)展的需求。

（2）實(shí)施高效的配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，采用環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)來(lái)增強(qiáng)供電的可靠性和穩(wěn)定性。通過(guò)設(shè)置多個(gè)供電路徑，確保在任何供電線路出現(xiàn)故障時(shí)，其他線路可以迅速補(bǔ)充，從而減少停電的風(fēng)險(xiǎn)和影響。

（3）采用智能配電系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控電流、電壓和負(fù)載情況，自動(dòng)調(diào)整功率分配，優(yōu)化功率使用效率。通過(guò)引入先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)（EMS），可以提高整體電能使用效率約20%。

3.4 管道線纜敷設(shè)施工管控

（1）加強(qiáng)前期的規(guī)劃與設(shè)計(jì)審核，確保所有管道線纜路線圖與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相匹配，預(yù)防因設(shè)計(jì)誤差導(dǎo)致的返工。設(shè)計(jì)時(shí)考慮將重要的線纜路徑避開可能的高負(fù)載設(shè)備區(qū)域，減少電磁干擾。實(shí)施高精度的地理信息系統(tǒng)（GIS）定位技術(shù)，提高線纜敷設(shè)的準(zhǔn)確性，減少地下設(shè)施的損壞風(fēng)險(xiǎn)。

（2）實(shí)施嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)管理，確保所有施工人員遵守工作流程和安全規(guī)范。通過(guò)安裝臨時(shí)監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控敷設(shè)過(guò)程，確保線纜未受到不當(dāng)處理或損害。

（3）通過(guò)培訓(xùn)施工人員關(guān)于最新敷設(shè)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)，提升整個(gè)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)能力。

（4）定期進(jìn)行質(zhì)量檢查和壓力測(cè)試，確保管道和線纜系統(tǒng)的完整性及其功能性。通過(guò)使用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備如紅外線熱像儀和電纜故障定位儀，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題并進(jìn)行修復(fù)。

3.5 供電與照明系統(tǒng)施工管理

（1）對(duì)供電系統(tǒng)實(shí)施細(xì)致的階段性檢查，特別是在主供電線路和備用線路的接口處。利用先進(jìn)的電纜故障定位技術(shù)，如時(shí)間域反射儀（TDR），及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的電纜缺陷，避免因安裝質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的供電中斷。

（2）在照明系統(tǒng)的安裝過(guò)程中，特別注重照明控制系統(tǒng)的集成測(cè)試。使用DMX 控制系統(tǒng)進(jìn)行燈具的調(diào)試，確保每組燈具都能按預(yù)設(shè)的照明模式正常運(yùn)行。同時(shí)，針對(duì)高效能LED 燈具，嚴(yán)格按照制造商的規(guī)格進(jìn)行電流和電壓的調(diào)整，確保照明系統(tǒng)的能效和壽命。

（3）實(shí)施動(dòng)態(tài)功率管理策略，監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)功率消耗并調(diào)整負(fù)載分配，以優(yōu)化供電系統(tǒng)的效率和響應(yīng)速度。通過(guò)智能配電板實(shí)時(shí)監(jiān)控負(fù)載情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)供電，減少能耗并提高系統(tǒng)的反應(yīng)靈敏度。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章針對(duì)LZ 項(xiàng)目的機(jī)電工程電氣施工問(wèn)題采取了一系列有效的解決方案，確保了施工的質(zhì)量和工程的穩(wěn)定運(yùn)行，提高了電氣安裝的精度，優(yōu)化了電纜的敷設(shè)質(zhì)量，增強(qiáng)了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提升了照明系統(tǒng)的效率和可靠性。未來(lái)，建議繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用和研究，如智能化管理系統(tǒng)和自動(dòng)化施工技術(shù)，以進(jìn)一步提升施工效率和降低成本。同時(shí)，應(yīng)增強(qiáng)跨領(lǐng)域的合作，集成更多創(chuàng)新解決方案，以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的機(jī)電工程電氣施工需求。這些探索和實(shí)踐可為類似大型工程項(xiàng)目提供的參考和指導(dǎo)。

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