□文/孟劭萍

深化设计在机电安装工程中的应用

□文/孟劭萍

采用BIM进行优化深化设计，介绍了优化深化与创效之间的联系并对优化与深化的内容进行实践经验阐述，从而实现机电安装创效最大化。

深化；设计；机电；安装；创效；BIM

1　优化深化概述

1.1优化深化的原因

建筑设计一般分三个阶段：方案设计、初步设计和施工图设计。机电各专业的设计正常是分专业绘制各系统的图纸，各专业之间相互缺少沟通交流，诸多条件原因影响，造成施工单位所掌握的设计图纸深度不够并且机电设备安装中各系统管线冗杂，加上各专业的工程量都很大，将导致整个建筑物的净空高度，从而大大影响建筑物的观感和使用效果。随着建筑行业技术地不断发展创新，出现了很多“四新技术”，鉴于四新技术自身的特点更需要绘制专门的施工图纸用来指导施工。这些新问题就需要通过进一步的优化、深化设计解决。

1.2优化深化的重要性

优化、深化设计是施工项目技术准备阶段的重要工作内容，是将设计图纸加以补充、完善，通过与设计协调，成为更好指导现场施工的图纸。

综合管线深化设计主要包括给排水管道、消防喷淋管道、强弱电桥架以及风管管件的综合布置，通过深化优化提前发现设计图纸中各专业之间的矛盾、问题，从技术角度对工程质量进行预控（施工深化设计），避免施工过程中的返工、浪费，实现企业施工成本节约。同时进一步对各专业管线设备在空间上的走向排列进行优化，大大提高了管线的美感及使用效果，保证了管道的可行性、美观性及实用性。

1.3综合管线深化的优点

1）减少对结构施工的影响，施工前确定管线和预留洞的精确定位。

2）协调机电与土建、精装修专业的施工冲突，综合排布机房及楼层平面区域内机电各专业管线。

3）提高建筑物净空高度，减少二次施工的损失。

4）弥补原设计不足，减少因此造成的各种损失。

5）核对设备的性能参数，提出完善的设备清单，通过供货商或厂家核定设备的订货技术要求，尽快将数据传达给设计方以检查设备基础、支架是否符合要求，协助结构设计绘制大型设备基础图。

6）保证设备的运行维修、安装等工作有足够的多的空间完成各种管线的检修和更换工作，合理布置各专业机房的设备位置。

2　优化深化设计程序

1）工作流程见图1。

图1　深化设计工作流程

2）出图要求。采用的软件应尽量采用三维绘图软件绘制，特殊情况可以用CAD绘制。绘制出的图纸中应将各种管线明确的区分，说明的文字要详细并且能够说明安装要求，标注清晰明了。

3）设计方案调整。由于安装工程工期长，贯穿整个建筑施工过程，深化设计涉及内容较广泛，设备选型、吊顶方案、空间净高等直接影响安装深化设计工作，尽早确定各种设备、产品的规格尺寸，密切注意土建、钢构、装饰等相关专业的变更情况，及时调整安装深化设计。

3　优化深化设计内容

3.1应用BIM技术

1）绘制管线综合平面图。将机电各专业设计图中交叉矛盾或无法施工的部位，做碰撞检查，提前合理调整，减少拆改返工。

2）绘制管道密集部位详图。在走廊、管井、设备用房等机电管线密集部位，优化管线路由，绘制大样图、立面图、剖面图，避免交叉、提高净空、协调专业施工。

3）绘制预埋套管、预留孔洞详图。对照深化设计后的机电图纸、建施图纸、结构图纸，确定预埋件、预留孔洞。保证施工要求，避免后期二次开孔浪费。

4）绘制管道综合支架大样图。进行综合支吊架应力、力矩计算，正确选用支吊架形式，绘制大样图，指导和协调各专业布管施工。

5）绘制平面定位节点详图。用户末端的机电设施，除满足功能要求外、还要力求美观。配合装饰装修专业，提前绘制卫生洁具、灯具、风口、探头等平面定位图，便于后续施工。

在设计图纸不详细的情况下，利用BIM技术绘制出立体模型，模拟施工，跟业主进行交流直观清晰；跟设计方商讨变更依据充分；跟分包方进行交底时，能够全方位展示，避免各种理解失误。

6）用BIM技术校核系统流量，调整管线和设备参数。

3.2工艺分析

结合机电安装工程中出现较多的设计通病，举以下几个优化节点例子。

3.2.1平衡阀组的优化

1）取消集水器平衡阀后的蝶阀。

2）在多级系统环路中，设计每级的各个环路的回水侧均设置了静态平衡阀。通过计算，当不平衡率＜15%时，可以直接优化掉支路平衡阀，减少系统阻力，降低成本。这样既不影响系统功能，又能减少系统阻力，降低能源消耗。

3.2.2水处理设备上阀门优化

在一些较大的换热（冷）站、能源站系统中，总管路上综合水处理器所设计的3个阀门，当水处理器设备自带或内置时，可以取消、不必额外购买，这样可避免不必要的浪费，也精简了系统。

3.2.3系统中一些冗余部件的优化

1）在设置了综合水处理装置的系统中，可以精简掉在水泵进口或换热器进口所设置的过滤器，降低系统阻力。

2）在现场布局中，流量计前的检修阀与分水器出水口上的阀距离较近，可以精简掉流量计前的检修阀，用分水器出口阀门代替。

3.2.4材料代用

在电气工程施工前，利用BIM技术或CAD相关功能将电气桥架、母线等进行模拟排布，优化出最优路径，避免出现超负荷电缆“共架”或者一两根电缆“独架”现象。利用梯形桥架代替槽式桥架，既排布美观、便于安装、又节约创效。

4　体会

1）能充分解决设计缺陷、完善建筑功能。深化设计紧紧围绕建筑设计立意进行，使原设计的缺陷更少，使效果更美观，使功能更完善，使造型更艺术，使图样更新颖，充分展示出建筑的整体特征。设计的深度还将直接影响工程施工进度，影响工程的造价成本。

2）对项目综合能力提出高要求。深化设计与创效从实际出发，实事求是、因地制宜，需要专业知识的长期积累和持续拓展的专业知识面，更需要把握大局、因势利导的技术涵养。因此，对项目的组织、沟通、实施能力提出新的高标准要求。

3）加强项目协调管理能力，处理各方关系。深化设计是对建筑设计、室内设计的补充，因此应具备综合协调业主、设计院、厂家、现场等多方的能力。项目应积极探索并形成能够适应总包项目的深化设计协调管理方式。

5　结语

机电安装工程要让优化、深化设计进入工程项目实施的全过程，促进“施工设计”与“创效”的联动。

TU204

C

1008-3197（2016）04-50-02

2016-05-30

孟劭萍/女，1980年出生，天津安装工程有限公司，从事工程技术管理工作。

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.04.020