地鐵車站內(nèi)機電綜合管線三維布線新工藝

張睿昭

（中鐵四局集團機電設備安裝有限公司）

地鐵車站內(nèi)機電綜合管線三維布線新工藝

張睿昭

（中鐵四局集團機電設備安裝有限公司）

本文主要分析了地鐵車站內(nèi)機電綜合管線三維布線新工藝的工法特點，闡述了隨著建筑結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新與發(fā)展，機電設備的功能也開始逐漸趨于多樣化，在機電安裝過程中也同樣出現(xiàn)了許多新的技術(shù)難題，筆者在南昌、福州等地鐵車站的施工實踐中，結(jié)合機電綜合管線三維布線新工藝的運用，不僅能有效解決站內(nèi)空間狹小與各專業(yè)交叉布置等施工難題，同時對于工程施工效率和工作效率都有著顯著提高。針對地鐵車站內(nèi)幾點綜合管線三維布線的施工現(xiàn)狀，提出了相應的措施，以期通過本文的分析能促使機電綜合管線三維布線新工藝得到合理的運用，避免質(zhì)量風險的出現(xiàn)。

地鐵站；機電綜合管線；三維布線；新工藝

1　工藝特點及原理

1.1工藝特點

機電綜合管線三維布線是在設計配合的基礎之上，通過將各專業(yè)管線布置之間相結(jié)合，將現(xiàn)場實際情況有效地反應在圖紙及電子圖上，確保工程的質(zhì)量與工期。

對各機電專業(yè)的施工圖予以收集、分析，依據(jù)相應的設計和規(guī)范要求，來重新深化設計需求，促使綜合管網(wǎng)有效且合理布置，交叉精準。通過采取仿真技術(shù)、三維建模，來對施工工程做相應的動態(tài)模擬以及防碰撞檢測。對設計意圖有更清晰的表述，確保專業(yè)功能，能有效解決傳統(tǒng)專業(yè)設計的獨立性、缺乏統(tǒng)籌、易造成管網(wǎng)碰撞、工期延誤和資源浪費等系列問題。[1]

1.2工藝原理

使用專業(yè)軟件來將機電安裝專業(yè)的平面圖紙生成一個大的3D空間模型，對真實的安裝效果予以方針模擬。對建筑功能的基本要求進行組合，運用軟件的防碰撞檢測功能，對管網(wǎng)空間布置的準確性作相應的快速檢測，避免出現(xiàn)管網(wǎng)位置和工序沖突，來深化完成綜合布線設計，從根本上來對安裝質(zhì)量做有效的保障。[2]

2　實施要點

2.1前期準備

地鐵機電車站安裝工程大部分作業(yè)內(nèi)容屬于地下施工作業(yè)，受建筑影響，施工空間有限，各專業(yè)管線較多（給排水及消防水、通風空調(diào)、冷凍水冷卻水、電氣動力照明、FAC BAS ACS、氣體滅火、通信信號、綜合監(jiān)控、屏蔽門等）。

首先需聯(lián)系設計，將車站機電圖紙與土建圖紙對比。在車站土建設計時，由于車站的設備未定，設備專業(yè)（風、水、電）施工設計不夠細致，深度不夠，管線的尺寸規(guī)格等技術(shù)要求不夠準確，導致車站機電專業(yè)很難向土建專業(yè)設計提出準確的空間使用要求，等車站設備定標，機電專業(yè)比較確認后，土建主體基本已施工大部分，有些甚至施工結(jié)束。這時現(xiàn)場機電管線走向及布局一定會存在矛盾及問題，再要求結(jié)構(gòu)更改已然不現(xiàn)實。這就需要機電專業(yè)在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)條件下進行布局。因此首要條件就是先將機電與土建結(jié)構(gòu)進行對比，解決大體的布局問題。

2.2分專業(yè)審查

對各專業(yè)管線布置的設計要求及材料規(guī)格進行審查。與各專業(yè)設計聯(lián)系確認技術(shù)參數(shù)及材料規(guī)格，例如風管大小，閥門位置，輔材選用等等，以確保不會在完成深化綜合管線布置后，有大小修改及位置變動。綜合管網(wǎng)布置是非常嚴密的，有時一個微小的變動有可能會導致整個系統(tǒng)需重新規(guī)劃布局，因此各專業(yè)的技術(shù)參數(shù)及材料設備確認十分重要。

2.3綜合管線確認

在完成對各專業(yè)的審查后就需進行管綜布置。車站內(nèi)管綜布置一般遵循以下幾點：①排水管是無壓管道，水平布置必須由高點向排水位置傾斜并且需布置在醒目位置，以防止堵塞及疏通方便，排水管道需優(yōu)先考慮。②通風空調(diào)專業(yè)的風管及閥門都屬于體積較大、占據(jù)位置較多的設備，施工也不便，多數(shù)情況下放置于高點。另外，有些排煙風管下端有排煙風口，新風管下端有新風口，為保證完工后效果美觀，風口位置一般在走廊中間，風口下方不能布置其他管線，如有特殊情況可與設計商量將風口位置進行更改。③生活給水及消防管道為有壓管，沒有嚴格的坡度要求，但是一般放置統(tǒng)一高度。④強電線槽有大有小，較大的線槽內(nèi)電線電纜較多，不適宜轉(zhuǎn)彎過多。⑤弱電線槽，消防報警線槽一般不大，可以配合協(xié)調(diào)，靈活施工。

按照上述幾點技術(shù)要求對管綜圖紙進行審核，可以很快查找出不便位置，及時與設計溝通解決，之后就可以對管綜圖紙進行三維建模，更加準確、詳細的了解各專業(yè)實際管線布置，對于極其細小的矛盾及問題也可輕易發(fā)現(xiàn)，及時解決?，F(xiàn)場依據(jù)三維圖紙進行施工，方便、快捷、準確，避免無序施工及管網(wǎng)碰撞后返工，造成不必要的資源浪費。[5]

3　地鐵站內(nèi)機電安裝綜合管線現(xiàn)狀分析

地鐵站在其建設中涉及到多個專業(yè)，如通風空調(diào)、給排水及消防、動力照明、通信、信號、導向、FAS、BAS、綜合監(jiān)控等，且各個專業(yè)都要在車站的吊頂內(nèi)相應的架設電纜橋架。但目前在實際施工中還存在相應的問題，各專業(yè)的條塊分割明顯，且各專業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系過于缺乏，對合理空間分配并沒做到統(tǒng)籌規(guī)劃，部分車站設備區(qū)的走廊吊頂內(nèi)各個專業(yè)架設布局復雜，導致各類管線繁多且重疊交錯在一起，辨識難度大。

地鐵站可以將其劃分為設備區(qū)和公共區(qū)兩個大模塊的區(qū)域，相較而言公共區(qū)域的空間會較大。因此，對其綜合管線也會較容易調(diào)整；但設備區(qū)相比之下就顯得過于狹窄，而且各專業(yè)施工的管線多，主要涉及的專業(yè)有通風空調(diào)、給排水及消防、動力照明、建筑裝修等等。地鐵站復雜的管線布局與有限的布線空間已成為其綜合布線調(diào)整的一大難題。其中，地鐵站的設備機房和走廊的管線布設是最為復雜的，由于該部分空間相對會比較狹小，且在布線前并沒有做有效規(guī)劃，為采用科學布線方法和施工設計原則，這些都會在很大程度上可能引起管線設備無法正常使用，出現(xiàn)多次故障，影響二次管線的有效布設。[3]

4　機電安裝三維綜合布線優(yōu)化設計

優(yōu)化設計對于管線綜合布置來說可謂是其核心要素。通過利用軟件功能及防碰撞檢測并綜合3D模型，同時在保證設備正常使用功能的前提條件下，來對綜合管線進行相應的深化設計，最大限度避免沖突，滿足結(jié)構(gòu)及裝修的相關(guān)要求。

（1）優(yōu)化設計準備，各專業(yè)施工圖紙要予以充分掌握，并對建筑結(jié)構(gòu)的特性、管網(wǎng)位置、空間狀態(tài)進行相應的分析，要充分考慮到施工及設計的相關(guān)要求，做好技術(shù)交底，并協(xié)調(diào)處理各機電專業(yè)的工業(yè)要求，采用合理的軟件來進行分析。

（2）各節(jié)點專業(yè)圖紙優(yōu)化設計，將圖紙做適當?shù)膱D層處理，并對圖層予以命名，如電纜架橋、通風管道等。

（3）將各機電專業(yè)的圖紙做疊加處理，并形成相應的綜合平面布置圖，對已經(jīng)疊加好的綜合平面圖，還及時的對管線交叉部位和工序布置進行合理分析，查找管線的交叉情況，并依據(jù)實際需求出發(fā)做相應的調(diào)整。

（4）構(gòu)建專業(yè)信息模型，有機整合各專業(yè)的CAD圖紙，并將其導入到AUSODESK軟件中去，來以此來做為平面基準。在軟件中，依據(jù)各專業(yè)構(gòu)建的類型及相關(guān)參數(shù)等，通過以平面圖基礎，來在軟件中進行自動建模，形成相應的空間3D模型。

（5）三維防碰撞檢測，將已經(jīng)形成的3D模型導入到Autodesk NavisWorks Review的軟件中去，充分利用其防碰撞檢測的功能，在相同空間之內(nèi)，分專業(yè)、分步驟的進行疊加，以此來做硬碰撞以及間隙碰撞的有效檢測，精確查找出碰撞點所在。還有對模型中所有的碰撞做相應的記錄，并有詳細的碰撞檢測報告。在碰撞檢測結(jié)果出來后，要予以充分進行分析，對發(fā)生沖突部位要依據(jù)實際情況及時的進行調(diào)整并完善，檢測關(guān)系布置是否協(xié)調(diào)，同時對于圖紙的變更也要做好相應的記錄。

（6）時間碰撞管理，將各個專業(yè)模型和施工進度予以互相聯(lián)系，做相應的施工進度工程模擬，對與不同專業(yè)工過程的模擬還要進行疊加，看是否存在著施工工序沖突而引起碰撞的發(fā)生。對檢測到的碰撞結(jié)構(gòu)做好記錄，有效調(diào)整各個專業(yè)施工的工序及進度，避免施工沖突而返工。對綜合施工圖要作會審，并且依據(jù)碰撞檢測報告，繪制出碰撞部分的詳細節(jié)點圖，對圖紙做變更及調(diào)整同樣要做好及時的記錄。[4]

5　綜合管線三維布線新工藝施工的幾點思考與建議

5.1施工控制

對管線安裝施工之前，要做好相應的準備工作，對相關(guān)施工人員做好技術(shù)交底，充分熟悉圖紙，了解現(xiàn)場施況工實，并且編制科學的事故應急方案。依據(jù)管線空間位置以及工藝的基本要求，來對施工順序予以準確劃分，保證交叉施工效率。同時要確定好各專業(yè)管線的安裝位置，進行有效安裝，最大限度的保障施工能達到一次成型。

5.2質(zhì)量控制

對于機電綜合管線的布置必須嚴格接受建筑及機電設計的審核，在審核通過后，才能開始施工，同時要保證現(xiàn)場施工的工藝符合設計的相關(guān)規(guī)范要求。深化各設計人員對專業(yè)軟件的熟悉度，強化與專業(yè)工程師直接的有效溝通和積極的配合，促使圖紙質(zhì)量得到保障。通過模擬檢測出的交叉碰撞和現(xiàn)場實際情況，要深入的進行有效的分析與調(diào)查，并做合理的調(diào)整，消除軟件在應用中存在的存儲，保證模擬的正確性及有效性。

在施工過程中如遇到工序、碰撞等問題時，要及時的與相關(guān)設計人員進行溝通。嚴格控制質(zhì)量標準與執(zhí)行標準，加強對工序的驗收，將質(zhì)量隱患及時予以消除。

5.3安全措施

施工前編制出相應安全技術(shù)施工方案，并嚴格貫徹落實。同時還要對層間高空作業(yè)、平臺及吊裝機具的安裝工藝做專項的安全風險評估，正確的使用相關(guān)防護設備。對于一些關(guān)鍵工序必須有專門的安全交底，交底需下發(fā)到施工人員手中，例如焊接作業(yè)，登高作業(yè)，臨時用電用水等等。對施工作業(yè)的防護設施予以完善，保證施工現(xiàn)場的完好性，對現(xiàn)場做有效的動態(tài)監(jiān)護。

6　結(jié)束語

本文對機電綜合管線三維布線工藝的原理及特點做了詳細分析，并對地鐵車站的安裝做了論述，依據(jù)安裝綜合管線的實施要點和相應的深化設計要求，提出了幾點思考與建議，希望能為實際施工提供具有價值意義的理論支持。

[1]駱燕.建筑機電綜合管線施工技術(shù)的應用分析[J].廣東科技，2014，11（6）.

[2]周澤軍.建筑機電綜合管線施工技術(shù)介紹[J].科學與財富，2013，08（7）：267，268.

[3]蘇健康.大型鋼結(jié)構(gòu)空間內(nèi)機電綜合管線三維布線新工藝[J].廣東科技，2010，19（6）：82～84.

[4]盧福東.淺談機電安裝工程綜合管線深化設計[J].城市建設理論研究（電子版），2014，11（30）：1176.

[5]胡景明，李佩珊.地鐵車站綜合管線布置探討（電子版）[A].城市軌道交通技術(shù)和管理創(chuàng)新論壇[C].2013.

U231.3

A

1673-0038（2015）21-0235-02

2015-5-6