綜合管線深化設(shè)計方法分析

牛 琪， 黃緒強， 高 暖

(中國建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100070)

0 引 言

隨著物質(zhì)生活條件提升，人民對于建筑功能的要求越來越高。為了滿足建筑行業(yè)的發(fā)展需求，建筑施工方采用加裝復(fù)雜結(jié)構(gòu)機電設(shè)備的方式來提升建筑結(jié)構(gòu)的綜合性能[1]。但此種設(shè)計方法又無法避免管線之間的交叉與碰撞，從而對后續(xù)施工造成了困難。為了解決機電設(shè)備管線在敷設(shè)中存在的碰撞問題，本文將結(jié)合工程實例，對管線深化設(shè)計方法展開研究。

1 綜合管線深化設(shè)計準(zhǔn)備工作

1.1 確定施工空間

為了確保設(shè)計的管線敷設(shè)方案在實際工作中可以起到既定的規(guī)劃效果，需要在相關(guān)研究前，進行施工空間的確定。在此過程中，可根據(jù)施工方所選建筑的凈空高度，明確此結(jié)構(gòu)在投入使用后，業(yè)主或用戶的最低保障性高度(其中應(yīng)當(dāng)含有非機電類型專業(yè)裝飾、裝修需要占用的必要性空間)，按照此種方式，確定管線工程在敷設(shè)與施工中可以使用的有效空間。

1.2 確定專業(yè)標(biāo)高

在掌握管線設(shè)計有效空間后，進行機電設(shè)備安裝工程在實施過程中的最大空間標(biāo)高范圍的計算(其中應(yīng)當(dāng)含有施工行為實施過程中的必要性操作空間)，通過計算機輔助計算的方式，將得到的結(jié)果數(shù)據(jù)與建筑結(jié)構(gòu)進行對接，并將此數(shù)據(jù)反饋到建筑截面上，按照標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注方式，在計算機上進行數(shù)據(jù)的標(biāo)注處理[2]。對于其中的特殊性部位，或無法達到布置要求的部位，需要以添加備注的方式進行二次設(shè)計或處理。

1.3 確定布置原則

在掌握管線設(shè)計前的相關(guān)準(zhǔn)備工作后，應(yīng)確保電力施工位于所有施工環(huán)節(jié)中的最上層，完成上層施工后，在中間層進行水利施工，最底層為空間規(guī)劃設(shè)計施工。在設(shè)計綜合管線時，應(yīng)遵循“底層避讓頂層”“小范圍避讓大范圍”“局部設(shè)計避讓整體設(shè)計”的綜合性原則，以此種方式確保整體設(shè)計的規(guī)范性與合理性。

2 綜合管線深化設(shè)計方法

2.1 計算機輔助制圖

在傳統(tǒng)綜合管線設(shè)計的基礎(chǔ)上，完成對各個專業(yè)系統(tǒng)管線圖層的建立，引入計算機技術(shù)，輔助綜合管線制度，以此實現(xiàn)對其深化設(shè)計[3]。將與綜合管線深化設(shè)計相關(guān)的建筑施工項目相關(guān)資料轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的文件，并經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理后，將其以圖形的方式輸出。計算機輔助制圖流程如圖1所示。

圖1 計算機輔助制圖流程

在利用計算機輔助制圖時，需要首先向能夠與計算機進行連接的繪圖機發(fā)送相應(yīng)的操作指令格式以及代碼。根據(jù)不同的繪圖機類型，可分別從脫機和聯(lián)機兩種模式中進行選擇，以此達到不同的制圖效果[4]。在完成對綜合管線圖形的繪制后，終止控制指令，并停止對繪圖頭的驅(qū)動。同時，為了進一步提高制圖的質(zhì)量和精度，還可在繪圖機當(dāng)中引入直線插補和圓弧插補等程序，以此實現(xiàn)對綜合管線制圖的精細化設(shè)計。

2.2 綜合管線排布架構(gòu)

選擇在Revit軟件當(dāng)中完成對綜合管線的排布架構(gòu)，將管線標(biāo)高設(shè)置為相對標(biāo)高和絕對標(biāo)高兩種。其中，相對標(biāo)高在排布時按照管線所在位置的相對樓層地面的高度作為起點進行測量；絕對標(biāo)高在排布時按照建筑地面的高度作為起點進行測量。在Revit軟件中，將完成拆分處理的各個專業(yè)系統(tǒng)的管線平面圖導(dǎo)入，并按照圖紙的分類分別進行建模，例如送風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等，同時在軟件當(dāng)中針對不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可設(shè)置不同的顏色加以區(qū)分[5]。在利用Revit軟件進行排布架構(gòu)時，選擇合適的樣品模板文件，將排布架構(gòu)過程中的管線類型、設(shè)備、附件等從該軟件自帶的產(chǎn)品庫當(dāng)中進行選擇。若在產(chǎn)品庫當(dāng)中沒有所需部件，則可自行構(gòu)建，并由設(shè)計人員將所有自行構(gòu)建的部件統(tǒng)一存儲在自定義庫當(dāng)中。以某建筑項目中的空調(diào)水系統(tǒng)為例，引入Revit軟件后的綜合管線排布架構(gòu)模型圖如圖2所示。

圖2 引入Revit軟件后的綜合管線排布架構(gòu)模型圖

圖2中，風(fēng)管以雙虛線表示，其他管線以單線表示，電纜橋架以粗實線表示。完成對綜合管線初步排布架構(gòu)后，將已經(jīng)完成建設(shè)的各個專業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)整合到一個文件當(dāng)中，并為后續(xù)實際安裝施工提供條件。同時，針對排布架構(gòu)當(dāng)中的土建模型，可通過鏈接的方式，將其導(dǎo)入綜合管線深化設(shè)計文件當(dāng)中，以鏈接的方式導(dǎo)入模型，能夠在一定程度上減輕對原有文件由于數(shù)據(jù)的增加而造成的運行負擔(dān)，以此確保綜合管線排布架構(gòu)的速度。

3 實例分析

按照上述內(nèi)容，完成對綜合管線深化設(shè)計方法的提出。為了驗證該方法在實際應(yīng)用中的效果，選擇將本文上述設(shè)計方法應(yīng)用到某建筑工程項目當(dāng)中，并針對其綜合管線施工方案進行深化設(shè)計。該工程項目為某小區(qū)地下車庫綜合管線安裝工程，小區(qū)內(nèi)主要為商業(yè)網(wǎng)點和住宅樓兩種建筑結(jié)構(gòu)。地下車庫為一層，住宅樓中地下層的層高為5 800 mm，其他區(qū)域地下層的層高為3 000 mm。同時，針對該地下室結(jié)構(gòu)進行劃分，分為非人防區(qū)域和人防區(qū)域，主要設(shè)備包括強電橋架、弱電橋架、消防系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等。根據(jù)該項目業(yè)主的需要，綜合管線安裝完畢后，其地下車庫的凈高應(yīng)當(dāng)滿足高度在2 400 mm以上，對于工程而言其安裝空間較為緊張。針對上述工程項目的實際情況，利用本文上述設(shè)計方法完成對該建筑項目綜合管線的深化設(shè)計，如圖3所示。

圖3 綜合管線深化設(shè)計流程示意圖

為了更直觀地驗證本文上述設(shè)計方法的應(yīng)用效果，將施工過程中以及完成施工后的綜合管線標(biāo)高作為評價指標(biāo)，針對風(fēng)管管底標(biāo)高、電橋架底部標(biāo)高、消防管道中心標(biāo)高、消防管道管頂標(biāo)高、上層管底標(biāo)高和下層管底標(biāo)高進行記錄，并將其與方案設(shè)計中的規(guī)定標(biāo)高進行對比，得到如表1所示的應(yīng)用效果記錄表。

表1 本文設(shè)計方法應(yīng)用效果記錄表

已知設(shè)計標(biāo)高在實際標(biāo)高的±50 mm范圍內(nèi)均符合建筑施工設(shè)計要求，從表1中得出的數(shù)據(jù)可以看出，本文設(shè)計方法在應(yīng)用到該建筑工程項目中可以將各個管線結(jié)構(gòu)的標(biāo)高控制在合理范圍內(nèi)，能夠進一步提高綜合管線設(shè)計和安裝的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

相比建筑工程中的其他施工環(huán)節(jié)，管線綜合設(shè)計是一個專業(yè)性較強的工作，在敷設(shè)時，不僅需要技術(shù)人員與施工人員的協(xié)調(diào)與配合，還需要根據(jù)施工中的實際情況，進行全局的精準(zhǔn)把握。為了確保工程的順利實施，本文對管線設(shè)計方法展開了詳細研究，并在完成設(shè)計后將提出的管線敷設(shè)方法應(yīng)用到某個在建工程中，通過此種方式，證明了本文方法在應(yīng)用中可以確保管線在排布與設(shè)計時能根據(jù)預(yù)設(shè)需求，將各種用途的管線敷設(shè)在固定范圍內(nèi)，并且降低發(fā)生碰撞位置點的個數(shù)。

盡管本文方法經(jīng)過實踐檢驗被證明是具有可行性的，但由于建筑工程的結(jié)構(gòu)及其中集成的機電設(shè)備是不同的，本文方法以后在各種建筑工程項目中推廣應(yīng)用時，還需要根據(jù)各工程的實際情況進行適當(dāng)調(diào)整，從而保障工程在竣工后可以達到一種最佳的效果。