都治強 / 孫鳶飛 (中國建筑設計研究院,北京 100044)
住房和城鄉建設部2008年11月26日發布了建質[2008]216號通知,即《建筑工程設計文件編制深度規定》,這是指導設計院的出圖深度的規定,其中定義了設計院的設計包括方案設計、初步設計和施工圖設計三個階段。
在工程建設中能夠指導施工安裝和設備材料供貨的圖紙是深化設計階段產生的,這個設計階段過去均交給了建筑工程承包商。然而,對于建筑工程承包商來說,也沒有一個深化設計文件的編制深度規定,所以他們編制出的設計文件可謂是五花八門,其設計深度也是各有不同。
隨著許多的設計院陸續獲得了住建部頒發的建筑智能化工程設計與施工一體化資質證書,設計院正在由傳統的單一設計單位向設計與施工一體化的工程承包商方向轉移,筆者認為對于《建筑工程設計文件編制深度規定》應該補充一個深化設計階段的設計文件編制深度規定。
深化設計即產品深化設計或稱產品深化施工圖設計。深化階段往往不是一次完成的設計,而是在招標前根據招標施工圖設計和建設單位具體要求,投標單位參照自己所選用的產品做第一步的深化設計;中標后,在清標確定的系統設備的基礎上,明確了現場施工安裝要求和設備材料選型要求條件,再次完善和深化設計,即根據中標的產品品牌和系列,應用于本工程建設的實際,設計出具備采購條件、施工條件的設計圖,它將作為施工安裝與設備材料采購的依據文件。最后在竣工驗收之前,完成深化設計圖紙的竣工文件。
下面以建筑設備管理系統為例,探討深化設計文件編制的深度。
設計文件要完整,內容深度要符合相應規定,文字說明、圖紙要準確清晰,整個文件必須經過嚴格的校審,避免“錯、漏、碰、缺”。
建筑設備管理系統有別于建筑智能化的其他子系統,它必然地將與建筑物中各種機電設備同時、長期運行。所以,在其工程設計時,必須充分考慮到工程竣工后的物業運行管理的要求。根據建設投資狀況和物業管理狀況,確定建筑設備監控與管理系統的監測內容、監控/管理范圍、技術標準等,這一點非常重要。
下面是工程設計中必須重視的幾個問題:
1) 重復利用其他工程的圖紙,或是標準設計圖集中的圖紙文件,即:使用標準圖或復用圖的圖紙目錄、設計說明書、安裝圖時,都要相應地注明被應用圖集的名稱與圖紙編號,應詳細了解被采用標準圖的條件和內容,并作必要的核算和修改,以滿足工程設計項目的需要。被采用的標準圖圖紙設計質量要求,應與新項目的其他設計文件質量要求完全相同。
2) 工程設計文件的審核問題:原則上每套完整的設計文件至少都要經過“二校、二審(即自校、互校、審核、審定)”,才允許正式發出。但對于某些重大工程項目而言,其中一些重要的設計文件,還需要其他相關專業或工藝專業的共同會簽,比如:過程檢測與控制流程圖、中央控制室平面布置圖、平/剖面管線敷設圖等。
3) 關于工程設計文件中的標準與規范應用問題:建筑設備管理系統是過程檢測與控制系統在建筑工程中的應用。所以,其工程設計人員必須掌握所涉及的各種標準與規范。設計方法、安裝方式、調試程序等都應符合相應的國家標準。
1) 圖面質量標準要遵循:GB/T18229-2000《CAD工程制圖規則》;
2) 專業設計標準要遵循:GB/T50314-2006《智能建筑設計標準》;
3) 專業設計規范要遵循:《JGJ/T16-2008民用建筑電氣設計規范》;
4) 工程驗收規范要遵循:《GB50339-2003智能建筑工程質量驗收規范》;
5) 參閱其他相關設計標準:
鑒于建筑設備管理系統與工業自動化儀表系統(即:熱工測量與自動調節專業)同屬于過程檢測與控制這個專業,所以應該參照工業自動化儀表行業的設計標準和技術規范。如:
1) GB2625-81《過程檢測和控制流程圖用圖形符號和文字代號》;
2) JB/T5539-91《分散型控制系統硬件設備的圖形符號》;
3) GB7353-87《工業自動化儀表盤基本尺寸及型式》;
4) JB/T1396-91《工業自動化儀表盤盤面布置圖的繪制方法》;
5) JB/T1397-91《工業自動化儀表盤接線接管圖的繪制方法》;
6) JB/T1399-91《工業自動化儀表接線端子的排列和標志》。
設計要點上,首先考慮When(何時做)、Where(作用在哪)、How(怎么做)及Who(誰來配合)四個方面,詳見表1。

表1 設計要點列表
工程設計人員在深化設計過程中,應做以下幾項工作:
1) 劃分清楚與其他各個專業的工程界面;
2) 提出對中央控制室、弱電間等的建筑設計要求,以及管線、橋架的路由、走向位置等;
3) 對電氣設計的要求(配電柜、供電電源系統、二次控制回路等);
4) 與暖通空調專業的配合要求(空調、通風、冷水、熱水等);
5) 與給水排水專業的配合要求(給水、排水、水處理等);
6) 機電設備采購要求(冷水機組、換熱器、空氣處理機組、電梯、發電機組等);
7) 與有關專業確認傳感器、執行器的安裝位置與要求。
建筑設備管理系統的深化設計文件主要包括:
1) 圖紙目錄
2) 深化設計說明書
3) 檢測與控制設備表
4) 材料表
5) 管線表
6) 點數分布表
7) 原則系統圖
8) 系統接線圖
9) 供電系統圖
10) 盤/臺/箱/柜正面布置圖
11) 盤/臺/箱/柜內部布置及接線圖
12) 控制室/弱電間布置及管線敷設圖
13) 外部管線敷設圖
14) 安裝圖
圖面規格尺寸以縱向A4為宜。
其中所套用標準圖集的圖紙,也要統計到圖紙目錄之中。
某些圖號分為若干頁時,則在附注中注明共計頁數。還應有折合A1的數量。在該套圖紙目錄的末尾應統計總計出圖量:出圖多少張(折合A1數量)。
圖面規格尺寸以縱向A4為宜。相對于其他三個設計階段而言,該階段設計說明書中的文字說明較多一些。大致內容可以包括:
1)設計依據;
2)工程概況;
3)設計范圍;
4)設計目標;
5)主要標準及法規;
6)各個被測控的工藝系統概況;
7)擬設置的測量與控制系統;
8)本專業設計的其他說明;
9)圖形符號、文字代號和設備編號說明。
本階段的工程設計,將承擔施工階段的設備材料訂貨和工程施工圖紙雙重任務。因為設計圖紙需要給負責設備材料定貨和施工預算的人員、以及施工管理和監理等人員閱讀,所以,在深化設計說明書里面,重點要求如下:
明確且詳細的系統設備選型,以滿足設備訂貨的要求;在未來圖紙中涉及到施工安裝的,不能夠完全用繪制方式表達出來的內容,要加以文字說明。
圖形、線型符號和文字代號說明書可以專門作為一個獨立圖號來設計。圖形符號、線型表示、設備編號、管線編號的編寫方法,需要在本說明書中給出。
圖面規格尺寸以橫向A4為宜。該設備表中所羅列的設備編號所對應的設備,在其后的圖紙里面都必須能夠找到。也就是說,它們都有自己的具體設備編號、用途、操作參數和安裝地點等。
所羅列的設備,都必須讓采購人員能夠直接訂貨。也就是說,應列明設備的名稱、型號、規格、數量。
全部的設備都可以分類羅列。比如:現場設備類(主要包括:傳感器、變送器、調節閥和執行器等);控制系統設備類(主要包括:計算機、打印機、中央控制器、現場控制單元、網關、接口和軟件等);盤/臺/箱/柜類(主要包括:監控屏、操縱臺、供電箱、控制柜等)。
注意:
1)該表中的操作參數是工藝數據,即工藝參數,而不是傳感器、變送器和顯示器的量程范圍。
2)盤、臺、箱、柜中的設備,可以以所在盤、臺、箱、柜為單位,如果在本表中不列出里面所包含的設備,則要在其備注中注明所涉及圖紙的圖號。
圖面規格以縱向A4規格尺寸為宜。這里所羅列的是該設計中全部施工材料,是后面的圖中設備材料表里施工材料的總和。也就是說,讓施工管理人員和預算員能夠掌握在施工工程中總共需要的施工材料的種類和數量。
全部的材料都可以分類羅列。比如:管材類;線材類;型材類;機械閥門類和標準配件類。
這個階段的設計產生本專業的主要施工材料,包括電纜橋架/匯線槽、電線/電纜、穿線管、型材、管材和線材等現場中大量使用的其他施工材料,所以在此表中必須統計出名稱、規格、數量等。
圖面規格以橫向A4規格尺寸為宜。該表表示出各個設備編號、連接電纜/電線、穿線管的規格/型號、去向及其管線長度等等。此表產生的管線數據決定了在現場施工中預備放線、鋪管的預制規格與數量,也給前面所說的材料表提供了數據來源。
現在,設計中大多不再使用“分線箱”了,而是使用一根穿線管,中間不做分支,不經中間端子,以單根電纜或是多根電纜連接兩端的設備,因而更為普遍使用的方式是采用管線表的形式。
設計要點:

表2 管線表示例

表3 建筑設備監控與系統管理點數匯總表
1)一個管線號代表著一根電纜或是穿線管,給出相應的型號和規格;
2)一根管線是由甲地(安裝地點)的A設備(設備編號)中某組端子(端子排編號),到達乙地(安裝地點)的B設備(設備編號)中某組端子(端子排編號);
3)每一組控制器歸并成為一個控制回路(回路號);
4)由后面的外部管線敷設圖中測量出管線長度,并預留10%~15%的備用量,填寫到該表之中。該表可以使用EXCEL表格式編制。
圖面規格以橫向A4規格尺寸為宜。檢測與控制點數表可能有幾種不同的名稱和表示形式,但都是描述對工藝系統設備(暖通空調、給水排水、供電配電等)的檢測、控制和調節內容與分布的表格,所以在此階段的設計中,檢測與控制點數表可以以工藝系統為基準制表。這樣至少可以使工藝專業的工程師能夠方便讀圖;也可以使得拿到這套圖紙的施工人員馬上了解到哪個工藝設備需要進行檢測、控制和調節點位。該表可以使用EXCEL表格式編制。
圖面尺寸可以根據控制系統的難易/簡繁程度來決定,無比例要求。它是一張系統結構方框圖,與檢測與控制點數分布表相對應,二者的區別只是采用了不同的表達方式。
以產品選用DCS系統(集散型控制系統)為例:該圖以中央控制器為核心,下設DDC(直接數字控制器),覆蓋全部需要檢測、控制、調節與管理的工藝系統設備,控制系統的每一個設備都是以方框圖形式來繪制。
圖中描述了所采用的控制系統中,每一個中央控制器、現場控制單元、通訊接口等的設備編號、設備型號以及它們的安裝位置;給出了系統的總線結構、連接電纜/網線形式和它們的連接路由。
設計深度是根據該子系統的通用規則而決定。
圖面尺寸可以根據控制系統的難易/簡繁程度來決定,無比例要求。
原則上應該使用A3或A3延長的圖面規格尺寸來繪制,針對工程中每一個工藝系統設備的檢測、控制、調節和管理策略。比如空氣處理機組的檢測、控制、調節系統接線圖,見圖1。
空氣處理機組的檢測、控制、調節系統功能規格書見表4。
設計要點:
1) 表達出系統連接關系和功能;
2) 繪制出在這些系統上的點分布和統計數據;
3) 標注出對應的設備編號;
4) 編制出該系統的功能規格書;
5) 編制設備材料表。
圖面尺寸可以根據控制系統的難易/簡繁程度來決定,無比例要求。
本圖是以供電盤或供電箱為基準繪制的,必須注明電源“來自哪個設備”和“引至哪個設備”;提出供電要求,包括電源類別、等級與容量,注明每一個供電回路的開關/熔斷器容量;編制設備材料表。
盡量使用橫向A3或A3延長的規格尺寸,按機械制圖要求,按1:10比例尺寸繪制。


圖2 盤/臺/箱/柜正面布置示例圖
該圖是提供給盤/臺/箱/柜制作單位使用的,屬于非標準的設備設計。目的是讓盤/臺/箱/柜的設備成套企業,根據該圖成套供貨。
1) 按照機械制圖要求,繪制出帶有設備編號的設備在正面的布局;
2) 把正面布置的這些對應著設備編號的設備銘牌題字內容列表;
3) 編制設備材料表,包括盤/臺/箱/柜本體的訂貨要求。
這是盤/臺/箱/柜正面布置圖的繼續,其中盤/臺/箱/柜內部布置需要與正面布置圖的繪圖比例一致,而接線圖并不需要比例。
1) 繪制出帶有設備編號的主要設備在背面的相對布局;
2) 按照“端子呼應法”或“系統接線法”繪制出端子接線圖;
3) 以進出線的接線端子為盤/臺/箱/柜的交接界面,圖中繪制端子出線;
4) 編制設備材料表,包括:盤/臺/箱/柜本體的訂貨要求。
控制室和弱電間的專業設計內容以建筑智能化專業為主體,其他相關專業(建筑、裝飾、暖通、給排水、電氣等)均應滿足建筑智能化專業的設計要求。
誰負責控制室或是弱電間的整體設計,他就要負責繪制控制室、弱電間的平面布置圖,而且要會簽其他專業的設計文件。
負責控制室或是弱電間整體設計的弱電專業,不僅僅要把自己在本控制室或是弱電間安裝的設備布置設計好,還要把其他弱電專業在這里需要安裝的設備布置到位。
設備布置設計是控制室和弱電間設計最為重要的內容,其目的就是要滿足功能使用要求,而功能就包括了位置環境、安全運行、操作使用等等。
控制室和弱電間的設計是建筑設計的一部分,要具備自己獨特的個性。這些房間是操作值班人員常年工作的場所,應該提供一個舒適溫馨的環境。盤/臺/箱/柜的結構設計、整體色調、溫/濕度、空氣質量、燈光布局等等都要考慮。
外部管線敷設圖將對建筑設備管理系統所使用的管線路由做出設計。
由于建筑設備管理系統的現場設備,大多分布在建筑物的工藝設備上,現場控制器也是就近安裝在工藝設備附近。而工藝設備之間的穿插電纜,一般不會或是很少使用帶有裝修吊頂的公共通道的電纜橋架,所以電纜橋架敷設設計一般不會與弱電其他子系統的電纜橋架互相影響。
建筑設備管理系統的線路電纜包括:電源線、網絡通訊線和信號線。
設計要點:
1) 繪制比例和圖面尺寸可根據建筑設計圖的制圖規格而定;
2) 該圖的設計是在施工招標圖設計的基礎上做的深化設計,需要更加詳盡且具體;
3) 需要標示控制室外部電纜橋架、匯線槽的路徑和走向;
4) 電線/電纜在敷設中,必須考慮與弱電其他專業共用部分的關系;
5) 圖中的電纜敷設路徑將涉及到與其他各個專業的碰撞和干擾,所以需要協調相關專業,以保障整個建筑的平斷面設計交叉關系;
6) 在局部地區僅靠平面不能表達清楚的位置,可以用剖面圖方式表示;
7) 編制設備材料表,標注每一臺現場設備(設備編號)的安裝圖;
8) 前面設備表中的現場設備,全部來源于該圖。
安裝圖又稱安裝大樣圖。設計要點:
1) 應使用3:1或是5:1的比例尺,盡量在A3或A3延長的圖面規格尺寸下繪制。
2) 該圖需要表達的是某一個現場設備,在現場安裝之中與相關配件(標準件、非標部件)的配合關系;
3) 安裝圖中盡量使用標準件,減少機加工非標部件數量;
4) 繪制中盡量按照機械制圖標準設計。
本文針對《建筑工程設計文件編制深度規定》提出了對于深化設計階段的設計文件編制深度進行統一規定的建議,提出了設計原則、標準和要點,并從14項圖紙上對于出圖深度做了詳細的分析并給出了細節要求。
[1] 中國建筑標準設計研究院. 建筑工程設計文件編制深度規定(2008版)[M].中國計劃出版社,2009.
[2] 國家質量技術監督局. GB/T18229-2000CAD工程制圖規范[S].中國標準出版社,2001.
[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB/T50314-2006智能建筑設計標準應用手冊[S]. 北京:中國計劃出版社,2006.
[4] 中國建筑東北設計研究院. JGJ/T16-2008民用建筑電氣設計規范[S]. 北京:中國計劃出版社,2008.
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[6]上海工業自動化儀表研究所. GB2625-81過程檢測和控制流程圖用圖形符號和文字代號[S]. 北京:技術標準出版社,1982.