淺談綜合支吊架在機電安裝工程中的應(yīng)用

王 宏 甘肅第七建設(shè)集團股份有限公司工程師

近年來，隨著建筑機電安裝工程的工廠化預(yù)制、集成化、模塊化及BIM 技術(shù)、智能建造等新技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是在國家大力推廣“科技示范”“節(jié)能環(huán)?！薄熬G色建造”“BIM+智慧建造”的作用下，有力推動了建筑機電安裝工程綜合支架的快速發(fā)展，同時也對建筑安裝施工單位提出了更高的要求。

1 建筑機電安裝工程綜合支吊架的作用和優(yōu)勢

1.1 綜合支吊架的作用

建筑機電安裝工程綜合支吊架的應(yīng)用有利于提高整體機電安裝工程的施工質(zhì)量水平。根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)和建筑系統(tǒng)中管線的布置，利用CAD 及BIM 技術(shù)合理優(yōu)化管線綜合支架的具體安裝位置，不僅能有效利用空間，還節(jié)約了項目成本。因此，機電專業(yè)安裝管理人員應(yīng)合理優(yōu)化地下車庫、設(shè)備間、設(shè)備井等管線布置圖和設(shè)計圖，防止安裝過程中出現(xiàn)管線碰撞打架等現(xiàn)象，從而提高機電安裝綜合管線排布的工程質(zhì)量。

1.2 綜合支吊架的優(yōu)勢

第一，建筑機電安裝工程的綜合支架施工整齊、美觀、大方，各專業(yè)可共用綜合支架，可以有效充分利用空間，使各專業(yè)的管線整體排布施工更加有序。同時，綜合支架安裝速度快，有效的縮短了施工工期，且各專業(yè)工種可交叉作業(yè)，提高工效。

第二，綜合支吊架結(jié)合BIM 技術(shù)在工程建設(shè)項目全周期的推廣應(yīng)用越來越普遍。BIM 技術(shù)在機電安裝工程中綜合支架的優(yōu)化應(yīng)用也越來越普遍，通過BIM 技術(shù)可以在設(shè)計階段進行前期的項目機電安裝工程的優(yōu)化設(shè)計，減少在施工階段可能出現(xiàn)的錯誤和損失，避免不必要的返工，也可以加快現(xiàn)場整體的施工進度，為建設(shè)單位及業(yè)主降低建造成本。尤其是在地下車庫、設(shè)備間、管道井等機電管線復(fù)雜部位應(yīng)用BIM 技術(shù)進行管道優(yōu)化排布，進行綜合管線的碰撞檢查，將各類管道盡可能的集中安裝到綜合支架上去。這樣可以大大的節(jié)約空間、優(yōu)化管線，使整體機電安裝排布美觀大方，排布整齊[2]。

2 淺析綜合支吊架在管井中的優(yōu)化應(yīng)用

現(xiàn)代住宅中，為了降低建筑房屋的公攤面積，減少小區(qū)業(yè)主的經(jīng)濟壓力，對地下車庫、設(shè)備間、管道井等公共功能房間的面積進行了嚴格控制。設(shè)備管線的綜合排列與布置安裝不合理，不僅白白浪費空間，嚴重的情況下還會影響使用功能，而且容易存在質(zhì)量隱患。而機電管線綜合支吊架的選擇與優(yōu)化應(yīng)用又是決定設(shè)備管道綜合排列布置是否合理、美觀的先決條件，機電安裝工程的施工管理人員必須要充分認識和重視這個問題。在現(xiàn)代高層建筑住宅和辦公樓、商場等綜合體的設(shè)計中，地下車庫、設(shè)備間、管道井等管道排布、空間標高、綜合支架設(shè)置等的合理性也需要機電安裝管理人員進行多方面的分析、推敲、優(yōu)化，其中，綜合支吊架的應(yīng)用尤為重要。具體操作如下。

2.1 熟悉掌握施工圖紙設(shè)計

在地下車庫、設(shè)備間、管井等部位的綜合管道優(yōu)化排布前，各專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)熟悉設(shè)計圖紙系統(tǒng)原理，分專業(yè)進行圖紙會審，掌握地下車庫、設(shè)備間、管井等部位包含的系統(tǒng)種類、各系統(tǒng)管道走向及各系統(tǒng)分區(qū)等。提前了解地下車庫、設(shè)備間、管井等的現(xiàn)場實際情況及周邊環(huán)境，并結(jié)合以上重點部位的建筑及結(jié)構(gòu)圖尺寸，明確各類管道的安裝標高及連接方式。通過圖紙內(nèi)審會審、設(shè)計交底來達到熟悉掌握施工圖紙的目的。

2.2 復(fù)核各專業(yè)尺寸及標高

現(xiàn)場復(fù)核地下車庫、設(shè)備間、管井等建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)圖紙、安裝施工圖紙，確保它們與現(xiàn)場實測實量數(shù)據(jù)的一致性。復(fù)核現(xiàn)場管道安裝標高、預(yù)留洞口尺寸等，掌握各系統(tǒng)管道在水平度、垂直度等方面的相對偏差值。利用CAD 或BIM 技術(shù)繪制測量簡圖，提前解決各專業(yè)管道之間相互碰撞打架的癥結(jié)，并向建設(shè)單位和設(shè)計單位提出優(yōu)化建議。

2.3 優(yōu)化設(shè)計圖紙，確定綜合支吊架位置

利用CAD 或BIM 技術(shù)繪制地下車庫、設(shè)備間、管井等部位各系統(tǒng)管道的排布圖、剖面圖，分系統(tǒng)、分專業(yè)對各類管道的基本信息進行標注。便于直觀體現(xiàn)各系統(tǒng)管道的綜合排布，從而確定綜合支吊架的位置和數(shù)量[1]。地下車庫、設(shè)備間具體BIM優(yōu)化詳見圖1 及圖2。

圖1 地下車庫管線排布

圖2 設(shè)備間綜合管線排布及標注

2.4 綜合管道初步排布

利用CAD 或BIM 技術(shù)建立機電安裝工程的三維模型，然后將機電三維模型融入到建筑結(jié)構(gòu)模型中去，初步實現(xiàn)地下車庫、設(shè)備間、管井等管道排布的位置、標高以及定位，為前期各管道的孔洞預(yù)留奠定基礎(chǔ)。避免各系統(tǒng)管道水平進出管與立管的標高、空間等出現(xiàn)不合理交叉、碰撞現(xiàn)象，確保各系統(tǒng)管道設(shè)備、水表、閥門的安裝及檢修操作空間。為確保地下車庫、設(shè)備間、管井等部位各類管道排布有序、整齊美觀，有合理的檢修操作空間，我們做好各類管道的初步排布，應(yīng)考慮以下5 方面。

第一，按照專業(yè)及管道走向，合理進行管道排布。地下車庫、設(shè)備間、管井等部位的管道，優(yōu)先將同種規(guī)格、同種材質(zhì)的管道排布在一起，便于管道綜合支吊架的優(yōu)化設(shè)計及應(yīng)用。優(yōu)化排布時將以焊接方式等連接的不經(jīng)常檢修的管道布置在內(nèi)側(cè)，其他管道布置在外側(cè)，以增加綜合支架的合理性和牢固性。如給排水工程中W型柔性機制鑄鐵排水管的布置中，若綜合支架安裝在砌體墻面，綜合支架固定相比結(jié)構(gòu)墻面上不夠牢固，受力也相對較小。因此要考慮鑄鐵排水的自身重量，需每隔三至五層加設(shè)承重支架，以確保管道安裝的牢固性與可靠性。

第二，管道排布按管徑規(guī)格大小依次布置。在現(xiàn)場施工條件允許的情況下，盡量將管徑相同或相近的管道優(yōu)先排布在一起，不僅便于管道綜合支架的排布，而且節(jié)省支架鋼材用料，同時也提升了管道安裝的整體觀感。管道井排布時，應(yīng)盡量將管徑較小的管道排布在外側(cè)，較大的排布在內(nèi)側(cè)[3]，達到節(jié)約空間的效果。

第三，水暖井豎向管道布置。地下一層或建筑物最底層管道井內(nèi)管道數(shù)量最為密集，隨著建筑樓層的增高，管道在管道井的數(shù)量會遞減，到最高層時，管道井內(nèi)的管道數(shù)量最少。為進一步降低施工成本，提高經(jīng)濟效益，同時提升管道安裝觀感、美感，一般把穿越樓層最多的管道放置在管道井最內(nèi)側(cè)，把穿越樓層最少的放置在管道井最外側(cè)，由內(nèi)到外依次排列。

第四，考慮支管及閥門附件布置管道。地下車庫、設(shè)備間等部位，必須考慮合理的操作及檢修空間，將以上閥部件盡可能靠管井外布置，以便操作及檢修。對于空間較大的管井，排布時同類閥部件應(yīng)成排布置，保證閥部件在同一安裝高度，這樣在滿足使用功能的前提下，也盡量保證了安裝質(zhì)量觀感。

第五，管道綜合支架的選型及位置優(yōu)化。對于地下車庫、設(shè)備間、管道井等綜合支吊架的設(shè)置，應(yīng)考慮在不影響各系統(tǒng)管道使用的前提下，應(yīng)盡可能的減少支架數(shù)量和占用空間，同時保證使用功能和美觀效果，合理的節(jié)約空間[4-5]。

3 綜合支吊架在某項目的實際應(yīng)用案例

圖3 管道井優(yōu)化排布圖

圖4 管道井1-1 剖面

某工程住宅小區(qū)，地下兩層，地上30層，管井為給排水及消防管道，一層給排水及消防管井尺寸為1 750 mm×600 mm，隱蔽前機電安裝專業(yè)各類套管做好預(yù)留及封堵，為管道綜合支架的設(shè)計及前期預(yù)埋提供了重要保障。管道井內(nèi)包括低區(qū)DN100 消火栓管1、DN100 低區(qū)消火栓管2、DN100高區(qū)消火栓管1、DN100 高區(qū)消火栓管2、DN50 高區(qū)給水管、DN50 中區(qū)給水管、DN50 低區(qū)給水管及DN100 雨水管等7 根主管道，其中雨水管道從主樓負一層水平進入管道井。如按圖紙設(shè)計要求排布，管井內(nèi)空間占用大，維修檢修不方便，且未給出管道井大樣圖，該工程的管道井安裝成為一個施工難點。

首先，按照上文所述原則先大管后小管，再考慮到管道穿樓層多少，優(yōu)先進行高區(qū)消火栓管1 與高區(qū)消火栓管2 兩道管道布置，考慮到兩條管道一直到達30 層，故將其置于管道井后墻靠門最遠處，成排布置。管道離墻之間的間距不小于100 mm。其次，考慮低區(qū)消火栓管1 與低區(qū)消火栓管2，考慮到低區(qū)消火栓管道穿樓層較少，管道在管道井內(nèi)部靠前墻布置。雨水管道由于從負一層進入，為了減少管道交叉，達到美觀效果，雨水管道靠管道井側(cè)墻布置。給水管道分為低中高三個系統(tǒng)，考慮到用戶水表的安裝與維修空間和美觀需求，給水管道依次由低區(qū)到高區(qū)與高區(qū)消火栓管道和雨水管道成排安裝，以達到管道綜合共用支架。具體詳見圖1 及圖2。

4 結(jié)語

建筑機電綜合管線施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑工程施工中，能夠有效提高建筑安裝施工質(zhì)量，滿足人們對生活環(huán)境的需求。然而，目前由于我國的建筑機電綜合管線施工技術(shù)、工廠化預(yù)制、集成化、模塊化及BIM 技術(shù)及智能建造等新技術(shù)應(yīng)用尚未成熟，在建筑機電工程的應(yīng)用方面還存在一定差距。因此在建筑機電綜合管線優(yōu)化施工中，要對施工現(xiàn)場各專業(yè)的配合與質(zhì)量控制進行嚴格要求。此外，還要在實踐過程中不斷改進和完善，推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。