綜合管線深化設(shè)計(jì)方法分析

牛 琪， 黃緒強(qiáng)， 高 暖

(中國(guó)建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100070)

0 引 言

隨著物質(zhì)生活條件提升，人民對(duì)于建筑功能的要求越來(lái)越高。為了滿足建筑行業(yè)的發(fā)展需求，建筑施工方采用加裝復(fù)雜結(jié)構(gòu)機(jī)電設(shè)備的方式來(lái)提升建筑結(jié)構(gòu)的綜合性能[1]。但此種設(shè)計(jì)方法又無(wú)法避免管線之間的交叉與碰撞，從而對(duì)后續(xù)施工造成了困難。為了解決機(jī)電設(shè)備管線在敷設(shè)中存在的碰撞問(wèn)題，本文將結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)管線深化設(shè)計(jì)方法展開(kāi)研究。

1 綜合管線深化設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作

1.1 確定施工空間

為了確保設(shè)計(jì)的管線敷設(shè)方案在實(shí)際工作中可以起到既定的規(guī)劃效果，需要在相關(guān)研究前，進(jìn)行施工空間的確定。在此過(guò)程中，可根據(jù)施工方所選建筑的凈空高度，明確此結(jié)構(gòu)在投入使用后，業(yè)主或用戶的最低保障性高度(其中應(yīng)當(dāng)含有非機(jī)電類(lèi)型專(zhuān)業(yè)裝飾、裝修需要占用的必要性空間)，按照此種方式，確定管線工程在敷設(shè)與施工中可以使用的有效空間。

1.2 確定專(zhuān)業(yè)標(biāo)高

在掌握管線設(shè)計(jì)有效空間后，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備安裝工程在實(shí)施過(guò)程中的最大空間標(biāo)高范圍的計(jì)算(其中應(yīng)當(dāng)含有施工行為實(shí)施過(guò)程中的必要性操作空間)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算的方式，將得到的結(jié)果數(shù)據(jù)與建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)接，并將此數(shù)據(jù)反饋到建筑截面上，按照標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注方式，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)注處理[2]。對(duì)于其中的特殊性部位，或無(wú)法達(dá)到布置要求的部位，需要以添加備注的方式進(jìn)行二次設(shè)計(jì)或處理。

1.3 確定布置原則

在掌握管線設(shè)計(jì)前的相關(guān)準(zhǔn)備工作后，應(yīng)確保電力施工位于所有施工環(huán)節(jié)中的最上層，完成上層施工后，在中間層進(jìn)行水利施工，最底層為空間規(guī)劃設(shè)計(jì)施工。在設(shè)計(jì)綜合管線時(shí)，應(yīng)遵循“底層避讓頂層”“小范圍避讓大范圍”“局部設(shè)計(jì)避讓整體設(shè)計(jì)”的綜合性原則，以此種方式確保整體設(shè)計(jì)的規(guī)范性與合理性。

2 綜合管線深化設(shè)計(jì)方法

2.1 計(jì)算機(jī)輔助制圖

在傳統(tǒng)綜合管線設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)管線圖層的建立，引入計(jì)算機(jī)技術(shù)，輔助綜合管線制度，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)其深化設(shè)計(jì)[3]。將與綜合管線深化設(shè)計(jì)相關(guān)的建筑施工項(xiàng)目相關(guān)資料轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的文件，并經(jīng)過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理后，將其以圖形的方式輸出。計(jì)算機(jī)輔助制圖流程如圖1所示。

圖1 計(jì)算機(jī)輔助制圖流程

在利用計(jì)算機(jī)輔助制圖時(shí)，需要首先向能夠與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接的繪圖機(jī)發(fā)送相應(yīng)的操作指令格式以及代碼。根據(jù)不同的繪圖機(jī)類(lèi)型，可分別從脫機(jī)和聯(lián)機(jī)兩種模式中進(jìn)行選擇，以此達(dá)到不同的制圖效果[4]。在完成對(duì)綜合管線圖形的繪制后，終止控制指令，并停止對(duì)繪圖頭的驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高制圖的質(zhì)量和精度，還可在繪圖機(jī)當(dāng)中引入直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)等程序，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合管線制圖的精細(xì)化設(shè)計(jì)。

2.2 綜合管線排布架構(gòu)

選擇在Revit軟件當(dāng)中完成對(duì)綜合管線的排布架構(gòu)，將管線標(biāo)高設(shè)置為相對(duì)標(biāo)高和絕對(duì)標(biāo)高兩種。其中，相對(duì)標(biāo)高在排布時(shí)按照管線所在位置的相對(duì)樓層地面的高度作為起點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量；絕對(duì)標(biāo)高在排布時(shí)按照建筑地面的高度作為起點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。在Revit軟件中，將完成拆分處理的各個(gè)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)的管線平面圖導(dǎo)入，并按照?qǐng)D紙的分類(lèi)分別進(jìn)行建模，例如送風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等，同時(shí)在軟件當(dāng)中針對(duì)不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可設(shè)置不同的顏色加以區(qū)分[5]。在利用Revit軟件進(jìn)行排布架構(gòu)時(shí)，選擇合適的樣品模板文件，將排布架構(gòu)過(guò)程中的管線類(lèi)型、設(shè)備、附件等從該軟件自帶的產(chǎn)品庫(kù)當(dāng)中進(jìn)行選擇。若在產(chǎn)品庫(kù)當(dāng)中沒(méi)有所需部件，則可自行構(gòu)建，并由設(shè)計(jì)人員將所有自行構(gòu)建的部件統(tǒng)一存儲(chǔ)在自定義庫(kù)當(dāng)中。以某建筑項(xiàng)目中的空調(diào)水系統(tǒng)為例，引入Revit軟件后的綜合管線排布架構(gòu)模型圖如圖2所示。

圖2 引入Revit軟件后的綜合管線排布架構(gòu)模型圖

圖2中，風(fēng)管以雙虛線表示，其他管線以單線表示，電纜橋架以粗實(shí)線表示。完成對(duì)綜合管線初步排布架構(gòu)后，將已經(jīng)完成建設(shè)的各個(gè)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)整合到一個(gè)文件當(dāng)中，并為后續(xù)實(shí)際安裝施工提供條件。同時(shí)，針對(duì)排布架構(gòu)當(dāng)中的土建模型，可通過(guò)鏈接的方式，將其導(dǎo)入綜合管線深化設(shè)計(jì)文件當(dāng)中，以鏈接的方式導(dǎo)入模型，能夠在一定程度上減輕對(duì)原有文件由于數(shù)據(jù)的增加而造成的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，以此確保綜合管線排布架構(gòu)的速度。

3 實(shí)例分析

按照上述內(nèi)容，完成對(duì)綜合管線深化設(shè)計(jì)方法的提出。為了驗(yàn)證該方法在實(shí)際應(yīng)用中的效果，選擇將本文上述設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到某建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中，并針對(duì)其綜合管線施工方案進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。該工程項(xiàng)目為某小區(qū)地下車(chē)庫(kù)綜合管線安裝工程，小區(qū)內(nèi)主要為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)和住宅樓兩種建筑結(jié)構(gòu)。地下車(chē)庫(kù)為一層，住宅樓中地下層的層高為5 800 mm，其他區(qū)域地下層的層高為3 000 mm。同時(shí)，針對(duì)該地下室結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，分為非人防區(qū)域和人防區(qū)域，主要設(shè)備包括強(qiáng)電橋架、弱電橋架、消防系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。根據(jù)該項(xiàng)目業(yè)主的需要，綜合管線安裝完畢后，其地下車(chē)庫(kù)的凈高應(yīng)當(dāng)滿足高度在2 400 mm以上，對(duì)于工程而言其安裝空間較為緊張。針對(duì)上述工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，利用本文上述設(shè)計(jì)方法完成對(duì)該建筑項(xiàng)目綜合管線的深化設(shè)計(jì)，如圖3所示。

圖3 綜合管線深化設(shè)計(jì)流程示意圖

為了更直觀地驗(yàn)證本文上述設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用效果，將施工過(guò)程中以及完成施工后的綜合管線標(biāo)高作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，針對(duì)風(fēng)管管底標(biāo)高、電橋架底部標(biāo)高、消防管道中心標(biāo)高、消防管道管頂標(biāo)高、上層管底標(biāo)高和下層管底標(biāo)高進(jìn)行記錄，并將其與方案設(shè)計(jì)中的規(guī)定標(biāo)高進(jìn)行對(duì)比，得到如表1所示的應(yīng)用效果記錄表。

表1 本文設(shè)計(jì)方法應(yīng)用效果記錄表

已知設(shè)計(jì)標(biāo)高在實(shí)際標(biāo)高的±50 mm范圍內(nèi)均符合建筑施工設(shè)計(jì)要求，從表1中得出的數(shù)據(jù)可以看出，本文設(shè)計(jì)方法在應(yīng)用到該建筑工程項(xiàng)目中可以將各個(gè)管線結(jié)構(gòu)的標(biāo)高控制在合理范圍內(nèi)，能夠進(jìn)一步提高綜合管線設(shè)計(jì)和安裝的質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

相比建筑工程中的其他施工環(huán)節(jié)，管線綜合設(shè)計(jì)是一個(gè)專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的工作，在敷設(shè)時(shí)，不僅需要技術(shù)人員與施工人員的協(xié)調(diào)與配合，還需要根據(jù)施工中的實(shí)際情況，進(jìn)行全局的精準(zhǔn)把握。為了確保工程的順利實(shí)施，本文對(duì)管線設(shè)計(jì)方法展開(kāi)了詳細(xì)研究，并在完成設(shè)計(jì)后將提出的管線敷設(shè)方法應(yīng)用到某個(gè)在建工程中，通過(guò)此種方式，證明了本文方法在應(yīng)用中可以確保管線在排布與設(shè)計(jì)時(shí)能根據(jù)預(yù)設(shè)需求，將各種用途的管線敷設(shè)在固定范圍內(nèi)，并且降低發(fā)生碰撞位置點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

盡管本文方法經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)被證明是具有可行性的，但由于建筑工程的結(jié)構(gòu)及其中集成的機(jī)電設(shè)備是不同的，本文方法以后在各種建筑工程項(xiàng)目中推廣應(yīng)用時(shí)，還需要根據(jù)各工程的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而保障工程在竣工后可以達(dá)到一種最佳的效果。