管線綜合布置技術在建筑機電安裝工程中的應用

宋仁伢

（福建鼎輝建設集團有限公司，福建 福州 355200）

0 引言

隨著科學技術的發展，人們對建筑物功能要求越來越多，尤其是自動化和智能化需求的增多，建筑物中機電系統各專業的管線也越來越多、越來越復雜。施工過程中，經常由于各專業系統之間各自為政、條塊分割，導致管線布置出現沖突，引發返工，為工程進度管理和施工成本控制帶來極大困難。綜合管線布置技術是保證機電安裝工程質量的重要技術。為保證機電安裝工程施工的質量和效果，應嚴格遵守管線綜合布置原則并完成施工，充分發揮管線綜合布置技術的作用及價值[1]。本文以福建省某綜合大樓項目機電安裝工程為例，總結管線綜合布置技術在建筑機電安裝工程中的應用經驗。

1 工程概況與布線技術

1.1 工程概況

福建省某綜合大樓，地下部分共有4層，地上部分共有19層，該建筑高90m，建筑面積139120m2。本項目管線工程主要包括地下車庫、各設備層和樓層公用部位管線布置，如吊頂、管道井的照明、消防、網絡、通風排煙和通信等管線安裝。該工程的規模較大，管線系統的復雜度較高，地下室和制冷機房管線的設計與布置更是如此。地下室工程中主要有風管、橋架和多種進出建筑物的管線。管線的總量較大且種類較多，且其密度也相對較大，空間有限。

1.2 布線技術

利用BIM技術完成三維建模，保證不同專業管線布置的科學性與合理性，可有效規避不同專業管線間發生較為明顯的碰撞，同時也提高了材料的利用率。合理布設管線，同時也可在保證結構美觀性的同時，減少材料消耗。充分利用Revit等BIM技術模擬機電安裝工程，同時，以計算機為主要平臺完成三維仿真模擬排布，在計算機上真實地展現管線沖突、標高不合理和工作面不足等問題，及時調整安裝的順序，實現精細化下料，實現安裝的預期目標。

將各專業的文件導入BIM集成平臺，以此合理布設管線，提高工程設計和建設的科學性與合理性，同時也可協調管線布置和建筑結構平面布置及豎向高度的關系。BIM專業軟件形成碰撞列表后，便可確定碰撞點，同時以三維立體模式展現。在檢查的過程中也要將電氣和給排水碰撞、暖通及結構碰撞作為重點內容，保證圖紙會審的質量及效率，有效規避由于設計失誤影響工程施工的有序開展。管線綜合布置中，首先要準確計算系統負荷，而后要組織碰撞檢測，調整管線布局，隨后需開展可視化設計及動態展示，完成上述工序后，便可演示施工工序，最后將BIM模型應用于工程施工之中[2]。

2 管線綜合布置的原則

2.1 管線布置基本原則

管線綜合布置施工過程中，應準確把握施工的基本原則，確定管線安裝的具體流程。管線安裝在工程施工中所處環節的重要性是決定管線安裝順序的重要因素。工程施工中，首先要規劃安裝重要管線，而后設置次要管線，最后安裝工程中的常規管線。若選擇管線時，兩個管線的重要性基本一致，則應首先完成難度較大的管線安裝施工，確保管線安裝的質量和可靠性。而后在安裝普通管線時，如若發生問題，也可第一時間采取科學有效的應對措施，進而保證工程施工有序進行，避免延誤工程進度。

2.2 一級管線布置原則

在一級管線的安裝施工中，電氣槽管線、電氣管管線、弱電管管線和弱電槽管線均需設于排水管上方。該設置方式可規避排水管線滲漏問題，同時也能避免滲漏的水分浸潤管線，進而出現較為嚴重的漏電隱患[3]。安裝排水管時，施工人員應將排水管安裝方向作為重點關注的問題。同時，安裝排水管時，不得出現將排水管設置于特殊或陡峭結構處，因為若排水管處于這些位置，雖然對水管的由上至下的排水能力不會產生明顯的影響，但是，其水管由下至上的排水能力影響較大。此外，施工人員也應全方位考量平坦區域安裝排水管道時的水動力大小，如果采用不合理的安裝形式，則會直接影響正常排水。此外，在安裝中也應高度關注并重視排水管周圍的環境，有效規避安裝施工中水管由于雜物堆積而出現堵塞問題。安裝熱力管道時，施工人員應以施工方案中的安裝流程為依據，完成管道安裝施工。安裝熱力管線時，溫差是較為普遍的問題，為最大限度減少熱力管在功能上的損失，應嚴格控制安裝細節，同時也可更好地把控工程建設和施工質量。

2.3 二級管線布置原則

（1）要確定二級管線安裝的具體位置。在二級管線的安裝施工中，大管徑管線不可避免，此類管線安裝施工的技術要求較高，對施工人員也提出了較高的要求。為有效解決該問題，應同時安裝高難度管線和高層管線，且應將其設于高位。

（2）要合理判斷。機電工程管線安裝施工中，施工人員應嚴格按照工程施工圖紙的基本要求嚴控工程施工細節。但是施工人員在閱讀和分析施工方案及施工圖紙時，應充分結合自身的實踐經驗分析管線施工方案的合理性[4]。若確定設計方案中存在不合理之處，則應第一時間向有關部門及人員反饋，積極與設計人員溝通交流，合理調整施工方案及施工圖紙，防止以不合理的施工圖紙為依據組織施工，避免工程出現問題[5]。

（3）要最大限度規避不同管線間的相互牽制及相互影響。管線安裝施工中，應在水平方向安裝兩條管線，同時，垂直方向的管線需錯開安裝，有效規避管線交匯及纏繞等問題。

2.4 三級管線布置原則

首先，在三級管線的安裝施工中不得出現管線交叉問題。若施工中出現兩條或多條管線相互交叉問題，為了規避管線投運后相互交叉削弱管線的功能，影響管線的質量及性能，則應采取有效措施防止管線交叉[6]。

其次，要立足整體考量管線的安裝施工，尤其是機電設備投運后發生了管線消耗及磨損問題。由于設備運行時可能受多種因素影響而發生運行故障，且需定期做好維養工作，為了保證維養工作的質量及便捷性，則需在安裝管線時為其提供良好的條件。

3 管線綜合布置的要點

3.1 施工前準備

施工前，一是要高度重視人員、設備和軟件工具的準備工作，同時也要及時、全面地收集不同專業的管線設計圖紙，有效規避遺漏問題；二是施工人員應準確把握設計意圖及施工流程和主要特征；三是施工人員要明確該工程的管線類型眾多，同時管線間相互交錯，綜合管線安裝工程量大。管線間呈現空間交錯的態勢，最大風管尺寸為2000mm×500mm，所以要在充分滿足管線和系統功能的同時，也要保證工程施工的整體效果。

3.2 收集不同系統的電子圖紙

施工前需指派專人收集整理不同專業管線的設計圖紙，同時，要積極組織工作人員深入探討施工方案，明確工程施工中的參數和指標。本工程中涵蓋的系統較多，如高低壓配電系統、防雷接地系統、通風空調系統、室內電氣照明等。工作人員應在施工前認真收集匯總各系統的電子圖紙。

3.3 合成初始綜合管線布置圖

利用AutoCAD、Revit等軟件，結合工程方案，在一張圖紙上展示不同專業的管線設計，便可獲取綜合管線布置圖。綜合管線布置圖能夠更加直觀且具體地展現建筑內部不同機電設備的走向，從而協調不同專業的管線施工[7]。在工程施工中也可及時發現問題，并積極采取有效的控制和解決措施，此外，其在預見性和可行性上具有顯著優勢。

3.4 截取管線

機電管線綜合布置圖可生動地體現設備及管線密度較大的區域，通常，管線密度較大的位置主要有，設備機房、走廊通道、機電管線豎井等。施工中為了清楚了解各部分的細節，可以截取相關施工區域的圖紙，并加以放大，可以更清晰地掌握管線布置的合理性。

3.5 繪制綜合管線剖面圖

繪制整體和局部綜合管線剖面圖時，可選擇若干關鍵點，更具體地展現建筑內部機電設備管線空間和平面布局，在對空間存在特殊要求的專業管線安裝中較為常見，可充分保證圖紙識別的有效性和準確性。此外，要深入分析不同專業管線的走向及布置，準確把握管道連接及設備安裝的總體要求，基于平面綜合布置完成空間管線的安裝施工。此外，在調整管線綜合布置的過程中，應確保吊頂天花板的高度符合施工要求，為維修養護提供便利條件。

3.6 綜合管線布置方案的調整與優化

完成初步機電管線剖面圖設計后，工作人員可合理利用CAD/CAM等編程工具合理調整與優化綜合管線與裝配過程。

3.6.1 系統管線避讓原則

工程施工中，應堅持無保溫管線避讓保溫管線，有壓管避讓無壓管，小管避讓大管的原則。此外，電氣管線需設于上部，風管則需設于下方。水管與電氣管道則應采取分井布置的方式，弱電系統的管線需分槽設置。

3.6.2 保證布置效果的美觀性

要合理調整管線高度，增加凈高，進而為業主打造更加開敞的生活空間，也有利于提升建筑的美觀性。在管線綜合布置中，為了保證布置的效果，應做好以下工作：

（1）排水、雨水、污水等排水坡度要求較為明確的管道需基于設計圖紙的基本要求布置。空調風管與通風(包括防排煙)緊貼消防噴淋管道安裝(需預留保溫層空間)。

（2）有排水坡度要求的管道，應依據設計圖紙要求布置。當消防噴淋頭與風管位置重疊時，按消防規范要求合理設置噴風管與淋頭的間距或將消防噴淋頭引至風管底部安裝，以避開風口位置。

（3）為充分保證電氣系統檢修與維護的有效性和科學性，需在水管上方及主干風管上方設置電氣橋架，進而更好地維護電纜線路。

（4）水管和電氣橋架及線槽等均需應按照規定要求采取平行安裝的方式。管線安裝時的間距不得小于100mm，水管、電氣橋架和線槽的交叉位置，電氣橋架和線槽則應設于管道上方[8]。

3.6.3 電纜橋架與管線支架的有效處理

共用電纜橋架斷面的便捷性及靈活性優勢較為明顯，段間過渡時需全方位結合土建空間及電纜彎曲半徑，同時也應明確共用電纜支架的形狀、尺寸及支架內部的空間規劃。共用管道+電纜支架方案中，充分利用了不同專業的管道支架和管道橋架。同時，實現選型、設計的高度統一，為設備施工提供便利條件。此外，也能夠更好地保證電氣安裝的質量和效率。應用聯合支架顯著簡化了支架拆改施工流程，同時也降低了工程建設的成本投入。

3.7 其他要點

（1）明確局部剖面設計：基于管線綜合布置的最終結果，明確局部剖面設計的形式及內容；

（2）合成綜合管線布置圖：基于建筑特點完成機電系統管線綜合布置圖的設計與合成，其涵蓋了天棚綜合管線、各區剖面圖和其他設備機房管線布置圖等；

（3）參建方確認并落實方案：在管線綜合布置圖設計中，設計人員應全方位考量管道偏移和局部調整，這會影響后期施工的預留布置和流程。相關參建方高度認可綜合布置圖后，便可將其應用于工程施工。

4 管線綜合布置技術的應用效益

管線綜合布置技術的合理應用能夠改善空間不足，避免管道密度過大所引發的問題和不足，同時還能充分保證工程項目的社會及經濟效益。

4.1 社會效益

（1）管線綜合布置技術，能夠起到預先控制的作用，以此有效抑制返工問題，同時也減輕了工作人員的施工壓力。

（2）現階段，政府十分重視科技轉化，管道綜合布置技術能夠全方位展現科技人員的智慧，同時也要積極培養高素質的綜合型人才。工程建設中應用該技術后，顯著提高了工程施工的安全性，保證了工程質量，同時也降低了工程建設和施工成本投入，縮短了工程工期。

4.2 經濟效益

（1）管線綜合布置技術能夠簡化工序，還能降低對高級技工的依賴性。普通的施工人員也能夠嚴格按照規定要求將施工任務完成，還提升了就業率，減少了人工成本及返工所產生的費用。

（2）相較于傳統施工模式，管線綜合布置技術能夠有效提升工程施工質量，確保管線綜合布置的科學性與美觀性，其穩定性與可靠性優勢更為明顯，也可減輕人為因素對質量的不利影響，避免造成相應的經濟損失[9]。

5 結束語

綜上所述，建筑機電安裝過程中，管線綜合布置的質量和水平對機電設備運行具有顯著的影響，深入研究建筑機電安裝管線綜合布置技術具有重要意義。本文結合福建省某綜合大樓項目，介紹了管線綜合布置的原則，闡述了管線綜合布置的要點，分析了管線綜合布置技術的應用效益，以供相關技術人員參考。