北京銀泰中心建筑機電工程深化設計探討

【摘要】以北京銀泰中心項目機電安裝工程深化設計為實例，系統闡述了安裝工程深化設計的過程、方法及應遵循的原則等，并展望BIM技術在深化設計中的進一步應用。

【關鍵詞】 機電安裝；深化設計；管線綜合布置

0 引言

隨著建筑行業的高速發展，工業及民用建筑功能日益復雜、完善，安裝各專業交叉作業繁多，項目管理模式都逐步按照國際慣例，實行建筑機電系統設計深化與施工為一體的工程總承包模式，并要求機電系統承包單位對招標圖紙進行再次“深化設計”。

“深化設計”就是在業主或設計顧問提供的條件圖或原理圖的基礎上，遵循我國現有的設計與施工方面有關規范，并結合施工實際情況，對圖紙進行細化，補充和完善。深化設計后的圖紙應滿足業主或設計顧問的技術要求，符合相關地域的設計規范和施工規范，并通過審查，圖形合一，能直接指導現場施工。

以下結合北京銀泰中心機電安裝工程，闡述機電安裝工程深化設計的過程、方法及應遵循的原則等。

1 項目概述

北京銀泰中心，是一多功能的公用建筑群，由辦公、公寓、酒店、商場組成。建筑的總面積為35萬平方米，包括3棟塔樓、裙房及四層地下室組成。該項目由于機電工程管線繁多，業主對室內凈高有很高要求，且當時對于深化設計圖紙的深度要求業內并無前例可循，更無標準可依，涉及單位眾多，以及業主頻繁變更方案，以致整個深化設計工作變得長期、復雜且曲折。

2 深化設計的主要目標和內容

（1）深化設計的主要目標

1）根據建筑功能優化原設計

全面而系統地了解原機電系統圖、建筑功能圖，根據業主的要求及施工單位以往的經驗，在滿足功能的情況下，合理修改原系統、平面布置圖，提高功能價值。

2）提高施工效率，減少工程返工

從各專業技術及施工的角度來綜合考慮設備及管線的布置，充分發現并解決設計圖紙中各專業之間的矛盾、問題，真正實現從技術角度對工程質量的預控。

3）主動解決設計圖紙與施工的矛盾，縮短工期

在施工前進行深化設計，解決有關問題并形成施工圖，避免在施工中遇到問題才去解決而減緩施工進度，為縮短工期創造有利條件。

（2）深化設計的主要內容

1）完善各專業系統圖紙

由于原設計圖紙一些應該用圖示表示的內容只用說明的方式來解釋，比如風管上防火閥、各種水管上的閥門。而這些內容僅靠洽商或靠工長自己先對圖紙理解后再口頭交待給施工人員，就很可能造成一些遺漏或錯誤，因此必須對原圖紙進行深化完善；另外設備的布置要按現場采購落實的生產廠家所提供的型號、外形尺寸重新布置并設計，因此在深化設計過程必須反復地與設計、業主設備供應商等溝通，細化原各專業系統圖紙。

2）綜合管線平面布置圖（國外叫Combined Services Drawing （CSD））

在管線密集部位（如：內走道、管井、設備房等）繪制管線布置詳圖（如：立面圖、剖面圖、大樣圖等）。

3）繪制剪力墻內預埋套管、預留洞圖、磚墻及穿樓板預留洞圖。

4）確定管道、設備支架形式，繪制管道支架大樣圖。按照各專業設計圖紙、施工驗收規范、標準圖集要求，正確選用確定支架形式、間距、布置及固定方式。

5）設備機房大樣圖

原設計圖紙中，空調機房機組的尺寸、規格與實際訂貨設備的外形尺寸、規格有較大的出入，現場訂貨的設備尺寸要比原設計的要大，由于機組變大，原設計的機房內的設備布置，包括各種管線的布置都要發生改變。

6）各種計算

空調送回水管支架的受力計算；

空調風機系統的風量及余壓核算；

生活熱水管供回水管道的補償量的核算；

強弱電纜橋架負荷及尺寸的核算；

強弱電纜容量及截面尺寸的核算等。

3 深化設計的過程 和步驟

（1）設計前的準備工作和資料收集

按照業主提供的技術指標，根據國內外設計標準，結合建筑物中的各區域的功能，確定建筑物各區域的設計技術指標。收集各系統、行業的設計規范和已獲業主批準的設備制造廠家的設備參數。同時還必須積極與土建、建筑結構設計師聯系，以便第一時間獲得建筑、結構變更的信息，從而修訂機電專業的深化設計。

（2）確定各專業方案

根據建筑功能的需要，進行各機電專業負荷計算，以此為設備選型及校核提供依據。然后結合設備的選型和建筑圖紙，由各專業技術人員將各專業圖紙進行深化，初步核對標高，并將管線起始端及拐彎處標高標注在圖紙上，同時將完善的系統繪制在各專業圖紙上。

設備、管線等都要有標注，有定位尺寸，為了以后綜合圖識別管線方便，在設置圖層的時候，不同管線要標識實際名稱，顏色也盡量不要雷同。最好管線單設圖層，標注單設圖層，文字單設圖層，設備單設圖層。

（3）管線綜合

管線綜合的原則主要是考慮各專業的相關特點，保證系統的安全運行的前提下進行合理的調整和定位，從大局著眼，使大多數管線布置合理，各專業要服從總體的功能使用要求。

專業管線深化完成后，管線綜合人員應較深入地了解各專業管線分布的特點，對系統分布有一定的概念，對施工要求也需有一定程度的把握，這之后進行合圖。將水、電、風、其它相關專業設施圖中的管線（如：風管、水管、電管、橋架及重要管件）繪制到一起，發現其中存在的施工交叉矛盾或無法施工的部位，按照施工規范和管道避讓一般原則（一般先后為：風管→自流管→壓力管→電管→弱電管）調整平面布置，如需要對系統作較大變更時應請建設或設計單位同意。在管線綜合平面圖中應注明調整內容，如管線平移或翻彎的位置尺寸、高度。

綜合管線協調人員應對合圖結合結構、建筑條件對合圖進行深入地了解，了解各專業的管材材質，掌握其安裝的方式方法、支吊架的做法及安裝空間的要求；要求管線綜合的條件準備充分，例如：燈位、吊頂、特殊器具的位置、給排水點位，精裝修的要求等，之后確認合理的布置原則，找出重點與難點，確定綜合管線的剖面位置。綜合管線協調以平面為主，剖面為輔，相互滲透，相互校核來確定綜合管線的布置。在平面協調空間布置時優先考慮重力流管道的位置及標高，考慮電力橋架的檢修空間及空調水系統的坡向要求，預留安裝操作空間，盡量考慮電力與其他專業的位置間隔要求；在剖面協調空間布置時一定要考慮各專業管線的支吊架，對特殊支架一定要預留空間。

另外，在管線綜合階段，管線綜合負責人與專業負責人應保持溝通，任何相關變更，各專業負責人應及時提交綜合負責人，而涉及有精裝的機電深化設計項目，還應與精裝修保持積極主動的溝通，保證信息交換的及時性。

（4）曬制各專業施工圖紙

確定綜合管線圖紙后，按專業打出底圖，隱去其它專業的管線圖層，并曬制成藍圖，作為施工用圖紙，結合綜合管線圖紙指導施工實際施工。

4、BIM技術在深化設計中的進一步應用

BIM是建筑信息模型的縮寫，它是以三維數字為基礎，集合成建設工程整個壽命期的相關信息的數據模型。對于大型復雜的工程項目，采用BIM技術進行三維管線綜合設計有著明顯的優勢及意義。BIM模型是對整個建筑設計的一次“預演”，建模的過程同時也是一次全面的“三維校審”過程。在此過程中可發現大量隱藏在設計中的問題，這些問題往往不涉及規范，但跟專業配合緊密相關，或者屬于空間高度上的沖突，在傳統的單專業校審過程中很難被發現。與傳統2D深化設計對比，深化設計過程中，利用BIM進行建模、檢測、分析，不僅通過3D模擬技術實現了精確化設計，還會有效的提高后續安裝的效率，減少施工過程中因返工造成的材料和勞動力浪費，對縮短工期、降低工程造價將產生積極的影響。因此，BIM將是未來深化設計采用的越來越多的技術方式。

參考文獻

[1] 蔣隆、張杰、張海亮 《機電工程深化設計施工一體化介紹》 2007.03