机电安装工程管线排布与设计

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。

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。