淺談機(jī)電安裝的管線綜合排布

張自豪

中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 100020

引言

隨著現(xiàn)代建筑物功能逐漸增多，地下車庫(kù)機(jī)電管線系統(tǒng)也越來(lái)越多，經(jīng)常出現(xiàn)管線之間交叉碰撞。利用Revit軟件，建立機(jī)電各專業(yè)模型，在三維空間中直接對(duì)機(jī)電管線進(jìn)行綜合布置，并通過(guò)碰撞分析實(shí)時(shí)查詢碰撞點(diǎn)位進(jìn)行修改，布置完成的模型可以根據(jù)需要出具局部三維和任意斷面的施工圖，合理安排施工順序，降低了管線綜合的難度，避免現(xiàn)場(chǎng)返工，節(jié)約資源，同時(shí)也可以提升工程質(zhì)量，增加工程效益。

1 工程概況

南華城一期項(xiàng)目工程位于河北省石家莊市欒城區(qū)富強(qiáng)路與和諧路交叉口，由12棟住宅樓及地下車庫(kù)組成，建筑面積22.1萬(wàn)m2，其中主樓地上建筑面積16.7萬(wàn)m2，地下建筑面積為5.4萬(wàn)m2。

2 綜合排布的目的和要求

明確機(jī)電管線排布的目的是什么，要解決的問(wèn)題是什么。了解建設(shè)方的使用需求，對(duì)凈高的要求。

首先是要控制凈高或凈空，讓機(jī)電管線排布緊湊，占用較小的空間。同時(shí)要保證后續(xù)施工和檢修方便。總體要求：①保證功能，如無(wú)壓排水管的坡度等。②體現(xiàn)美觀，管路順暢，減少交叉和翻彎。③節(jié)約成本，盡量讓造價(jià)高的管線路由更順更短。

通過(guò)研究設(shè)計(jì)圖紙，掌握設(shè)計(jì)思路和意圖。梳理圖紙，了解綜合排布區(qū)域各專業(yè)管線的路由，按其影響程度，依次為：無(wú)壓排水管、煙囪、超大電纜橋架或梯架、大風(fēng)管、空調(diào)水主管、母線槽、成排水管、成排橋架。具體要求有：①優(yōu)先保證無(wú)壓管的坡度；②保證有特殊安裝要求的管道的路由；③有壓管讓無(wú)壓管，小管讓大管；④單管讓排管；⑤檢修頻率低的讓檢修頻率高的；⑥易施工的讓難施工的；⑦造價(jià)低的讓造價(jià)高的；⑧其他因素。

3 綜合管線排布避讓原則

科學(xué)合理的排布管線，使各種管線的高度、走向合理、美觀，避免在管線排布中出現(xiàn)違反規(guī)范的現(xiàn)象。當(dāng)水、風(fēng)、電三個(gè)系統(tǒng)交叉時(shí)，一般講自上而下應(yīng)為電、風(fēng)、水。由于風(fēng)管的截面最大，所以一般在綜合排布時(shí)應(yīng)首先考慮風(fēng)管的標(biāo)高和走向，但同時(shí)要考慮較大管徑水管的布置，盡量避免大口徑水管和風(fēng)管在同一房間內(nèi)多次交叉，盡量減少水、風(fēng)管道轉(zhuǎn)彎的次數(shù)，避免無(wú)謂的增加水、風(fēng)的流動(dòng)阻力，同時(shí)也可以避免水、風(fēng)管道產(chǎn)生過(guò)多的阻力等問(wèn)題[1]。

由施工單位抽調(diào)專業(yè)人員，同時(shí)協(xié)調(diào)業(yè)主、設(shè)計(jì)院等參建單位，對(duì)機(jī)電各專業(yè)圖紙進(jìn)行細(xì)部?jī)?yōu)化和管線綜合排布即為管線綜合。機(jī)電管線綜合的原則主要有各專業(yè)原則和綜合排布原則。分專業(yè)和綜合排布原則都必須滿足，分專業(yè)原則是指各單專業(yè)在具體布置時(shí)所必須遵循的原則，具體如下：①給排水專業(yè)管線布置。需要給水管線在上，排水管線在下，污水、廢水、雨水等重力排水管線不應(yīng)上翻，其他管線需避讓重力管線等。②暖通空調(diào)專業(yè)管線布置時(shí)應(yīng)保證冷凝管道的重力坡度，大風(fēng)管應(yīng)高于小風(fēng)管，排煙管應(yīng)高于其他風(fēng)管，通常風(fēng)管頂部距離梁底50～100mm的間距，風(fēng)管與橋架之間的距離要≥100mm。③電氣專業(yè)主要涉及各種橋架的布置，通常情況下，橋架不宜穿樓梯間、空調(diào)機(jī)房、管井、風(fēng)井等，遇到后盡量繞行；電纜橋架多層安裝時(shí)，控制電纜間距不小于150mm，電力電纜間距不小于250mm，弱電線槽與強(qiáng)電橋架間距不小于300mm；橋架上下翻時(shí)要放緩坡，角度控制在45°以下，橋架與其他管道平行間距≥100mm。

管線綜合排布原則如下[2]：①系統(tǒng)主干管盡量布置在公共和便于檢修區(qū)域，不宜布置在室內(nèi)。②不同專業(yè)管線間距離要盡量滿足現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范，同時(shí)兼顧美觀要求，在保證系統(tǒng)安全使用功能的前提下盡可能提高室內(nèi)外凈空高度。③充分配合好和土建的交叉作業(yè)施工及考慮管道安裝工序及條件以及后期系統(tǒng)維修便利。

4 綜合管線排布

4.1 停車位區(qū)域管線綜合排布

行車道上空管線受卷簾門限制，將其移動(dòng)至鄰近停車位區(qū)域，對(duì)鄰近停車位上空管線進(jìn)行分層排布，通過(guò)施工圖紙得知行車道凈高2.8m，停車位凈高2.6m。

施工時(shí)考慮過(guò)3種解決方案，方案一：排煙風(fēng)管上層，橋架、水暖管道下層；方案二：橋架及水暖管道上層，排煙風(fēng)管下層；方案三：東西方向橋架、水暖管道上層，南北方向橋架、水暖管道中層，排煙風(fēng)管下層。

對(duì)比分析：方案一風(fēng)管尺寸較大，安裝于上層會(huì)導(dǎo)致下層橋架、水暖管道支吊架無(wú)法安裝；橋架、水暖管道同層交叉較多，管線翻彎較多；方案二排煙口風(fēng)口形式為上排煙口，高度210mm，風(fēng)管需與上層管線留有300mm空間；橋架、水暖管道同層交叉較多，管線翻彎較多，導(dǎo)致水暖管道系統(tǒng)損耗大，橋架彎曲半徑小不便于電纜敷設(shè)；方案三東西方向橋架、水暖管道多為主干管線，密集且距離長(zhǎng)，安裝于上層可節(jié)省支吊架成本；排煙風(fēng)管距上層管線300mm，便于南北方向橋架、水暖管道安裝，及上排煙風(fēng)口安裝；風(fēng)管對(duì)上層管線有隱蔽作用，效果美觀。

通過(guò)以上3種方案對(duì)比分析，最終采取東西向橋架、水暖管道上層，南北向橋架、水暖管道中層，排煙風(fēng)管下層的方案。

圖1 停車場(chǎng)區(qū)域建模

4.2 行車道管線綜合排布

4.2.1 標(biāo)高控制。機(jī)電安裝專業(yè)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)深度不夠，不能完全指導(dǎo)施工。設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)，均是分開(kāi)設(shè)計(jì)，各自為政，電氣工程、給排水工程、暖通工程、消防工程以及智能化工程缺乏統(tǒng)一籌劃，各專業(yè)管線未進(jìn)行深化排布，以至于各專業(yè)管線存在重疊及碰撞。例如本工程中給水管道、消防管道、采暖管道標(biāo)高均為梁下敷設(shè)，而強(qiáng)電橋架、弱電橋架和消防橋架的標(biāo)高為梁下150mm安裝。由于管道管徑有DN200及以上的管道，因此橋架標(biāo)高和管道標(biāo)高存在嚴(yán)重沖突。

4.2.2 水平位置確定。管線水平位置確定時(shí)，首先要充分研究設(shè)計(jì)圖紙，摸清管道走向，了解設(shè)計(jì)思路和意圖。從降低施工難度、減少管線返彎、降低施工成本以及增加施工效率等多方面考慮，對(duì)管線的水平走向進(jìn)行調(diào)整及確認(rèn)。

4.2.3 管線綜合排布策略。根據(jù)各專業(yè)管線疊加后的圖紙，找出管線密集及重疊嚴(yán)重的部位進(jìn)行局部分析。按照“控制凈空→減少碰撞→觀感美觀”排布原則的先后順序，對(duì)給排水、采暖、電氣、消防等專業(yè)進(jìn)行整體位置、管線間距及標(biāo)高進(jìn)行控制。

給排水及采暖管道排布時(shí)，對(duì)于非保溫管道，管道凈間距不宜小于100mm；對(duì)于保溫管道，在考慮保溫層厚度后，保溫后管道保溫外皮間距不宜小于90mm。

在進(jìn)行電氣橋架排布時(shí)，所有橋架間距不宜小于100mm，且橋架頂部距最大梁底面距離不宜小于200mm。

由于消防及通風(fēng)專業(yè)同部位管線數(shù)量較少，且基本為單趟管線，因此，對(duì)于消防及通風(fēng)專業(yè)管線進(jìn)行排布時(shí)，應(yīng)對(duì)其水平位置進(jìn)行微調(diào)，避免其與水暖和電氣專業(yè)的綜合管線位置重疊，再根據(jù)管線實(shí)際尺寸，將風(fēng)管及消防管道底標(biāo)高與綜合管線底標(biāo)高保持一致即可。

為保證綜合排布的整體觀感質(zhì)量，管線宜分層布置，在滿足以上排布原則的基礎(chǔ)上，橋架宜置于最上層，水暖管線置于最底層，風(fēng)管與消防管道按照其排布原則布置[3]。

在通過(guò)對(duì)管線密集部位進(jìn)行局部排布后，確定出所有機(jī)電管線的標(biāo)高，再通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)地下室綜合管線進(jìn)行繪制，實(shí)現(xiàn)排布構(gòu)思并進(jìn)行局部碰撞檢驗(yàn)。

根據(jù)機(jī)電管線的綜合排布圖紙及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行綜合支架的制作及安裝。支架主體采用國(guó)標(biāo)槽鋼，垂直連接處采用45°焊接工藝進(jìn)行連接，支架安裝時(shí)與主體梁、板固定位置采用10mm厚鋼板生根，保證支架安裝的可靠性及安全性。

4.2.4 綜合支架制作及安裝。若單個(gè)綜合支架承載管道超過(guò)4根，則使用小于綜合支架架體1-2號(hào)的槽鋼制作立桿進(jìn)行中部拉結(jié)，避免支架架體產(chǎn)生形變。對(duì)于較小管徑，應(yīng)按要求單獨(dú)補(bǔ)加支吊架，以滿足支架間距要求。

圖2 無(wú)綜合支吊架與有綜合支吊架效果對(duì)比圖

4.3 樓座地下室走廊排布

樓座地下室公共走廊區(qū)域狹窄，且管線系統(tǒng)多。按照橋架、水暖管道、排煙風(fēng)管進(jìn)房間走向，將管線靠墻兩側(cè)均勻分層排布，中間留有360mm施工空間。采用50×50×5角鋼綜合支吊架固定，間距為2.5m。

4.4 大堂管線排布

大堂的管線特點(diǎn)為凈空高，空調(diào)風(fēng)管大。排布時(shí)要盡量避免大風(fēng)管交叉，充分利用“梁窩”空間；由于空間大，空調(diào)風(fēng)循環(huán)應(yīng)避免產(chǎn)生“死角”或“短路”。由于凈空高，天花內(nèi)檢修不便，應(yīng)預(yù)設(shè)檢修路徑。

4.5 設(shè)備機(jī)房管線排布

機(jī)房是機(jī)電安裝的核心。不僅因?yàn)闄C(jī)房是所屬系統(tǒng)的“心臟”或“大腦”，更集中反映施工單位的深化設(shè)計(jì)能力、施工質(zhì)量、安裝工藝水平。

排布時(shí)要了解設(shè)備之間的“上下游”聯(lián)系，盡量將同類設(shè)備集中布置，設(shè)備盡量靠邊布置，保證巡視通道順暢。

設(shè)備排列整齊，管路順暢簡(jiǎn)潔。同類閥部件安裝高度、朝向一致。支架設(shè)置成排成線，盡量采用聯(lián)合支架。

4.6 屋面管線排布

屋面管線排布要做到設(shè)備及管道落地安裝、考慮人員通行。觀感要求高。

排布時(shí)要事先規(guī)劃通行路由。設(shè)備基礎(chǔ)高度應(yīng)高于女兒墻溢水口。同類設(shè)備應(yīng)排列整齊。同規(guī)格風(fēng)管應(yīng)高度一致，平行等距排列。設(shè)備、管道布置應(yīng)考慮運(yùn)維人員的通行和檢修方便。

需要格外注意的是：機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)和排煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的室外進(jìn)風(fēng)口宜布置在室外排煙口的下方，且高差不宜小于3.0m；當(dāng)水平布置時(shí)，水平距離不宜小于10.0m。

同樣，事故排風(fēng)的排風(fēng)口與機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口的水平距離不應(yīng)小于20m；當(dāng)進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)口水平距離不足20m時(shí)，排風(fēng)口必須高出進(jìn)風(fēng)口，并不得小于6m。

5 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合實(shí)際工程的機(jī)電綜合排布工作，深入研究總結(jié)出對(duì)綜合排布的認(rèn)識(shí)、理解，幫助從事此項(xiàng)工作的同事，尤其是新同事能夠快速入手，提高工作效率和質(zhì)量，為施工生產(chǎn)提供可靠?jī)?yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)。