淺談綜合支吊架在機電安裝工程中的應用

王 宏 甘肅第七建設集團股份有限公司工程師

近年來，隨著建筑機電安裝工程的工廠化預制、集成化、模塊化及BIM 技術、智能建造等新技術的迅猛發展，尤其是在國家大力推廣“科技示范”“節能環?！薄熬G色建造”“BIM+智慧建造”的作用下，有力推動了建筑機電安裝工程綜合支架的快速發展，同時也對建筑安裝施工單位提出了更高的要求。

1 建筑機電安裝工程綜合支吊架的作用和優勢

1.1 綜合支吊架的作用

建筑機電安裝工程綜合支吊架的應用有利于提高整體機電安裝工程的施工質量水平。根據建筑物的結構和建筑系統中管線的布置，利用CAD 及BIM 技術合理優化管線綜合支架的具體安裝位置，不僅能有效利用空間，還節約了項目成本。因此，機電專業安裝管理人員應合理優化地下車庫、設備間、設備井等管線布置圖和設計圖，防止安裝過程中出現管線碰撞打架等現象，從而提高機電安裝綜合管線排布的工程質量。

1.2 綜合支吊架的優勢

第一，建筑機電安裝工程的綜合支架施工整齊、美觀、大方，各專業可共用綜合支架，可以有效充分利用空間，使各專業的管線整體排布施工更加有序。同時，綜合支架安裝速度快，有效的縮短了施工工期，且各專業工種可交叉作業，提高工效。

第二，綜合支吊架結合BIM 技術在工程建設項目全周期的推廣應用越來越普遍。BIM 技術在機電安裝工程中綜合支架的優化應用也越來越普遍，通過BIM 技術可以在設計階段進行前期的項目機電安裝工程的優化設計，減少在施工階段可能出現的錯誤和損失，避免不必要的返工，也可以加快現場整體的施工進度，為建設單位及業主降低建造成本。尤其是在地下車庫、設備間、管道井等機電管線復雜部位應用BIM 技術進行管道優化排布，進行綜合管線的碰撞檢查，將各類管道盡可能的集中安裝到綜合支架上去。這樣可以大大的節約空間、優化管線，使整體機電安裝排布美觀大方，排布整齊[2]。

2 淺析綜合支吊架在管井中的優化應用

現代住宅中，為了降低建筑房屋的公攤面積，減少小區業主的經濟壓力，對地下車庫、設備間、管道井等公共功能房間的面積進行了嚴格控制。設備管線的綜合排列與布置安裝不合理，不僅白白浪費空間，嚴重的情況下還會影響使用功能，而且容易存在質量隱患。而機電管線綜合支吊架的選擇與優化應用又是決定設備管道綜合排列布置是否合理、美觀的先決條件，機電安裝工程的施工管理人員必須要充分認識和重視這個問題。在現代高層建筑住宅和辦公樓、商場等綜合體的設計中，地下車庫、設備間、管道井等管道排布、空間標高、綜合支架設置等的合理性也需要機電安裝管理人員進行多方面的分析、推敲、優化，其中，綜合支吊架的應用尤為重要。具體操作如下。

2.1 熟悉掌握施工圖紙設計

在地下車庫、設備間、管井等部位的綜合管道優化排布前，各專業技術人員應熟悉設計圖紙系統原理，分專業進行圖紙會審，掌握地下車庫、設備間、管井等部位包含的系統種類、各系統管道走向及各系統分區等。提前了解地下車庫、設備間、管井等的現場實際情況及周邊環境，并結合以上重點部位的建筑及結構圖尺寸，明確各類管道的安裝標高及連接方式。通過圖紙內審會審、設計交底來達到熟悉掌握施工圖紙的目的。

2.2 復核各專業尺寸及標高

現場復核地下車庫、設備間、管井等建筑結構專業圖紙、安裝施工圖紙，確保它們與現場實測實量數據的一致性。復核現場管道安裝標高、預留洞口尺寸等，掌握各系統管道在水平度、垂直度等方面的相對偏差值。利用CAD 或BIM 技術繪制測量簡圖，提前解決各專業管道之間相互碰撞打架的癥結，并向建設單位和設計單位提出優化建議。

2.3 優化設計圖紙，確定綜合支吊架位置

利用CAD 或BIM 技術繪制地下車庫、設備間、管井等部位各系統管道的排布圖、剖面圖，分系統、分專業對各類管道的基本信息進行標注。便于直觀體現各系統管道的綜合排布，從而確定綜合支吊架的位置和數量[1]。地下車庫、設備間具體BIM優化詳見圖1 及圖2。

圖1 地下車庫管線排布

圖2 設備間綜合管線排布及標注

2.4 綜合管道初步排布

利用CAD 或BIM 技術建立機電安裝工程的三維模型，然后將機電三維模型融入到建筑結構模型中去，初步實現地下車庫、設備間、管井等管道排布的位置、標高以及定位，為前期各管道的孔洞預留奠定基礎。避免各系統管道水平進出管與立管的標高、空間等出現不合理交叉、碰撞現象，確保各系統管道設備、水表、閥門的安裝及檢修操作空間。為確保地下車庫、設備間、管井等部位各類管道排布有序、整齊美觀，有合理的檢修操作空間，我們做好各類管道的初步排布，應考慮以下5 方面。

第一，按照專業及管道走向，合理進行管道排布。地下車庫、設備間、管井等部位的管道，優先將同種規格、同種材質的管道排布在一起，便于管道綜合支吊架的優化設計及應用。優化排布時將以焊接方式等連接的不經常檢修的管道布置在內側，其他管道布置在外側，以增加綜合支架的合理性和牢固性。如給排水工程中W型柔性機制鑄鐵排水管的布置中，若綜合支架安裝在砌體墻面，綜合支架固定相比結構墻面上不夠牢固，受力也相對較小。因此要考慮鑄鐵排水的自身重量，需每隔三至五層加設承重支架，以確保管道安裝的牢固性與可靠性。

第二，管道排布按管徑規格大小依次布置。在現場施工條件允許的情況下，盡量將管徑相同或相近的管道優先排布在一起，不僅便于管道綜合支架的排布，而且節省支架鋼材用料，同時也提升了管道安裝的整體觀感。管道井排布時，應盡量將管徑較小的管道排布在外側，較大的排布在內側[3]，達到節約空間的效果。

第三，水暖井豎向管道布置。地下一層或建筑物最底層管道井內管道數量最為密集，隨著建筑樓層的增高，管道在管道井的數量會遞減，到最高層時，管道井內的管道數量最少。為進一步降低施工成本，提高經濟效益，同時提升管道安裝觀感、美感，一般把穿越樓層最多的管道放置在管道井最內側，把穿越樓層最少的放置在管道井最外側，由內到外依次排列。

第四，考慮支管及閥門附件布置管道。地下車庫、設備間等部位，必須考慮合理的操作及檢修空間，將以上閥部件盡可能靠管井外布置，以便操作及檢修。對于空間較大的管井，排布時同類閥部件應成排布置，保證閥部件在同一安裝高度，這樣在滿足使用功能的前提下，也盡量保證了安裝質量觀感。

第五，管道綜合支架的選型及位置優化。對于地下車庫、設備間、管道井等綜合支吊架的設置，應考慮在不影響各系統管道使用的前提下，應盡可能的減少支架數量和占用空間，同時保證使用功能和美觀效果，合理的節約空間[4-5]。

3 綜合支吊架在某項目的實際應用案例

圖3 管道井優化排布圖

圖4 管道井1-1 剖面

某工程住宅小區，地下兩層，地上30層，管井為給排水及消防管道，一層給排水及消防管井尺寸為1 750 mm×600 mm，隱蔽前機電安裝專業各類套管做好預留及封堵，為管道綜合支架的設計及前期預埋提供了重要保障。管道井內包括低區DN100 消火栓管1、DN100 低區消火栓管2、DN100高區消火栓管1、DN100 高區消火栓管2、DN50 高區給水管、DN50 中區給水管、DN50 低區給水管及DN100 雨水管等7 根主管道，其中雨水管道從主樓負一層水平進入管道井。如按圖紙設計要求排布，管井內空間占用大，維修檢修不方便，且未給出管道井大樣圖，該工程的管道井安裝成為一個施工難點。

首先，按照上文所述原則先大管后小管，再考慮到管道穿樓層多少，優先進行高區消火栓管1 與高區消火栓管2 兩道管道布置，考慮到兩條管道一直到達30 層，故將其置于管道井后墻靠門最遠處，成排布置。管道離墻之間的間距不小于100 mm。其次，考慮低區消火栓管1 與低區消火栓管2，考慮到低區消火栓管道穿樓層較少，管道在管道井內部靠前墻布置。雨水管道由于從負一層進入，為了減少管道交叉，達到美觀效果，雨水管道靠管道井側墻布置。給水管道分為低中高三個系統，考慮到用戶水表的安裝與維修空間和美觀需求，給水管道依次由低區到高區與高區消火栓管道和雨水管道成排安裝，以達到管道綜合共用支架。具體詳見圖1 及圖2。

4 結語

建筑機電綜合管線施工技術廣泛應用于建筑工程施工中，能夠有效提高建筑安裝施工質量，滿足人們對生活環境的需求。然而，目前由于我國的建筑機電綜合管線施工技術、工廠化預制、集成化、模塊化及BIM 技術及智能建造等新技術應用尚未成熟，在建筑機電工程的應用方面還存在一定差距。因此在建筑機電綜合管線優化施工中，要對施工現場各專業的配合與質量控制進行嚴格要求。此外，還要在實踐過程中不斷改進和完善，推動我國建筑行業的發展。