管線綜合布置技術(shù)在建筑機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用

宋仁伢

（福建鼎輝建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 福州 355200）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)建筑物功能要求越來(lái)越多，尤其是自動(dòng)化和智能化需求的增多，建筑物中機(jī)電系統(tǒng)各專業(yè)的管線也越來(lái)越多、越來(lái)越復(fù)雜。施工過(guò)程中，經(jīng)常由于各專業(yè)系統(tǒng)之間各自為政、條塊分割，導(dǎo)致管線布置出現(xiàn)沖突，引發(fā)返工，為工程進(jìn)度管理和施工成本控制帶來(lái)極大困難。綜合管線布置技術(shù)是保證機(jī)電安裝工程質(zhì)量的重要技術(shù)。為保證機(jī)電安裝工程施工的質(zhì)量和效果，應(yīng)嚴(yán)格遵守管線綜合布置原則并完成施工，充分發(fā)揮管線綜合布置技術(shù)的作用及價(jià)值[1]。本文以福建省某綜合大樓項(xiàng)目機(jī)電安裝工程為例，總結(jié)管線綜合布置技術(shù)在建筑機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況與布線技術(shù)

1.1 工程概況

福建省某綜合大樓，地下部分共有4層，地上部分共有19層，該建筑高90m，建筑面積139120m2。本項(xiàng)目管線工程主要包括地下車庫(kù)、各設(shè)備層和樓層公用部位管線布置，如吊頂、管道井的照明、消防、網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)排煙和通信等管線安裝。該工程的規(guī)模較大，管線系統(tǒng)的復(fù)雜度較高，地下室和制冷機(jī)房管線的設(shè)計(jì)與布置更是如此。地下室工程中主要有風(fēng)管、橋架和多種進(jìn)出建筑物的管線。管線的總量較大且種類較多，且其密度也相對(duì)較大，空間有限。

1.2 布線技術(shù)

利用BIM技術(shù)完成三維建模，保證不同專業(yè)管線布置的科學(xué)性與合理性，可有效規(guī)避不同專業(yè)管線間發(fā)生較為明顯的碰撞，同時(shí)也提高了材料的利用率。合理布設(shè)管線，同時(shí)也可在保證結(jié)構(gòu)美觀性的同時(shí)，減少材料消耗。充分利用Revit等BIM技術(shù)模擬機(jī)電安裝工程，同時(shí)，以計(jì)算機(jī)為主要平臺(tái)完成三維仿真模擬排布，在計(jì)算機(jī)上真實(shí)地展現(xiàn)管線沖突、標(biāo)高不合理和工作面不足等問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整安裝的順序，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化下料，實(shí)現(xiàn)安裝的預(yù)期目標(biāo)。

將各專業(yè)的文件導(dǎo)入BIM集成平臺(tái)，以此合理布設(shè)管線，提高工程設(shè)計(jì)和建設(shè)的科學(xué)性與合理性，同時(shí)也可協(xié)調(diào)管線布置和建筑結(jié)構(gòu)平面布置及豎向高度的關(guān)系。BIM專業(yè)軟件形成碰撞列表后，便可確定碰撞點(diǎn)，同時(shí)以三維立體模式展現(xiàn)。在檢查的過(guò)程中也要將電氣和給排水碰撞、暖通及結(jié)構(gòu)碰撞作為重點(diǎn)內(nèi)容，保證圖紙會(huì)審的質(zhì)量及效率，有效規(guī)避由于設(shè)計(jì)失誤影響工程施工的有序開展。管線綜合布置中，首先要準(zhǔn)確計(jì)算系統(tǒng)負(fù)荷，而后要組織碰撞檢測(cè)，調(diào)整管線布局，隨后需開展可視化設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)展示，完成上述工序后，便可演示施工工序，最后將BIM模型應(yīng)用于工程施工之中[2]。

2 管線綜合布置的原則

2.1 管線布置基本原則

管線綜合布置施工過(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)確把握施工的基本原則，確定管線安裝的具體流程。管線安裝在工程施工中所處環(huán)節(jié)的重要性是決定管線安裝順序的重要因素。工程施工中，首先要規(guī)劃安裝重要管線，而后設(shè)置次要管線，最后安裝工程中的常規(guī)管線。若選擇管線時(shí)，兩個(gè)管線的重要性基本一致，則應(yīng)首先完成難度較大的管線安裝施工，確保管線安裝的質(zhì)量和可靠性。而后在安裝普通管線時(shí)，如若發(fā)生問(wèn)題，也可第一時(shí)間采取科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)措施，進(jìn)而保證工程施工有序進(jìn)行，避免延誤工程進(jìn)度。

2.2 一級(jí)管線布置原則

在一級(jí)管線的安裝施工中，電氣槽管線、電氣管管線、弱電管管線和弱電槽管線均需設(shè)于排水管上方。該設(shè)置方式可規(guī)避排水管線滲漏問(wèn)題，同時(shí)也能避免滲漏的水分浸潤(rùn)管線，進(jìn)而出現(xiàn)較為嚴(yán)重的漏電隱患[3]。安裝排水管時(shí)，施工人員應(yīng)將排水管安裝方向作為重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。同時(shí)，安裝排水管時(shí)，不得出現(xiàn)將排水管設(shè)置于特殊或陡峭結(jié)構(gòu)處，因?yàn)槿襞潘芴幱谶@些位置，雖然對(duì)水管的由上至下的排水能力不會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，但是，其水管由下至上的排水能力影響較大。此外，施工人員也應(yīng)全方位考量平坦區(qū)域安裝排水管道時(shí)的水動(dòng)力大小，如果采用不合理的安裝形式，則會(huì)直接影響正常排水。此外，在安裝中也應(yīng)高度關(guān)注并重視排水管周圍的環(huán)境，有效規(guī)避安裝施工中水管由于雜物堆積而出現(xiàn)堵塞問(wèn)題。安裝熱力管道時(shí)，施工人員應(yīng)以施工方案中的安裝流程為依據(jù)，完成管道安裝施工。安裝熱力管線時(shí)，溫差是較為普遍的問(wèn)題，為最大限度減少熱力管在功能上的損失，應(yīng)嚴(yán)格控制安裝細(xì)節(jié)，同時(shí)也可更好地把控工程建設(shè)和施工質(zhì)量。

2.3 二級(jí)管線布置原則

（1）要確定二級(jí)管線安裝的具體位置。在二級(jí)管線的安裝施工中，大管徑管線不可避免，此類管線安裝施工的技術(shù)要求較高，對(duì)施工人員也提出了較高的要求。為有效解決該問(wèn)題，應(yīng)同時(shí)安裝高難度管線和高層管線，且應(yīng)將其設(shè)于高位。

（2）要合理判斷。機(jī)電工程管線安裝施工中，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照工程施工圖紙的基本要求嚴(yán)控工程施工細(xì)節(jié)。但是施工人員在閱讀和分析施工方案及施工圖紙時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析管線施工方案的合理性[4]。若確定設(shè)計(jì)方案中存在不合理之處，則應(yīng)第一時(shí)間向有關(guān)部門及人員反饋，積極與設(shè)計(jì)人員溝通交流，合理調(diào)整施工方案及施工圖紙，防止以不合理的施工圖紙為依據(jù)組織施工，避免工程出現(xiàn)問(wèn)題[5]。

（3）要最大限度規(guī)避不同管線間的相互牽制及相互影響。管線安裝施工中，應(yīng)在水平方向安裝兩條管線，同時(shí)，垂直方向的管線需錯(cuò)開安裝，有效規(guī)避管線交匯及纏繞等問(wèn)題。

2.4 三級(jí)管線布置原則

首先，在三級(jí)管線的安裝施工中不得出現(xiàn)管線交叉問(wèn)題。若施工中出現(xiàn)兩條或多條管線相互交叉問(wèn)題，為了規(guī)避管線投運(yùn)后相互交叉削弱管線的功能，影響管線的質(zhì)量及性能，則應(yīng)采取有效措施防止管線交叉[6]。

其次，要立足整體考量管線的安裝施工，尤其是機(jī)電設(shè)備投運(yùn)后發(fā)生了管線消耗及磨損問(wèn)題。由于設(shè)備運(yùn)行時(shí)可能受多種因素影響而發(fā)生運(yùn)行故障，且需定期做好維養(yǎng)工作，為了保證維養(yǎng)工作的質(zhì)量及便捷性，則需在安裝管線時(shí)為其提供良好的條件。

3 管線綜合布置的要點(diǎn)

3.1 施工前準(zhǔn)備

施工前，一是要高度重視人員、設(shè)備和軟件工具的準(zhǔn)備工作，同時(shí)也要及時(shí)、全面地收集不同專業(yè)的管線設(shè)計(jì)圖紙，有效規(guī)避遺漏問(wèn)題；二是施工人員應(yīng)準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)意圖及施工流程和主要特征；三是施工人員要明確該工程的管線類型眾多，同時(shí)管線間相互交錯(cuò)，綜合管線安裝工程量大。管線間呈現(xiàn)空間交錯(cuò)的態(tài)勢(shì)，最大風(fēng)管尺寸為2000mm×500mm，所以要在充分滿足管線和系統(tǒng)功能的同時(shí)，也要保證工程施工的整體效果。

3.2 收集不同系統(tǒng)的電子圖紙

施工前需指派專人收集整理不同專業(yè)管線的設(shè)計(jì)圖紙，同時(shí)，要積極組織工作人員深入探討施工方案，明確工程施工中的參數(shù)和指標(biāo)。本工程中涵蓋的系統(tǒng)較多，如高低壓配電系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、室內(nèi)電氣照明等。工作人員應(yīng)在施工前認(rèn)真收集匯總各系統(tǒng)的電子圖紙。

3.3 合成初始綜合管線布置圖

利用AutoCAD、Revit等軟件，結(jié)合工程方案，在一張圖紙上展示不同專業(yè)的管線設(shè)計(jì)，便可獲取綜合管線布置圖。綜合管線布置圖能夠更加直觀且具體地展現(xiàn)建筑內(nèi)部不同機(jī)電設(shè)備的走向，從而協(xié)調(diào)不同專業(yè)的管線施工[7]。在工程施工中也可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并積極采取有效的控制和解決措施，此外，其在預(yù)見性和可行性上具有顯著優(yōu)勢(shì)。

3.4 截取管線

機(jī)電管線綜合布置圖可生動(dòng)地體現(xiàn)設(shè)備及管線密度較大的區(qū)域，通常，管線密度較大的位置主要有，設(shè)備機(jī)房、走廊通道、機(jī)電管線豎井等。施工中為了清楚了解各部分的細(xì)節(jié)，可以截取相關(guān)施工區(qū)域的圖紙，并加以放大，可以更清晰地掌握管線布置的合理性。

3.5 繪制綜合管線剖面圖

繪制整體和局部綜合管線剖面圖時(shí)，可選擇若干關(guān)鍵點(diǎn)，更具體地展現(xiàn)建筑內(nèi)部機(jī)電設(shè)備管線空間和平面布局，在對(duì)空間存在特殊要求的專業(yè)管線安裝中較為常見，可充分保證圖紙識(shí)別的有效性和準(zhǔn)確性。此外，要深入分析不同專業(yè)管線的走向及布置，準(zhǔn)確把握管道連接及設(shè)備安裝的總體要求，基于平面綜合布置完成空間管線的安裝施工。此外，在調(diào)整管線綜合布置的過(guò)程中，應(yīng)確保吊頂天花板的高度符合施工要求，為維修養(yǎng)護(hù)提供便利條件。

3.6 綜合管線布置方案的調(diào)整與優(yōu)化

完成初步機(jī)電管線剖面圖設(shè)計(jì)后，工作人員可合理利用CAD/CAM等編程工具合理調(diào)整與優(yōu)化綜合管線與裝配過(guò)程。

3.6.1 系統(tǒng)管線避讓原則

工程施工中，應(yīng)堅(jiān)持無(wú)保溫管線避讓保溫管線，有壓管避讓無(wú)壓管，小管避讓大管的原則。此外，電氣管線需設(shè)于上部，風(fēng)管則需設(shè)于下方。水管與電氣管道則應(yīng)采取分井布置的方式，弱電系統(tǒng)的管線需分槽設(shè)置。

3.6.2 保證布置效果的美觀性

要合理調(diào)整管線高度，增加凈高，進(jìn)而為業(yè)主打造更加開敞的生活空間，也有利于提升建筑的美觀性。在管線綜合布置中，為了保證布置的效果，應(yīng)做好以下工作：

（1）排水、雨水、污水等排水坡度要求較為明確的管道需基于設(shè)計(jì)圖紙的基本要求布置。空調(diào)風(fēng)管與通風(fēng)(包括防排煙)緊貼消防噴淋管道安裝(需預(yù)留保溫層空間)。

（2）有排水坡度要求的管道，應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求布置。當(dāng)消防噴淋頭與風(fēng)管位置重疊時(shí)，按消防規(guī)范要求合理設(shè)置噴風(fēng)管與淋頭的間距或?qū)⑾绹娏茴^引至風(fēng)管底部安裝，以避開風(fēng)口位置。

（3）為充分保證電氣系統(tǒng)檢修與維護(hù)的有效性和科學(xué)性，需在水管上方及主干風(fēng)管上方設(shè)置電氣橋架，進(jìn)而更好地維護(hù)電纜線路。

（4）水管和電氣橋架及線槽等均需應(yīng)按照規(guī)定要求采取平行安裝的方式。管線安裝時(shí)的間距不得小于100mm，水管、電氣橋架和線槽的交叉位置，電氣橋架和線槽則應(yīng)設(shè)于管道上方[8]。

3.6.3 電纜橋架與管線支架的有效處理

共用電纜橋架斷面的便捷性及靈活性優(yōu)勢(shì)較為明顯，段間過(guò)渡時(shí)需全方位結(jié)合土建空間及電纜彎曲半徑，同時(shí)也應(yīng)明確共用電纜支架的形狀、尺寸及支架內(nèi)部的空間規(guī)劃。共用管道+電纜支架方案中，充分利用了不同專業(yè)的管道支架和管道橋架。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)選型、設(shè)計(jì)的高度統(tǒng)一，為設(shè)備施工提供便利條件。此外，也能夠更好地保證電氣安裝的質(zhì)量和效率。應(yīng)用聯(lián)合支架顯著簡(jiǎn)化了支架拆改施工流程，同時(shí)也降低了工程建設(shè)的成本投入。

3.7 其他要點(diǎn)

（1）明確局部剖面設(shè)計(jì)：基于管線綜合布置的最終結(jié)果，明確局部剖面設(shè)計(jì)的形式及內(nèi)容；

（2）合成綜合管線布置圖：基于建筑特點(diǎn)完成機(jī)電系統(tǒng)管線綜合布置圖的設(shè)計(jì)與合成，其涵蓋了天棚綜合管線、各區(qū)剖面圖和其他設(shè)備機(jī)房管線布置圖等；

（3）參建方確認(rèn)并落實(shí)方案：在管線綜合布置圖設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)全方位考量管道偏移和局部調(diào)整，這會(huì)影響后期施工的預(yù)留布置和流程。相關(guān)參建方高度認(rèn)可綜合布置圖后，便可將其應(yīng)用于工程施工。

4 管線綜合布置技術(shù)的應(yīng)用效益

管線綜合布置技術(shù)的合理應(yīng)用能夠改善空間不足，避免管道密度過(guò)大所引發(fā)的問(wèn)題和不足，同時(shí)還能充分保證工程項(xiàng)目的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。

4.1 社會(huì)效益

（1）管線綜合布置技術(shù)，能夠起到預(yù)先控制的作用，以此有效抑制返工問(wèn)題，同時(shí)也減輕了工作人員的施工壓力。

（2）現(xiàn)階段，政府十分重視科技轉(zhuǎn)化，管道綜合布置技術(shù)能夠全方位展現(xiàn)科技人員的智慧，同時(shí)也要積極培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合型人才。工程建設(shè)中應(yīng)用該技術(shù)后，顯著提高了工程施工的安全性，保證了工程質(zhì)量，同時(shí)也降低了工程建設(shè)和施工成本投入，縮短了工程工期。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

（1）管線綜合布置技術(shù)能夠簡(jiǎn)化工序，還能降低對(duì)高級(jí)技工的依賴性。普通的施工人員也能夠嚴(yán)格按照規(guī)定要求將施工任務(wù)完成，還提升了就業(yè)率，減少了人工成本及返工所產(chǎn)生的費(fèi)用。

（2）相較于傳統(tǒng)施工模式，管線綜合布置技術(shù)能夠有效提升工程施工質(zhì)量，確保管線綜合布置的科學(xué)性與美觀性，其穩(wěn)定性與可靠性優(yōu)勢(shì)更為明顯，也可減輕人為因素對(duì)質(zhì)量的不利影響，避免造成相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失[9]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑機(jī)電安裝過(guò)程中，管線綜合布置的質(zhì)量和水平對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行具有顯著的影響，深入研究建筑機(jī)電安裝管線綜合布置技術(shù)具有重要意義。本文結(jié)合福建省某綜合大樓項(xiàng)目，介紹了管線綜合布置的原則，闡述了管線綜合布置的要點(diǎn)，分析了管線綜合布置技術(shù)的應(yīng)用效益，以供相關(guān)技術(shù)人員參考。