淺談機電安裝的管線綜合排布

張自豪

中鐵建設集團有限公司 北京 100020

引言

隨著現代建筑物功能逐漸增多，地下車庫機電管線系統也越來越多，經常出現管線之間交叉碰撞。利用Revit軟件，建立機電各專業模型，在三維空間中直接對機電管線進行綜合布置，并通過碰撞分析實時查詢碰撞點位進行修改，布置完成的模型可以根據需要出具局部三維和任意斷面的施工圖，合理安排施工順序，降低了管線綜合的難度，避免現場返工，節約資源，同時也可以提升工程質量，增加工程效益。

1 工程概況

南華城一期項目工程位于河北省石家莊市欒城區富強路與和諧路交叉口，由12棟住宅樓及地下車庫組成，建筑面積22.1萬m2，其中主樓地上建筑面積16.7萬m2，地下建筑面積為5.4萬m2。

2 綜合排布的目的和要求

明確機電管線排布的目的是什么，要解決的問題是什么。了解建設方的使用需求，對凈高的要求。

首先是要控制凈高或凈空，讓機電管線排布緊湊，占用較小的空間。同時要保證后續施工和檢修方便。總體要求：①保證功能，如無壓排水管的坡度等。②體現美觀，管路順暢，減少交叉和翻彎。③節約成本，盡量讓造價高的管線路由更順更短。

通過研究設計圖紙，掌握設計思路和意圖。梳理圖紙，了解綜合排布區域各專業管線的路由，按其影響程度，依次為：無壓排水管、煙囪、超大電纜橋架或梯架、大風管、空調水主管、母線槽、成排水管、成排橋架。具體要求有：①優先保證無壓管的坡度；②保證有特殊安裝要求的管道的路由；③有壓管讓無壓管，小管讓大管；④單管讓排管；⑤檢修頻率低的讓檢修頻率高的；⑥易施工的讓難施工的；⑦造價低的讓造價高的；⑧其他因素。

3 綜合管線排布避讓原則

科學合理的排布管線，使各種管線的高度、走向合理、美觀，避免在管線排布中出現違反規范的現象。當水、風、電三個系統交叉時，一般講自上而下應為電、風、水。由于風管的截面最大，所以一般在綜合排布時應首先考慮風管的標高和走向，但同時要考慮較大管徑水管的布置，盡量避免大口徑水管和風管在同一房間內多次交叉，盡量減少水、風管道轉彎的次數，避免無謂的增加水、風的流動阻力，同時也可以避免水、風管道產生過多的阻力等問題[1]。

由施工單位抽調專業人員，同時協調業主、設計院等參建單位，對機電各專業圖紙進行細部優化和管線綜合排布即為管線綜合。機電管線綜合的原則主要有各專業原則和綜合排布原則。分專業和綜合排布原則都必須滿足，分專業原則是指各單專業在具體布置時所必須遵循的原則，具體如下：①給排水專業管線布置。需要給水管線在上，排水管線在下，污水、廢水、雨水等重力排水管線不應上翻，其他管線需避讓重力管線等。②暖通空調專業管線布置時應保證冷凝管道的重力坡度，大風管應高于小風管，排煙管應高于其他風管，通常風管頂部距離梁底50～100mm的間距，風管與橋架之間的距離要≥100mm。③電氣專業主要涉及各種橋架的布置，通常情況下，橋架不宜穿樓梯間、空調機房、管井、風井等，遇到后盡量繞行；電纜橋架多層安裝時，控制電纜間距不小于150mm，電力電纜間距不小于250mm，弱電線槽與強電橋架間距不小于300mm；橋架上下翻時要放緩坡，角度控制在45°以下，橋架與其他管道平行間距≥100mm。

管線綜合排布原則如下[2]：①系統主干管盡量布置在公共和便于檢修區域，不宜布置在室內。②不同專業管線間距離要盡量滿足現場施工規范，同時兼顧美觀要求，在保證系統安全使用功能的前提下盡可能提高室內外凈空高度。③充分配合好和土建的交叉作業施工及考慮管道安裝工序及條件以及后期系統維修便利。

4 綜合管線排布

4.1 停車位區域管線綜合排布

行車道上空管線受卷簾門限制，將其移動至鄰近停車位區域，對鄰近停車位上空管線進行分層排布，通過施工圖紙得知行車道凈高2.8m，停車位凈高2.6m。

施工時考慮過3種解決方案，方案一：排煙風管上層，橋架、水暖管道下層；方案二：橋架及水暖管道上層，排煙風管下層；方案三：東西方向橋架、水暖管道上層，南北方向橋架、水暖管道中層，排煙風管下層。

對比分析：方案一風管尺寸較大，安裝于上層會導致下層橋架、水暖管道支吊架無法安裝；橋架、水暖管道同層交叉較多，管線翻彎較多；方案二排煙口風口形式為上排煙口，高度210mm，風管需與上層管線留有300mm空間；橋架、水暖管道同層交叉較多，管線翻彎較多，導致水暖管道系統損耗大，橋架彎曲半徑小不便于電纜敷設；方案三東西方向橋架、水暖管道多為主干管線，密集且距離長，安裝于上層可節省支吊架成本；排煙風管距上層管線300mm，便于南北方向橋架、水暖管道安裝，及上排煙風口安裝；風管對上層管線有隱蔽作用，效果美觀。

通過以上3種方案對比分析，最終采取東西向橋架、水暖管道上層，南北向橋架、水暖管道中層，排煙風管下層的方案。

圖1 停車場區域建模

4.2 行車道管線綜合排布

4.2.1 標高控制。機電安裝專業圖紙設計深度不夠，不能完全指導施工。設計單位在設計圖紙時，均是分開設計，各自為政，電氣工程、給排水工程、暖通工程、消防工程以及智能化工程缺乏統一籌劃，各專業管線未進行深化排布，以至于各專業管線存在重疊及碰撞。例如本工程中給水管道、消防管道、采暖管道標高均為梁下敷設，而強電橋架、弱電橋架和消防橋架的標高為梁下150mm安裝。由于管道管徑有DN200及以上的管道，因此橋架標高和管道標高存在嚴重沖突。

4.2.2 水平位置確定。管線水平位置確定時，首先要充分研究設計圖紙，摸清管道走向，了解設計思路和意圖。從降低施工難度、減少管線返彎、降低施工成本以及增加施工效率等多方面考慮，對管線的水平走向進行調整及確認。

4.2.3 管線綜合排布策略。根據各專業管線疊加后的圖紙，找出管線密集及重疊嚴重的部位進行局部分析。按照“控制凈空→減少碰撞→觀感美觀”排布原則的先后順序，對給排水、采暖、電氣、消防等專業進行整體位置、管線間距及標高進行控制。

給排水及采暖管道排布時，對于非保溫管道，管道凈間距不宜小于100mm；對于保溫管道，在考慮保溫層厚度后，保溫后管道保溫外皮間距不宜小于90mm。

在進行電氣橋架排布時，所有橋架間距不宜小于100mm，且橋架頂部距最大梁底面距離不宜小于200mm。

由于消防及通風專業同部位管線數量較少，且基本為單趟管線，因此，對于消防及通風專業管線進行排布時，應對其水平位置進行微調，避免其與水暖和電氣專業的綜合管線位置重疊，再根據管線實際尺寸，將風管及消防管道底標高與綜合管線底標高保持一致即可。

為保證綜合排布的整體觀感質量，管線宜分層布置，在滿足以上排布原則的基礎上，橋架宜置于最上層，水暖管線置于最底層，風管與消防管道按照其排布原則布置[3]。

在通過對管線密集部位進行局部排布后，確定出所有機電管線的標高，再通過BIM技術對地下室綜合管線進行繪制，實現排布構思并進行局部碰撞檢驗。

根據機電管線的綜合排布圖紙及施工現場實際情況，進行綜合支架的制作及安裝。支架主體采用國標槽鋼，垂直連接處采用45°焊接工藝進行連接，支架安裝時與主體梁、板固定位置采用10mm厚鋼板生根，保證支架安裝的可靠性及安全性。

4.2.4 綜合支架制作及安裝。若單個綜合支架承載管道超過4根，則使用小于綜合支架架體1-2號的槽鋼制作立桿進行中部拉結，避免支架架體產生形變。對于較小管徑，應按要求單獨補加支吊架，以滿足支架間距要求。

圖2 無綜合支吊架與有綜合支吊架效果對比圖

4.3 樓座地下室走廊排布

樓座地下室公共走廊區域狹窄，且管線系統多。按照橋架、水暖管道、排煙風管進房間走向，將管線靠墻兩側均勻分層排布，中間留有360mm施工空間。采用50×50×5角鋼綜合支吊架固定，間距為2.5m。

4.4 大堂管線排布

大堂的管線特點為凈空高，空調風管大。排布時要盡量避免大風管交叉，充分利用“梁窩”空間；由于空間大，空調風循環應避免產生“死角”或“短路”。由于凈空高，天花內檢修不便，應預設檢修路徑。

4.5 設備機房管線排布

機房是機電安裝的核心。不僅因為機房是所屬系統的“心臟”或“大腦”，更集中反映施工單位的深化設計能力、施工質量、安裝工藝水平。

排布時要了解設備之間的“上下游”聯系，盡量將同類設備集中布置，設備盡量靠邊布置，保證巡視通道順暢。

設備排列整齊，管路順暢簡潔。同類閥部件安裝高度、朝向一致。支架設置成排成線，盡量采用聯合支架。

4.6 屋面管線排布

屋面管線排布要做到設備及管道落地安裝、考慮人員通行。觀感要求高。

排布時要事先規劃通行路由。設備基礎高度應高于女兒墻溢水口。同類設備應排列整齊。同規格風管應高度一致，平行等距排列。設備、管道布置應考慮運維人員的通行和檢修方便。

需要格外注意的是：機械加壓送風防煙系統和排煙補風系統的室外進風口宜布置在室外排煙口的下方，且高差不宜小于3.0m；當水平布置時，水平距離不宜小于10.0m。

同樣，事故排風的排風口與機械進風系統的進風口的水平距離不應小于20m；當進風、排風口水平距離不足20m時，排風口必須高出進風口，并不得小于6m。

5 結束語

結合實際工程的機電綜合排布工作，深入研究總結出對綜合排布的認識、理解，幫助從事此項工作的同事，尤其是新同事能夠快速入手，提高工作效率和質量，為施工生產提供可靠優質的技術服務。