机电安装的管线综合排布技术要点

摘要：由于我国城市化建设进程的不断加快，城市中各种大型建筑不断涌现，提高了人们的生活质量，但是由于建筑功能越来越多样化，对机电设备的运行质量和安全性也提出了更高的要求和标准。文章结合某建筑工程机电安装工程案例，对机电安装的管线综合排布施工技术进行深入分析，主要涉及到前期的信息收集和规划工作，通过建立机电排布模型，引入先进的BIM技术来保证机电安装管线排布工作效果，以供相关工作人员参考。

关键词：机电、安装；管线排布；BIM技术；规划；应用

建筑工程项目中的机电安装施工是其中十分重要的一个环节，随着社会经济的快速发展，建筑工程项目逐渐向超高层发展，同时建筑智能化程度也在不断提高。机电安装工程项目的施工质量和施工安全直接影响着整个建筑工程项目的使用寿命和使用功能，因此加强对机电安装工程项目中机电设备和管道系统的综合排布技术研究具有重要意义。在机电安装过程中，相关技术人员需要从不同的角度出发，制定合理的、科学的机电设备和管道综合布局方案，并结合具体工程项目施工现场实际情况进行合理优化设计，以确保机电设备和管道系统的安全稳定运行。

1工程概况

某建筑工程项目为高层建筑，高100.8m，地上26层，地下2层，局部夹层，建筑总建筑面积约为76734m2。本工程采用新技术、新工艺、新材料、新设备进行设计施工，并结合 BIM技术（建筑信息模型），提高建筑智能化程度，提升施工效率，降低施工成本。该工程在机电安装方面采用了机电安装管道综合排布技术来实现整个工程项目的机电安装部分，以满足项目对机电设备和管道系统的需求。在该项目中对机电设备和管道进行了合理的综合排布设计，并在施工过程中严格按照设计要求进行了实施和控制。

2机电安装的管线综合排布施工技术要点分析

2.1前期信息收集与规划：

建筑机电安装管道综合布局技术在前期的信息采集和计划过程中，要搜集到很多重要的环节和内容，包括：首先，要获得建筑的平面图、立面图、断面图，以便对建筑的墙体、天花板、地面等进行全面的认识，然后，根据建筑的功能要求，来决定各个空间和区域的使用情况，进而制定出相应的电气设备和管道布局形式，并制定出清晰的技术规格和标准。对建筑的防火、隔声、节能等具体要求进行了详细的分析，并对其进行了合理的布置[1]。

2.1.1管线综合排布方案的制定

在搜集有关资料的基础上，对各类管道的型式及布局要求作了进一步的探讨。电力、给排水、通风空调等基础设施管道类型，按其功能要求作了相应的划分。管道方向的确定，要依据建筑的功能要求及使用方便程度来决定管道的起止点，尽可能采用最短的设计路线，同时兼顾使用和维修的便利性。

2.1.2施工流程与现场勘察

施工前需要深入工地调查，了解施工现场的基本情况、建筑物的构造特征，明确电气管道的整体布置情况，工作人员认真分析设计图，准确地理解标高，明确工地上管道的具体位置，确保吊挂的位置精确，管道的型号和规格满足规定。采用 BIM技术，将各专业图集成，建立3D模型，仿真分析施工过程，实现以信息化手段体现施工需求，提升管道布局冲突检测能力，同时基于BIM技术也可以应用于设备的布置、施工次序的确定，以及在 BIM模型中进行管线支吊架的布置，并对其合理性进行检验。

2.2基于BIM技术的机电排布模型构建

模型构建是一个涉及多学科知识和专业技能的复杂过程，它要求建筑师、工程师和设计师们共同协作，以确保所设计建筑的机电管线系统既符合建筑结构的要求又满足功能需求。在这个过程中，BIM模型起到了至关重要的作用，因为它为整个建筑的机电系统提供了一个精确且全面的布局方案。

首先，在建筑结构模型构建方面，需要将建筑视为一个整体，考虑其结构的稳定性与功能性。这包括对墙体、楼板、门窗以及楼梯等元素进行详细的建模，这些模型的建立要基于实际的建筑图纸和相关规范，确保它们能够真实地反映出建筑物的构造特点和使用需求。结构模型的构建则更为复杂，它不仅要考虑到基础设施、承重构件以及梁柱等关键部分，还要运用软件自带的系统工具，如梁、柱、墙等，来构建出一个精确的三维空间，为后续的机电管线综合排布打下坚实的基础[2]。

其次，机电模型的构建同样重要。特别是对于那些商业建筑来说，管线系统往往非常庞大和复杂，这里的管线不仅仅包括给排水、电气、消防等基本工程，还可能包含暖通空调、智能化工程等更多细节。管道的材质和规格也会因不同的工程需求而有所不同，比如，水管道可能采用金属材料，而空调管道可能需要特殊的保温或防腐处理。此外，还需要考虑到各种电气附件的安装位置和尺寸，以及其他各类电气设备的布局，这些都需要通过BIM技术和相应的辅助性软件来实现精确的模拟和排布。在模型构建后，下一步就是将机电管线的三维效果呈现出来。以本次工程地下室中管线排布为例，如图1所示为机电管线整体模型图。通过这种方式，设计人员可以根据具体的设计需求和展示目的，调整模型显示的视图，如楼层平面图、剖面图或者是3D视图，这样的三维模型不仅便于施工前的预演，还能在施工过程中实时监控和调整，确保机电管线的布局既合理又实用。

2.3初步排布

将多个专业的管道布置图进行整合，利用 BIM技术将管道图重叠在建筑的基础图上生成一张综合图，保证在重叠的过程中，每一张图都能按一定的顺序插进去，不会有任何的遗漏。在此基础上，根据具体的工程要求，绘制出相应的层高，梁高等数据，并将各部分的数据合并为一个单独的图层，方便后续的数据及图纸的抽取与修改。结合本次工程实例，对地下管线的布置进行了研究，提出了一种基于地下管线的地下管线布置方法。在主要道路管线布局时，除了要考虑到地下交通对空间净高的要求和对管线面积的约束，还要对管线布置时的施工次序、支吊架体系的设置等方面进行全面的分析，保证主要道路管道布局的合理性。在规划周边地区时，要考虑到地面和街道的排水要求，尽可能采用水平单层布置的管道布置形式，并根据各个专业的管道状况，确定悬挂装置的位置[3]。机房的管线布置，因为机房本身的结构比较复杂，并且种类繁多，功能也各不相同，比如空调机房、消防泵房等，再加上大管径的管线比较多，管路也比较复杂，所以在设计管线的时候，要注意到结构的安全，尽量使用落地支吊架。另外，还要选择管道最复杂的部位，绘制截面图，根据管道布置的原则，结合其它部位的剖面图，对管道的位置进行优化调整，保证管道布置的问题能尽早发现，从而实现管道的初步布置。本次工程案例中重点介绍了一种典型的地下室主干路，它包含了餐厅的污水管网、虹吸式雨水管线、消防栓管线和空调通风管线，在实际的管线布置时，要根据建筑物的构造特征和管线的种类，把管线分为左、右两部分，左边是消火栓，右边是下水系统，中间部位的横向间距是350mm，左边是1400mm，右为雨水管及通风管，管中距离为250-300mm，距右梁1000mm。

2.4管线排布的高度与空间利用

2.4.1管线排布的高度控制

合理的管线排布高度对于提高建筑的整体美观度以及保障安全至关重要。在实际操作中，需要依据建筑物内部空间的具体情况，科学地计算出管线的最佳高度，如果高度过低，会导致管线过度弯曲，增加不必要的弯曲和连接点，从而降低了安装的便捷性，同样如果高度过高，则可能给施工和维护带来难度，因为高处的设备检修需要更高的技术和装备支持，因此必须找到一个平衡点，既能满足美观和实用的要求，又能确保安全可靠的施工环境。在屋面和楼层走廊、吊顶等特殊区域的管线布置，也应格外注意防水设计，由于这些部位容易受到水分和湿气的侵蚀，所以要采取有效措施进行保护。例如，可以通过设置暗装管线或者沿墙、梁、柱的走向敷设管线，以减少渗漏的可能性，同时合理设置支吊架，保证管线在支撑作用下稳固，这样不仅可以降低工程成本，还可以提高施工质量。

2.4.2空间的合理应用

在空间利用方面机电管线综合排布的核心在于如何最大化地利用有限的空间，使管线布局更加紧凑、高效。为此，需要对管线的支架进行合理的布置，支架不仅要提供足够的承载力，还要考虑到支架的数量和位置对整个结构稳定性的影响，通过将管线的支架集中起来，可以有效地优化空间使用，提升管线布局的合理性。例如，风管、风阀、管道和电缆桥架等都应该有序排列，形成合理的间距和通道，这样可以为机电专业的安装和检修提供便利条件。在地下室或管井等特殊区域，由于空间限制，管线布置必须充分考虑安装空间和检修空间，同时确保管道在穿过楼板时加装套管，这样不仅可以防止管道的渗漏，还能保证支架设计既美观且易于安装。在设备机房等设备密集的区域，管线布置同样需遵循避让原则，既要考虑托架、吊架的位置，也要兼顾安装、检修和美观的原则，以此才能确保管线排布的合理性，最大限度地发挥空间的潜力，为机电工程的安装和维护提供坚实的基础[4]。如图2：

2.5管线碰撞检测

碰撞检测是应用 BIM 技术进行建筑机电管线综合排布设计的重要步骤，也是保障管线综合排布科学合理，减少后续施工不畅问题、设计方案变更的重要措施之一，有助于提升管线排布质量，为管线施工顺利推进提供良好保障。在完成机电专业模型导入后，可通过 BIM 模拟功能，进行管线间以及机电管线与建筑结构之间的碰撞检测，常见碰撞问题主要包括管线重合、管线间距无法满足后续维护保养需求等，在管线碰撞检测后，需要按照相应管线排布原则对排布方案进行优化调整，如小管径让大管径、水管让风管、冷水管让热水管、有压管让无压管等，并在完成碰撞检测后，记录好出现碰撞的位置以及碰撞类型，整理出现碰撞问题最多的两个专业，深入分析出现碰撞的主要原因，有针对性地进行管道排布优化。

2.6管线碰撞检测

管线碰撞检测是在建筑机电系统中实施BIM技术的关键环节，这项技术不仅能够确保管线布局的科学合理性，而且还能有效预防后续施工过程中可能出现的各种问题，比如施工路径的冲突、设计方案的频繁变更等，通过精准的碰撞检测，可以显著提高管线排布的质量，从而为管线的顺畅施工和建筑整体质量提供有力保障。在实际操作中，当机电安装人眼完成机电专业模型的导入工作之后，便可利用BIM模拟功能对管线间的相互作用，以及机电管线与建筑结构之间是否存在潜在的碰撞进行检测分析，这种碰撞检测通常涉及到多个方面，例如管线重合导致的空间浪费、管线间距过近可能影响后续维修维护等问题[5]。在管线碰撞检测完成后，工程师需根据具体情况采取相应措施进行调整，这一过程往往需要遵循一定的管线排布原则，比如，采用小管径避让大管径、水管避让风管、冷水管避让热水管以及有压管避让无压管等原则来优化排布方案，以此可以确保每条管线都能按照最佳的方式与周围环境相协调，避免不必要的冲突和损坏。完成碰撞检测并对发现的碰撞问题进行记录之后，接下来的步骤便是深入分析碰撞的主要原因，该项工作涉及到设计人员、施工团队以及业主之间的密切沟通和协作，通过深入研究碰撞发生的位置及其类型，可以更好地理解问题所在，进而针对性地采取措施进行管道排布的优化。

3结语：

综上所述，为了保证建筑工程项目的施工质量和施工安全，需要在机电安装过程中加强对管线综合排布技术的研究，通过建立机电排布模型、采用 BIM技术对管线进行排布设计，制定科学合理的机电设备和管道系统布局方案，减少管线交叉冲突现象，提高工程项目的整体质量和安全水平。

参考文献：

[1]刘锦.建筑机电管线综合排布技术研究[J].大众标准化，2023，（11）：31-33.

[2]于振东.BIM技术在机电安装工程施工中的应用分析[D].吉林建筑大学，2023.

[3]杨雄，颜瑶，郭镔，等.建筑机电安装工程管线综合排布研究[J].城市建筑空间，2022，29（S2）：736-738.

[4]刘振华，何育勋.浅析BIM技术在交投大厦机电施工过程的运用[J].安装，2022，（10）：49-51.

[5]宗梁.建筑机电安装工程管线综合排布探讨[J].居舍，2021，（22）：168-169.

作者简介：杨炼（1984.12）男，汉族，湖南省，本科，一级建造师，从事电力安装工作