深化設計在機電安裝工程中的應用

□文/孟劭萍

深化設計在機電安裝工程中的應用

□文/孟劭萍

采用BIM進行優化深化設計，介紹了優化深化與創效之間的聯系并對優化與深化的內容進行實踐經驗闡述，從而實現機電安裝創效最大化。

深化；設計；機電；安裝；創效；BIM

1　優化深化概述

1.1優化深化的原因

建筑設計一般分三個階段：方案設計、初步設計和施工圖設計。機電各專業的設計正常是分專業繪制各系統的圖紙，各專業之間相互缺少溝通交流，諸多條件原因影響，造成施工單位所掌握的設計圖紙深度不夠并且機電設備安裝中各系統管線冗雜，加上各專業的工程量都很大，將導致整個建筑物的凈空高度，從而大大影響建筑物的觀感和使用效果。隨著建筑行業技術地不斷發展創新，出現了很多“四新技術”，鑒于四新技術自身的特點更需要繪制專門的施工圖紙用來指導施工。這些新問題就需要通過進一步的優化、深化設計解決。

1.2優化深化的重要性

優化、深化設計是施工項目技術準備階段的重要工作內容，是將設計圖紙加以補充、完善，通過與設計協調，成為更好指導現場施工的圖紙。

綜合管線深化設計主要包括給排水管道、消防噴淋管道、強弱電橋架以及風管管件的綜合布置，通過深化優化提前發現設計圖紙中各專業之間的矛盾、問題，從技術角度對工程質量進行預控（施工深化設計），避免施工過程中的返工、浪費，實現企業施工成本節約。同時進一步對各專業管線設備在空間上的走向排列進行優化，大大提高了管線的美感及使用效果，保證了管道的可行性、美觀性及實用性。

1.3綜合管線深化的優點

1）減少對結構施工的影響，施工前確定管線和預留洞的精確定位。

2）協調機電與土建、精裝修專業的施工沖突，綜合排布機房及樓層平面區域內機電各專業管線。

3）提高建筑物凈空高度，減少二次施工的損失。

4）彌補原設計不足，減少因此造成的各種損失。

5）核對設備的性能參數，提出完善的設備清單，通過供貨商或廠家核定設備的訂貨技術要求，盡快將數據傳達給設計方以檢查設備基礎、支架是否符合要求，協助結構設計繪制大型設備基礎圖。

6）保證設備的運行維修、安裝等工作有足夠的多的空間完成各種管線的檢修和更換工作，合理布置各專業機房的設備位置。

2　優化深化設計程序

1）工作流程見圖1。

圖1　深化設計工作流程

2）出圖要求。采用的軟件應盡量采用三維繪圖軟件繪制，特殊情況可以用CAD繪制。繪制出的圖紙中應將各種管線明確的區分，說明的文字要詳細并且能夠說明安裝要求，標注清晰明了。

3）設計方案調整。由于安裝工程工期長，貫穿整個建筑施工過程，深化設計涉及內容較廣泛，設備選型、吊頂方案、空間凈高等直接影響安裝深化設計工作，盡早確定各種設備、產品的規格尺寸，密切注意土建、鋼構、裝飾等相關專業的變更情況，及時調整安裝深化設計。

3　優化深化設計內容

3.1應用BIM技術

1）繪制管線綜合平面圖。將機電各專業設計圖中交叉矛盾或無法施工的部位，做碰撞檢查，提前合理調整，減少拆改返工。

2）繪制管道密集部位詳圖。在走廊、管井、設備用房等機電管線密集部位，優化管線路由，繪制大樣圖、立面圖、剖面圖，避免交叉、提高凈空、協調專業施工。

3）繪制預埋套管、預留孔洞詳圖。對照深化設計后的機電圖紙、建施圖紙、結構圖紙，確定預埋件、預留孔洞。保證施工要求，避免后期二次開孔浪費。

4）繪制管道綜合支架大樣圖。進行綜合支吊架應力、力矩計算，正確選用支吊架形式，繪制大樣圖，指導和協調各專業布管施工。

5）繪制平面定位節點詳圖。用戶末端的機電設施，除滿足功能要求外、還要力求美觀。配合裝飾裝修專業，提前繪制衛生潔具、燈具、風口、探頭等平面定位圖，便于后續施工。

在設計圖紙不詳細的情況下，利用BIM技術繪制出立體模型，模擬施工，跟業主進行交流直觀清晰；跟設計方商討變更依據充分；跟分包方進行交底時，能夠全方位展示，避免各種理解失誤。

6）用BIM技術校核系統流量，調整管線和設備參數。

3.2工藝分析

結合機電安裝工程中出現較多的設計通病，舉以下幾個優化節點例子。

3.2.1平衡閥組的優化

1）取消集水器平衡閥后的蝶閥。

2）在多級系統環路中，設計每級的各個環路的回水側均設置了靜態平衡閥。通過計算，當不平衡率＜15%時，可以直接優化掉支路平衡閥，減少系統阻力，降低成本。這樣既不影響系統功能，又能減少系統阻力，降低能源消耗。

3.2.2水處理設備上閥門優化

在一些較大的換熱（冷）站、能源站系統中，總管路上綜合水處理器所設計的3個閥門，當水處理器設備自帶或內置時，可以取消、不必額外購買，這樣可避免不必要的浪費，也精簡了系統。

3.2.3系統中一些冗余部件的優化

1）在設置了綜合水處理裝置的系統中，可以精簡掉在水泵進口或換熱器進口所設置的過濾器，降低系統阻力。

2）在現場布局中，流量計前的檢修閥與分水器出水口上的閥距離較近，可以精簡掉流量計前的檢修閥，用分水器出口閥門代替。

3.2.4材料代用

在電氣工程施工前，利用BIM技術或CAD相關功能將電氣橋架、母線等進行模擬排布，優化出最優路徑，避免出現超負荷電纜“共架”或者一兩根電纜“獨架”現象。利用梯形橋架代替槽式橋架，既排布美觀、便于安裝、又節約創效。

4　體會

1）能充分解決設計缺陷、完善建筑功能。深化設計緊緊圍繞建筑設計立意進行，使原設計的缺陷更少，使效果更美觀，使功能更完善，使造型更藝術，使圖樣更新穎，充分展示出建筑的整體特征。設計的深度還將直接影響工程施工進度，影響工程的造價成本。

2）對項目綜合能力提出高要求。深化設計與創效從實際出發，實事求是、因地制宜，需要專業知識的長期積累和持續拓展的專業知識面，更需要把握大局、因勢利導的技術涵養。因此，對項目的組織、溝通、實施能力提出新的高標準要求。

3）加強項目協調管理能力，處理各方關系。深化設計是對建筑設計、室內設計的補充，因此應具備綜合協調業主、設計院、廠家、現場等多方的能力。項目應積極探索并形成能夠適應總包項目的深化設計協調管理方式。

5　結語

機電安裝工程要讓優化、深化設計進入工程項目實施的全過程，促進“施工設計”與“創效”的聯動。

TU204

C

1008-3197（2016）04-50-02

2016-05-30

孟劭萍/女，1980年出生，天津安裝工程有限公司，從事工程技術管理工作。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.04.020