地铁车站内机电综合管线三维布线新工艺

张睿昭

（中铁四局集团机电设备安装有限公司）

地铁车站内机电综合管线三维布线新工艺

张睿昭

（中铁四局集团机电设备安装有限公司）

本文主要分析了地铁车站内机电综合管线三维布线新工艺的工法特点，阐述了随着建筑结构体系的创新与发展，机电设备的功能也开始逐渐趋于多样化，在机电安装过程中也同样出现了许多新的技术难题，笔者在南昌、福州等地铁车站的施工实践中，结合机电综合管线三维布线新工艺的运用，不仅能有效解决站内空间狭小与各专业交叉布置等施工难题，同时对于工程施工效率和工作效率都有着显著提高。针对地铁车站内几点综合管线三维布线的施工现状，提出了相应的措施，以期通过本文的分析能促使机电综合管线三维布线新工艺得到合理的运用，避免质量风险的出现。

地铁站；机电综合管线；三维布线；新工艺

1　工艺特点及原理

1.1工艺特点

机电综合管线三维布线是在设计配合的基础之上，通过将各专业管线布置之间相结合，将现场实际情况有效地反应在图纸及电子图上，确保工程的质量与工期。

对各机电专业的施工图予以收集、分析，依据相应的设计和规范要求，来重新深化设计需求，促使综合管网有效且合理布置，交叉精准。通过采取仿真技术、三维建模，来对施工工程做相应的动态模拟以及防碰撞检测。对设计意图有更清晰的表述，确保专业功能，能有效解决传统专业设计的独立性、缺乏统筹、易造成管网碰撞、工期延误和资源浪费等系列问题。[1]

1.2工艺原理

使用专业软件来将机电安装专业的平面图纸生成一个大的3D空间模型，对真实的安装效果予以方针模拟。对建筑功能的基本要求进行组合，运用软件的防碰撞检测功能，对管网空间布置的准确性作相应的快速检测，避免出现管网位置和工序冲突，来深化完成综合布线设计，从根本上来对安装质量做有效的保障。[2]

2　实施要点

2.1前期准备

地铁机电车站安装工程大部分作业内容属于地下施工作业，受建筑影响，施工空间有限，各专业管线较多（给排水及消防水、通风空调、冷冻水冷却水、电气动力照明、FAC BAS ACS、气体灭火、通信信号、综合监控、屏蔽门等）。

首先需联系设计，将车站机电图纸与土建图纸对比。在车站土建设计时，由于车站的设备未定，设备专业（风、水、电）施工设计不够细致，深度不够，管线的尺寸规格等技术要求不够准确，导致车站机电专业很难向土建专业设计提出准确的空间使用要求，等车站设备定标，机电专业比较确认后，土建主体基本已施工大部分，有些甚至施工结束。这时现场机电管线走向及布局一定会存在矛盾及问题，再要求结构更改已然不现实。这就需要机电专业在现有的结构条件下进行布局。因此首要条件就是先将机电与土建结构进行对比，解决大体的布局问题。

2.2分专业审查

对各专业管线布置的设计要求及材料规格进行审查。与各专业设计联系确认技术参数及材料规格，例如风管大小，阀门位置，辅材选用等等，以确保不会在完成深化综合管线布置后，有大小修改及位置变动。综合管网布置是非常严密的，有时一个微小的变动有可能会导致整个系统需重新规划布局，因此各专业的技术参数及材料设备确认十分重要。

2.3综合管线确认

在完成对各专业的审查后就需进行管综布置。车站内管综布置一般遵循以下几点：①排水管是无压管道，水平布置必须由高点向排水位置倾斜并且需布置在醒目位置，以防止堵塞及疏通方便，排水管道需优先考虑。②通风空调专业的风管及阀门都属于体积较大、占据位置较多的设备，施工也不便，多数情况下放置于高点。另外，有些排烟风管下端有排烟风口，新风管下端有新风口，为保证完工后效果美观，风口位置一般在走廊中间，风口下方不能布置其他管线，如有特殊情况可与设计商量将风口位置进行更改。③生活给水及消防管道为有压管，没有严格的坡度要求，但是一般放置统一高度。④强电线槽有大有小，较大的线槽内电线电缆较多，不适宜转弯过多。⑤弱电线槽，消防报警线槽一般不大，可以配合协调，灵活施工。

按照上述几点技术要求对管综图纸进行审核，可以很快查找出不便位置，及时与设计沟通解决，之后就可以对管综图纸进行三维建模，更加准确、详细的了解各专业实际管线布置，对于极其细小的矛盾及问题也可轻易发现，及时解决。现场依据三维图纸进行施工，方便、快捷、准确，避免无序施工及管网碰撞后返工，造成不必要的资源浪费。[5]

3　地铁站内机电安装综合管线现状分析

地铁站在其建设中涉及到多个专业，如通风空调、给排水及消防、动力照明、通信、信号、导向、FAS、BAS、综合监控等，且各个专业都要在车站的吊顶内相应的架设电缆桥架。但目前在实际施工中还存在相应的问题，各专业的条块分割明显，且各专业之间的内在联系过于缺乏，对合理空间分配并没做到统筹规划，部分车站设备区的走廊吊顶内各个专业架设布局复杂，导致各类管线繁多且重叠交错在一起，辨识难度大。

地铁站可以将其划分为设备区和公共区两个大模块的区域，相较而言公共区域的空间会较大。因此，对其综合管线也会较容易调整；但设备区相比之下就显得过于狭窄，而且各专业施工的管线多，主要涉及的专业有通风空调、给排水及消防、动力照明、建筑装修等等。地铁站复杂的管线布局与有限的布线空间已成为其综合布线调整的一大难题。其中，地铁站的设备机房和走廊的管线布设是最为复杂的，由于该部分空间相对会比较狭小，且在布线前并没有做有效规划，为采用科学布线方法和施工设计原则，这些都会在很大程度上可能引起管线设备无法正常使用，出现多次故障，影响二次管线的有效布设。[3]

4　机电安装三维综合布线优化设计

优化设计对于管线综合布置来说可谓是其核心要素。通过利用软件功能及防碰撞检测并综合3D模型，同时在保证设备正常使用功能的前提条件下，来对综合管线进行相应的深化设计，最大限度避免冲突，满足结构及装修的相关要求。

（1）优化设计准备，各专业施工图纸要予以充分掌握，并对建筑结构的特性、管网位置、空间状态进行相应的分析，要充分考虑到施工及设计的相关要求，做好技术交底，并协调处理各机电专业的工业要求，采用合理的软件来进行分析。

（2）各节点专业图纸优化设计，将图纸做适当的图层处理，并对图层予以命名，如电缆架桥、通风管道等。

（3）将各机电专业的图纸做叠加处理，并形成相应的综合平面布置图，对已经叠加好的综合平面图，还及时的对管线交叉部位和工序布置进行合理分析，查找管线的交叉情况，并依据实际需求出发做相应的调整。

（4）构建专业信息模型，有机整合各专业的CAD图纸，并将其导入到AUSODESK软件中去，来以此来做为平面基准。在软件中，依据各专业构建的类型及相关参数等，通过以平面图基础，来在软件中进行自动建模，形成相应的空间3D模型。

（5）三维防碰撞检测，将已经形成的3D模型导入到Autodesk NavisWorks Review的软件中去，充分利用其防碰撞检测的功能，在相同空间之内，分专业、分步骤的进行叠加，以此来做硬碰撞以及间隙碰撞的有效检测，精确查找出碰撞点所在。还有对模型中所有的碰撞做相应的记录，并有详细的碰撞检测报告。在碰撞检测结果出来后，要予以充分进行分析，对发生冲突部位要依据实际情况及时的进行调整并完善，检测关系布置是否协调，同时对于图纸的变更也要做好相应的记录。

（6）时间碰撞管理，将各个专业模型和施工进度予以互相联系，做相应的施工进度工程模拟，对与不同专业工过程的模拟还要进行叠加，看是否存在着施工工序冲突而引起碰撞的发生。对检测到的碰撞结构做好记录，有效调整各个专业施工的工序及进度，避免施工冲突而返工。对综合施工图要作会审，并且依据碰撞检测报告，绘制出碰撞部分的详细节点图，对图纸做变更及调整同样要做好及时的记录。[4]

5　综合管线三维布线新工艺施工的几点思考与建议

5.1施工控制

对管线安装施工之前，要做好相应的准备工作，对相关施工人员做好技术交底，充分熟悉图纸，了解现场施况工实，并且编制科学的事故应急方案。依据管线空间位置以及工艺的基本要求，来对施工顺序予以准确划分，保证交叉施工效率。同时要确定好各专业管线的安装位置，进行有效安装，最大限度的保障施工能达到一次成型。

5.2质量控制

对于机电综合管线的布置必须严格接受建筑及机电设计的审核，在审核通过后，才能开始施工，同时要保证现场施工的工艺符合设计的相关规范要求。深化各设计人员对专业软件的熟悉度，强化与专业工程师直接的有效沟通和积极的配合，促使图纸质量得到保障。通过模拟检测出的交叉碰撞和现场实际情况，要深入的进行有效的分析与调查，并做合理的调整，消除软件在应用中存在的存储，保证模拟的正确性及有效性。

在施工过程中如遇到工序、碰撞等问题时，要及时的与相关设计人员进行沟通。严格控制质量标准与执行标准，加强对工序的验收，将质量隐患及时予以消除。

5.3安全措施

施工前编制出相应安全技术施工方案，并严格贯彻落实。同时还要对层间高空作业、平台及吊装机具的安装工艺做专项的安全风险评估，正确的使用相关防护设备。对于一些关键工序必须有专门的安全交底，交底需下发到施工人员手中，例如焊接作业，登高作业，临时用电用水等等。对施工作业的防护设施予以完善，保证施工现场的完好性，对现场做有效的动态监护。

6　结束语

本文对机电综合管线三维布线工艺的原理及特点做了详细分析，并对地铁车站的安装做了论述，依据安装综合管线的实施要点和相应的深化设计要求，提出了几点思考与建议，希望能为实际施工提供具有价值意义的理论支持。

[1]骆燕.建筑机电综合管线施工技术的应用分析[J].广东科技，2014，11（6）.

[2]周泽军.建筑机电综合管线施工技术介绍[J].科学与财富，2013，08（7）：267，268.

[3]苏健康.大型钢结构空间内机电综合管线三维布线新工艺[J].广东科技，2010，19（6）：82～84.

[4]卢福东.浅谈机电安装工程综合管线深化设计[J].城市建设理论研究（电子版），2014，11（30）：1176.

[5]胡景明，李佩珊.地铁车站综合管线布置探讨（电子版）[A].城市轨道交通技术和管理创新论坛[C].2013.

U231.3

A

1673-0038（2015）21-0235-02

2015-5-6