浅谈机电安装的管线综合排布

2023-01-31张自豪

科学与信息化 2023年1期

张自豪

中铁建设集团有限公司北京 100020

引言

随着现代建筑物功能逐渐增多，地下车库机电管线系统也越来越多，经常出现管线之间交叉碰撞。利用Revit软件，建立机电各专业模型，在三维空间中直接对机电管线进行综合布置，并通过碰撞分析实时查询碰撞点位进行修改，布置完成的模型可以根据需要出具局部三维和任意断面的施工图，合理安排施工顺序，降低了管线综合的难度，避免现场返工，节约资源，同时也可以提升工程质量，增加工程效益。

1 工程概况

南华城一期项目工程位于河北省石家庄市栾城区富强路与和谐路交叉口，由12栋住宅楼及地下车库组成，建筑面积22.1万m2，其中主楼地上建筑面积16.7万m2，地下建筑面积为5.4万m2。

2 综合排布的目的和要求

明确机电管线排布的目的是什么，要解决的问题是什么。了解建设方的使用需求，对净高的要求。

首先是要控制净高或净空，让机电管线排布紧凑，占用较小的空间。同时要保证后续施工和检修方便。总体要求：①保证功能，如无压排水管的坡度等。②体现美观，管路顺畅，减少交叉和翻弯。③节约成本，尽量让造价高的管线路由更顺更短。

通过研究设计图纸，掌握设计思路和意图。梳理图纸，了解综合排布区域各专业管线的路由，按其影响程度，依次为：无压排水管、烟囱、超大电缆桥架或梯架、大风管、空调水主管、母线槽、成排水管、成排桥架。具体要求有：①优先保证无压管的坡度；②保证有特殊安装要求的管道的路由；③有压管让无压管，小管让大管；④单管让排管；⑤检修频率低的让检修频率高的；⑥易施工的让难施工的；⑦造价低的让造价高的；⑧其他因素。

3 综合管线排布避让原则

科学合理的排布管线，使各种管线的高度、走向合理、美观，避免在管线排布中出现违反规范的现象。当水、风、电三个系统交叉时，一般讲自上而下应为电、风、水。由于风管的截面最大，所以一般在综合排布时应首先考虑风管的标高和走向，但同时要考虑较大管径水管的布置，尽量避免大口径水管和风管在同一房间内多次交叉，尽量减少水、风管道转弯的次数，避免无谓的增加水、风的流动阻力，同时也可以避免水、风管道产生过多的阻力等问题[1]。

由施工单位抽调专业人员，同时协调业主、设计院等参建单位，对机电各专业图纸进行细部优化和管线综合排布即为管线综合。机电管线综合的原则主要有各专业原则和综合排布原则。分专业和综合排布原则都必须满足，分专业原则是指各单专业在具体布置时所必须遵循的原则，具体如下：①给排水专业管线布置。需要给水管线在上，排水管线在下，污水、废水、雨水等重力排水管线不应上翻，其他管线需避让重力管线等。②暖通空调专业管线布置时应保证冷凝管道的重力坡度，大风管应高于小风管，排烟管应高于其他风管，通常风管顶部距离梁底50～100mm的间距，风管与桥架之间的距离要≥100mm。③电气专业主要涉及各种桥架的布置，通常情况下，桥架不宜穿楼梯间、空调机房、管井、风井等，遇到后尽量绕行；电缆桥架多层安装时，控制电缆间距不小于150mm，电力电缆间距不小于250mm，弱电线槽与强电桥架间距不小于300mm；桥架上下翻时要放缓坡，角度控制在45°以下，桥架与其他管道平行间距≥100mm。

管线综合排布原则如下[2]：①系统主干管尽量布置在公共和便于检修区域，不宜布置在室内。②不同专业管线间距离要尽量满足现场施工规范，同时兼顾美观要求，在保证系统安全使用功能的前提下尽可能提高室内外净空高度。③充分配合好和土建的交叉作业施工及考虑管道安装工序及条件以及后期系统维修便利。

4 综合管线排布

4.1 停车位区域管线综合排布

行车道上空管线受卷帘门限制，将其移动至邻近停车位区域，对邻近停车位上空管线进行分层排布，通过施工图纸得知行车道净高2.8m，停车位净高2.6m。

施工时考虑过3种解决方案，方案一：排烟风管上层，桥架、水暖管道下层；方案二：桥架及水暖管道上层，排烟风管下层；方案三：东西方向桥架、水暖管道上层，南北方向桥架、水暖管道中层，排烟风管下层。

对比分析：方案一风管尺寸较大，安装于上层会导致下层桥架、水暖管道支吊架无法安装；桥架、水暖管道同层交叉较多，管线翻弯较多；方案二排烟口风口形式为上排烟口，高度210mm，风管需与上层管线留有300mm空间；桥架、水暖管道同层交叉较多，管线翻弯较多，导致水暖管道系统损耗大，桥架弯曲半径小不便于电缆敷设；方案三东西方向桥架、水暖管道多为主干管线，密集且距离长，安装于上层可节省支吊架成本；排烟风管距上层管线300mm，便于南北方向桥架、水暖管道安装，及上排烟风口安装；风管对上层管线有隐蔽作用，效果美观。

通过以上3种方案对比分析，最终采取东西向桥架、水暖管道上层，南北向桥架、水暖管道中层，排烟风管下层的方案。

图1 停车场区域建模

4.2 行车道管线综合排布

4.2.1 标高控制。机电安装专业图纸设计深度不够，不能完全指导施工。设计单位在设计图纸时，均是分开设计，各自为政，电气工程、给排水工程、暖通工程、消防工程以及智能化工程缺乏统一筹划，各专业管线未进行深化排布，以至于各专业管线存在重叠及碰撞。例如本工程中给水管道、消防管道、采暖管道标高均为梁下敷设，而强电桥架、弱电桥架和消防桥架的标高为梁下150mm安装。由于管道管径有DN200及以上的管道，因此桥架标高和管道标高存在严重冲突。

4.2.2 水平位置确定。管线水平位置确定时，首先要充分研究设计图纸，摸清管道走向，了解设计思路和意图。从降低施工难度、减少管线返弯、降低施工成本以及增加施工效率等多方面考虑，对管线的水平走向进行调整及确认。

4.2.3 管线综合排布策略。根据各专业管线叠加后的图纸，找出管线密集及重叠严重的部位进行局部分析。按照“控制净空→减少碰撞→观感美观”排布原则的先后顺序，对给排水、采暖、电气、消防等专业进行整体位置、管线间距及标高进行控制。

给排水及采暖管道排布时，对于非保温管道，管道净间距不宜小于100mm；对于保温管道，在考虑保温层厚度后，保温后管道保温外皮间距不宜小于90mm。

在进行电气桥架排布时，所有桥架间距不宜小于100mm，且桥架顶部距最大梁底面距离不宜小于200mm。

由于消防及通风专业同部位管线数量较少，且基本为单趟管线，因此，对于消防及通风专业管线进行排布时，应对其水平位置进行微调，避免其与水暖和电气专业的综合管线位置重叠，再根据管线实际尺寸，将风管及消防管道底标高与综合管线底标高保持一致即可。

为保证综合排布的整体观感质量，管线宜分层布置，在满足以上排布原则的基础上，桥架宜置于最上层，水暖管线置于最底层，风管与消防管道按照其排布原则布置[3]。

在通过对管线密集部位进行局部排布后，确定出所有机电管线的标高，再通过BIM技术对地下室综合管线进行绘制，实现排布构思并进行局部碰撞检验。

根据机电管线的综合排布图纸及施工现场实际情况，进行综合支架的制作及安装。支架主体采用国标槽钢，垂直连接处采用45°焊接工艺进行连接，支架安装时与主体梁、板固定位置采用10mm厚钢板生根，保证支架安装的可靠性及安全性。

4.2.4 综合支架制作及安装。若单个综合支架承载管道超过4根，则使用小于综合支架架体1-2号的槽钢制作立杆进行中部拉结，避免支架架体产生形变。对于较小管径，应按要求单独补加支吊架，以满足支架间距要求。