北京銀泰中心建筑機電工程深化設(shè)計探討

【摘要】以北京銀泰中心項目機電安裝工程深化設(shè)計為實例，系統(tǒng)闡述了安裝工程深化設(shè)計的過程、方法及應(yīng)遵循的原則等，并展望BIM技術(shù)在深化設(shè)計中的進一步應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 機電安裝；深化設(shè)計；管線綜合布置

0 引言

隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展，工業(yè)及民用建筑功能日益復(fù)雜、完善，安裝各專業(yè)交叉作業(yè)繁多，項目管理模式都逐步按照國際慣例，實行建筑機電系統(tǒng)設(shè)計深化與施工為一體的工程總承包模式，并要求機電系統(tǒng)承包單位對招標(biāo)圖紙進行再次“深化設(shè)計”。

“深化設(shè)計”就是在業(yè)主或設(shè)計顧問提供的條件圖或原理圖的基礎(chǔ)上，遵循我國現(xiàn)有的設(shè)計與施工方面有關(guān)規(guī)范，并結(jié)合施工實際情況，對圖紙進行細(xì)化，補充和完善。深化設(shè)計后的圖紙應(yīng)滿足業(yè)主或設(shè)計顧問的技術(shù)要求，符合相關(guān)地域的設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)范，并通過審查，圖形合一，能直接指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

以下結(jié)合北京銀泰中心機電安裝工程，闡述機電安裝工程深化設(shè)計的過程、方法及應(yīng)遵循的原則等。

1 項目概述

北京銀泰中心，是一多功能的公用建筑群，由辦公、公寓、酒店、商場組成。建筑的總面積為35萬平方米，包括3棟塔樓、裙房及四層地下室組成。該項目由于機電工程管線繁多，業(yè)主對室內(nèi)凈高有很高要求，且當(dāng)時對于深化設(shè)計圖紙的深度要求業(yè)內(nèi)并無前例可循，更無標(biāo)準(zhǔn)可依，涉及單位眾多，以及業(yè)主頻繁變更方案，以致整個深化設(shè)計工作變得長期、復(fù)雜且曲折。

2 深化設(shè)計的主要目標(biāo)和內(nèi)容

（1）深化設(shè)計的主要目標(biāo)

1）根據(jù)建筑功能優(yōu)化原設(shè)計

全面而系統(tǒng)地了解原機電系統(tǒng)圖、建筑功能圖，根據(jù)業(yè)主的要求及施工單位以往的經(jīng)驗，在滿足功能的情況下，合理修改原系統(tǒng)、平面布置圖，提高功能價值。

2）提高施工效率，減少工程返工

從各專業(yè)技術(shù)及施工的角度來綜合考慮設(shè)備及管線的布置，充分發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計圖紙中各專業(yè)之間的矛盾、問題，真正實現(xiàn)從技術(shù)角度對工程質(zhì)量的預(yù)控。

3）主動解決設(shè)計圖紙與施工的矛盾，縮短工期

在施工前進行深化設(shè)計，解決有關(guān)問題并形成施工圖，避免在施工中遇到問題才去解決而減緩施工進度，為縮短工期創(chuàng)造有利條件。

（2）深化設(shè)計的主要內(nèi)容

1）完善各專業(yè)系統(tǒng)圖紙

由于原設(shè)計圖紙一些應(yīng)該用圖示表示的內(nèi)容只用說明的方式來解釋，比如風(fēng)管上防火閥、各種水管上的閥門。而這些內(nèi)容僅靠洽商或靠工長自己先對圖紙理解后再口頭交待給施工人員，就很可能造成一些遺漏或錯誤，因此必須對原圖紙進行深化完善；另外設(shè)備的布置要按現(xiàn)場采購落實的生產(chǎn)廠家所提供的型號、外形尺寸重新布置并設(shè)計，因此在深化設(shè)計過程必須反復(fù)地與設(shè)計、業(yè)主設(shè)備供應(yīng)商等溝通，細(xì)化原各專業(yè)系統(tǒng)圖紙。

2）綜合管線平面布置圖（國外叫Combined Services Drawing （CSD））

在管線密集部位（如：內(nèi)走道、管井、設(shè)備房等）繪制管線布置詳圖（如：立面圖、剖面圖、大樣圖等）。

3）繪制剪力墻內(nèi)預(yù)埋套管、預(yù)留洞圖、磚墻及穿樓板預(yù)留洞圖。

4）確定管道、設(shè)備支架形式，繪制管道支架大樣圖。按照各專業(yè)設(shè)計圖紙、施工驗收規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)圖集要求，正確選用確定支架形式、間距、布置及固定方式。

5）設(shè)備機房大樣圖

原設(shè)計圖紙中，空調(diào)機房機組的尺寸、規(guī)格與實際訂貨設(shè)備的外形尺寸、規(guī)格有較大的出入，現(xiàn)場訂貨的設(shè)備尺寸要比原設(shè)計的要大，由于機組變大，原設(shè)計的機房內(nèi)的設(shè)備布置，包括各種管線的布置都要發(fā)生改變。

6）各種計算

空調(diào)送回水管支架的受力計算；

空調(diào)風(fēng)機系統(tǒng)的風(fēng)量及余壓核算；

生活熱水管供回水管道的補償量的核算；

強弱電纜橋架負(fù)荷及尺寸的核算；

強弱電纜容量及截面尺寸的核算等。

3 深化設(shè)計的過程 和步驟

（1）設(shè)計前的準(zhǔn)備工作和資料收集

按照業(yè)主提供的技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)國內(nèi)外設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合建筑物中的各區(qū)域的功能，確定建筑物各區(qū)域的設(shè)計技術(shù)指標(biāo)。收集各系統(tǒng)、行業(yè)的設(shè)計規(guī)范和已獲業(yè)主批準(zhǔn)的設(shè)備制造廠家的設(shè)備參數(shù)。同時還必須積極與土建、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師聯(lián)系，以便第一時間獲得建筑、結(jié)構(gòu)變更的信息，從而修訂機電專業(yè)的深化設(shè)計。

（2）確定各專業(yè)方案

根據(jù)建筑功能的需要，進行各機電專業(yè)負(fù)荷計算，以此為設(shè)備選型及校核提供依據(jù)。然后結(jié)合設(shè)備的選型和建筑圖紙，由各專業(yè)技術(shù)人員將各專業(yè)圖紙進行深化，初步核對標(biāo)高，并將管線起始端及拐彎處標(biāo)高標(biāo)注在圖紙上，同時將完善的系統(tǒng)繪制在各專業(yè)圖紙上。

設(shè)備、管線等都要有標(biāo)注，有定位尺寸，為了以后綜合圖識別管線方便，在設(shè)置圖層的時候，不同管線要標(biāo)識實際名稱，顏色也盡量不要雷同。最好管線單設(shè)圖層，標(biāo)注單設(shè)圖層，文字單設(shè)圖層，設(shè)備單設(shè)圖層。

（3）管線綜合

管線綜合的原則主要是考慮各專業(yè)的相關(guān)特點，保證系統(tǒng)的安全運行的前提下進行合理的調(diào)整和定位，從大局著眼，使大多數(shù)管線布置合理，各專業(yè)要服從總體的功能使用要求。

專業(yè)管線深化完成后，管線綜合人員應(yīng)較深入地了解各專業(yè)管線分布的特點，對系統(tǒng)分布有一定的概念，對施工要求也需有一定程度的把握，這之后進行合圖。將水、電、風(fēng)、其它相關(guān)專業(yè)設(shè)施圖中的管線（如：風(fēng)管、水管、電管、橋架及重要管件）繪制到一起，發(fā)現(xiàn)其中存在的施工交叉矛盾或無法施工的部位，按照施工規(guī)范和管道避讓一般原則（一般先后為：風(fēng)管→自流管→壓力管→電管→弱電管）調(diào)整平面布置，如需要對系統(tǒng)作較大變更時應(yīng)請建設(shè)或設(shè)計單位同意。在管線綜合平面圖中應(yīng)注明調(diào)整內(nèi)容，如管線平移或翻彎的位置尺寸、高度。

綜合管線協(xié)調(diào)人員應(yīng)對合圖結(jié)合結(jié)構(gòu)、建筑條件對合圖進行深入地了解，了解各專業(yè)的管材材質(zhì)，掌握其安裝的方式方法、支吊架的做法及安裝空間的要求；要求管線綜合的條件準(zhǔn)備充分，例如：燈位、吊頂、特殊器具的位置、給排水點位，精裝修的要求等，之后確認(rèn)合理的布置原則，找出重點與難點，確定綜合管線的剖面位置。綜合管線協(xié)調(diào)以平面為主，剖面為輔，相互滲透，相互校核來確定綜合管線的布置。在平面協(xié)調(diào)空間布置時優(yōu)先考慮重力流管道的位置及標(biāo)高，考慮電力橋架的檢修空間及空調(diào)水系統(tǒng)的坡向要求，預(yù)留安裝操作空間，盡量考慮電力與其他專業(yè)的位置間隔要求；在剖面協(xié)調(diào)空間布置時一定要考慮各專業(yè)管線的支吊架，對特殊支架一定要預(yù)留空間。

另外，在管線綜合階段，管線綜合負(fù)責(zé)人與專業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)保持溝通，任何相關(guān)變更，各專業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)及時提交綜合負(fù)責(zé)人，而涉及有精裝的機電深化設(shè)計項目，還應(yīng)與精裝修保持積極主動的溝通，保證信息交換的及時性。

（4）曬制各專業(yè)施工圖紙

確定綜合管線圖紙后，按專業(yè)打出底圖，隱去其它專業(yè)的管線圖層，并曬制成藍圖，作為施工用圖紙，結(jié)合綜合管線圖紙指導(dǎo)施工實際施工。

4、BIM技術(shù)在深化設(shè)計中的進一步應(yīng)用

BIM是建筑信息模型的縮寫，它是以三維數(shù)字為基礎(chǔ)，集合成建設(shè)工程整個壽命期的相關(guān)信息的數(shù)據(jù)模型。對于大型復(fù)雜的工程項目，采用BIM技術(shù)進行三維管線綜合設(shè)計有著明顯的優(yōu)勢及意義。BIM模型是對整個建筑設(shè)計的一次“預(yù)演”，建模的過程同時也是一次全面的“三維校審”過程。在此過程中可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設(shè)計中的問題，這些問題往往不涉及規(guī)范，但跟專業(yè)配合緊密相關(guān)，或者屬于空間高度上的沖突，在傳統(tǒng)的單專業(yè)校審過程中很難被發(fā)現(xiàn)。與傳統(tǒng)2D深化設(shè)計對比，深化設(shè)計過程中，利用BIM進行建模、檢測、分析，不僅通過3D模擬技術(shù)實現(xiàn)了精確化設(shè)計，還會有效的提高后續(xù)安裝的效率，減少施工過程中因返工造成的材料和勞動力浪費，對縮短工期、降低工程造價將產(chǎn)生積極的影響。因此，BIM將是未來深化設(shè)計采用的越來越多的技術(shù)方式。

參考文獻

[1] 蔣隆、張杰、張海亮 《機電工程深化設(shè)計施工一體化介紹》 2007.03