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机电安装工程管线排布与设计

 【摘要】伴随着人们对建筑的温度、湿度、洁净度、舒适度的要求提高。机电系统越来越繁多,机电安装工程施工难度增大,施工难度的重点在于解决安装空间与管道施工的冲突。如何在不影响使用功能和安装难度的前提下,如何优化机电管线综合排布与设计成为机电施工的重点。

【关键词】机电安装工程;BIM技术;质量控制

1.综合管线排布的基本要求

(1)避让原则:除了基本的小管让大管,有压管让无压管,常温管让低温管和高温管的原则外,还需要结合现场实际情况来进行排布。首先考虑难以返弯的风管、母线等,其他管道尽量在其空隙内穿过,保证设计参数的情况下可以做返弯处理。(2)布置过程中,需要大管道先行,尽量较少管道交叉,平衡吊顶标高与施工成本的关系。(3)机电管线排布好后,需要绘制剖面图,更详细的介绍管线的排布以便与施工。利用BIM技术可以通过漫游的方式,更加生动立体的讲解排布方式与现场实际情况。

2.综合管线排布的原则

(1)避让原则:尺寸较大的通风管道、高压桥架、母线以及无压排水管道是优先考虑对象,其它管线可适当绕行,但也不能无限制的变弯。一般空间排布基本按照梁下200mm空间设置强、弱电桥架,梁下200~400mm设置消防水管布管空间,梁下400mm~700mm设置空调专业管道,对于设有排烟系统的空间,通常为400mm~900mm设置为空调、防排烟风管布管空间(设计有要求时按设计要求排布管线分层)。(2)先布置管径较大的管线,后布置管径较小的管线。空调水主干环管通常位于梁下贴梁安装,以管线交叉排布成本最小为原则。(3)压力流管道避让重力流管道。无压力排水管按图纸设计要求及管路材质通常放坡控制在3‰~1%之间,在满足设计要求的情况下可根据现场实际情况调整。(4)常温管避让热水管、冷水管。依据施工成本的排序,先排布热水管,在排布冷水管,最后排布常温管。

3.传统机电施工现状

机电管线深化设计复杂,难免存在错、漏、差、碰等问题,造成严重的返工现象,同时机电图纸变更较多导致需要大面积修改,费时费力,造成了极大的浪费。项目数据繁多,难以集中,管理混乱。难以对施工材料进行控制,材料计划与实际需求存在偏差,造成材料成本增加,同时耽误施工进度。施工过程因没有合理安排,造成进度延误,人、财、物的大量浪费,增加了大量的施工成本。与业主、监理、顾问、分包商、材料商等的沟通效率差。没有系统的工程数据,工程维保困难。

4.传统机电安装的利润漏洞

技术方案本身造成的设计、施工损耗:-2~-35%;少算漏算、应收未收:-5~-12%;变更签证流程不透明:-2~-10%;质量缺陷造成的返工、返修:-5~-15%;周转材料不正常损耗:-2~-5%。

5.利用BIM技术的优点

有10%左右工程进度的节省。有60%的返工节省。可以多获得10%以上的回报。质量安全管理能力显著加强。提高项目成本管理风险能力。工程竣工后,为后期维修、运行提供便利。

6.BIM实施的难度

(1)人员配置问题:有经验的专业工程师计算机应用能力较弱,年轻人操作计算机的能力强,但缺乏专业的施工经验。(2)BIM软件的族库不够健全,使用过程中仍存在很大困难。(3)在实际的施工过程中,还会产生结构与安装偏差,需要及时调整模型以适应实际情况。

7.应用案例

7.1工程简介

贵州省贵安新区综合服务大楼工程建筑面积49636m2,地上9层,地下1层。工程的使用功能和要求较高,导致机电专业系统多而复杂,其中电气系统包括强电系统、弱电系统、综合布线系统、消防系统,给排水系统包括生活给水系统、排水系统、生活污废水、消火栓给水系统、中央空调水系统、喷淋系统,通风部分包括通风防排烟系统、空调系统、正压送风系统。由于是公共建筑,设计对空间的利用做到了最大化。由于安装空间有限,在保证吊顶标高前提下,又要保证施工质量,系统管路交叉繁多、排布难度大、施工难度大。

7.2总体思路

对机电专业管道密集区域进行综合排布设计,进行综合设计的深化,确保施工合理有序的进行。利用BIM技术,建立建筑模型和机电专业模型,并对其进行全面的协调优化。

7.3BIM技术应用的施工效果

(1)建立机电各专业管道模型,并且结合结构模型一起,做碰撞点检查,调整后导出综合平面图及细部图,配合剖面图指导各专业分包单位有序施工。(2)根据管道尺寸的大小,安排施工工序,先进行通风管道和空调水管的施工,然后进行喷淋管道和消火栓管道的施工,最后进行电气配管。(3)利用BIM技术,通过建立模型、排布各专业管线,完成后导出排布平面图、剖面图及轴测图,便于进行交底。(4)安装过程中,机电各个专业未发生因为碰撞而导致的返工问题,保证了工期与质量的要求。(5)减少与土建、精装修、外装的碰撞及返工,降低施工难度。(6)通过业主和供货商收集项目中设备的尺寸和规格,对于空间狭小的难以运输和安装的、及时与业主沟通调整。

7.4BIM技术应用的经济效果

解决管道碰撞难题,减少返工,降低施工成本。材料控制的精准度大幅度提高,对于图纸未体现的工程量有一个很好地体现,是结算的依据。预留洞口不合理,在建模过程中及时发现,节省成本,减少返工,加快进度。忽略的洞口开凿、洞口封堵所产生的各项费用。降低设备尺寸与设备进场通道是否冲突而带来的额外安装费用风险。保证净空高度,对于设计缺陷而导致的净空高度过低可以及时提出意见,提高业主满意度。设备管道安装共用支吊架,减低材料费。过程中的变更有很好地体现。

参考文献

[1]苏骏,叶红华.基于BIM的设计可视化技术在世博会德国馆中的应用[J].土木建筑工程信息技术,2009(1):87-91.

[2]过俊.运用BIM技术打造绿色、亲民、节能-上海世博会国家电网企业馆[J].土木建筑工程信息技术,2010(2):63-67.

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