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摘要：机电设备的安装是现代建筑工程建设施工中不可缺少的重要项目。为适应社会发展对建筑工程建设所提出的新要求，加强机电设备安装技术的优化是非常必要的。基于此，文章结合工程实例，分析机电设备安装管线综合平衡及综合支架的合理设计与应用。
关键词：机电设备安装；管线综合平衡；优化设计
建筑机电设备安装中管线综合平衡技术在保证各系统管线功能的前提下，能使管线的布置更合理、规范，对于提高机电设备安全和稳定的质量非常重要。然而，在对机电设备安装工艺和要求越来越高的今天，综合优化利用各项先进的技术，机电安装管线综合平衡技术能够使机电设备的安装在符合建筑功能的要求下，同时实现功能与装饰的协调统一，提高工程效益。
1.工程概况
某广播电视中心工程弱电线路较多，工程自身的管线排布极其复杂，系统相对齐全（图1）。公共走廊内分别设有传统的空调水、消防喷淋、新风管道、强弱电桥架、通信桥架、有线电视、楼宇控制、安防系统，局部走廊还有排水管道、雨水管道、排烟管道、送风排风管道，另外，工艺管线（工艺强电、弱电）、UPS（不间断电源系统）、BAS系统（楼宇自动化系统）、气体灭火、高压细水雾等专业管线较多。
图1机电管线综合整体模型
这就要求在图纸最后的深化设计过程中，必须采取最有效的方法将管线所占据的空间压缩到最小。因此，施工现场仅仅依靠二维图纸进行现场施工、调整，难度非常大，基本无法形成有效的排布方案。
通过利用三维模型BIM技术平台进行机电工程的管线、桥架的深化设计，采用综合支架进行管线、桥架的安装，不仅能够有效地解决上述问题，而且能够在控制成本的情况下做到机电综合管线、桥架安装均匀、整齐、美观。
.综合支架设计方法
2.1机电管线综合优化原则
机电管线综合优化时，应遵循大管优先、支管让主管、有压管让无压管、强弱电分设、附件少的管道避让附件多的管道等原则。
2.2管线综合优化
在三维环境下，通过利用各个专业的BIM模型进行碰撞检查，发现不合理的地方，进行优化调整，以满足现场及相关规范要求。
通过三维模型调整，能够精确定位管道、桥架的安装高度等一系列信息，用于指导综合支架的现场制作、安装，形成最终的布置方案，用于指导现场施工，提高施工效率。
2.3安装施工剖面图
在优化后的模型中截取所需位置的剖面图，即能够准确地定位安装构件的标高、具体位置和属性等一系列信息。从原理、规范标准和使用功能等角度综合考虑，在图纸上进行管线、桥架的初步排布，然后精确定位，能够有效地避免在管线、桥架安装时，因选用规格过大而造成经济损失，或因选用规格过小而造成事故隐患等一系列问题，从而提高施工效率和安装质量，减少返工、避免工程签证。
3.综合支架的应用
3.1综合支架深化设计
综合支架的深化设计，即支架的布置图、支架选型，是综合支架顺利安装的重中之重，也是安装质量及现场管理的重要保障。
综合支架的施工需要完备的图纸，包括支架立面图、支架详图、支架计算书，而传统的机电管线安装中较少考虑支架的布置，或者没有系统地考虑支架对机电安装管线的影响。
（1）在支架的分布上，综合支架系统由于有支架立面图，故支架的位置跟现场的结构以及相关技术规范均吻合，支架分布均匀、美观。而传统工艺系统没有完整的支架图纸，支架布置的间距及位置随意性较大，较少考虑结构梁，整体效果凌乱。
（2）在联合支架的设置上，综合支架系统非常灵活，模块式系统可自由组合成现场所需要的支架形式。而传统工艺系统与管道、电缆桥架等连接不方便，需额外开孔或焊接，安装难度大。
（3）在强度可靠性上，所有形式的综合支架系统均有详细的计算书，能保证支架安装的安全性。而传统工艺系统虽然强度高，但受焊接工艺和现场焊接水平及传统习惯的影响，容易造成钢材的浪费。综合支架的深化设计在施工图图纸会审前完成，在支架的深化过程中，完成对机电管线系统的优化，对设计未考虑完备以及对现场可能会发生的管线碰撞和结构冲突等问题可提前预知，减少二次安装和返工。
3.2绘制综合支架立面图
根据本工程走廊涉及的管线种类、数量、规格及大小，结合楼层层高、走廊宽度、楼层净高进行统一规划，综合排列。以施工规范、验收标准及操作规程为依据，同时考虑便于操作、维修，在确保不影响各专业工程质量、功能的情况下将装饰工程吊顶的高度尽可能地提高。做到排布合理、整齐美观，以提高管线布置的美观性及空间的综合利用率。
本工程弱电线路较多、管线复杂，考虑业主后期的使用需要，综合支架在深化设计时就预留了安装位置，以满足业主后期增容需要。结合优化后的模型和局部剖面图，绘制的综合支架立面如图2所示。
图2主楼公共部分走道综合支架立面示意
3.3综合支架加工制作及现场安装
3.3.1综合支架制作
主材有C型钢、M12螺栓锁扣，主材型钢的内缘及配件须带有连续齿牙，齿牙深度不低于0.9mm。综合支吊架包括吊块、吊杆、横梁，吊杆的顶端装有吊块，吊杆之间均固定有上、下呈错落分布状的横梁，吊杆底部固定在底梁上，前、后排的吊杆、横梁和底梁呈均置平行状排列，构成方形框架，前、后排的两横梁上置有第1管线，前、后排的底梁上分别置有第2管线、第3管线、第4管线，使各层走廊的各种管道及电缆桥架等合理分配，合理利用空间，提高走廊吊顶标高，实现安装牢固、节约材料、工作效率高、施工进度快的目的。
因本工程为新区电视台，其中录音棚、演播室、演播厅等功能房间对声学要求较高，故配套安装管道的管夹内需配橡胶内垫，以达到绝缘、防振、降噪（降噪至少达到16dB）的效果。管束扣垫自带螺杆，且具有防松功能，便于快速安装。
3.3.2综合支架现场安装
综合支架现场安装时要根据计算好的标高进行，可以随意调整综合支架的高度（图3）。综合支架安装流程为：安装测量→切割材料→支架连接件拼装→支架底座安装→管道、桥架铺设。
图3综合支架安装效果图
4.综合支架应用效果
4.1综合支架的优点
（1）组合式构件、装配式施工：无需焊接和钻孔，利用构件装配组合，可以很方便地进行拆、改调整，可重复使用。
（2）多专业统一协调，提高室内净空高度：各专业可共用一支吊架，达到空间和资源的共享。同时，该做法还可提高设备区走廊的标高，解决了局部净空不足的困扰。
（3）受力可靠、稳定：所有的受力构件型钢及扣件（带锁紧锯齿）可以实现拼装构件的刚性配合，增强支架节点的抗剪能力。
（4）安装速度快，节约工期：短横担和竖杆根据深化完成的综合管线图进行下料后，便可以直接进行组装，安装速度是传统做法的6～8倍，且各专业和工种可以交叉作业。
（5）使用寿命长，后期维护方便：可根据使用环境、不同部位的特殊需求，使用不同工艺的材料。
6）材料预算准：产品为标准化半成品，型号标识明晰，材料和配件上的浪费和丢失极少。
4.2经济性分析
管线布置综合支吊架的使用，可以最大限度地实现设计和施工之间的衔接，在保证功能的情况下，解决了机电系统内部管线的标高和位置问题，避免交叉时产生冲突并造成返工等问题。
同时，该方法不但有效地节约了吊顶上方的有限空间，保证了检修通道，而且大大减少了管道支吊架制作、安装的钢材用量，从而降低工程成本。
5.结束语
总之，随着建筑机电设备安装工程要求的不断提高，研究其综合管线平衡技术凸显出重要意义。在本工程中，通过综合支架的应用，进行了复杂机电管线的安装，在提高施工质量的同时，降低了工程成本，也实现了功能与装饰的协调统一。因此，其经验可供类似工程提供参考借鉴。
参考文献：
[1]乔治辉.建筑机电设备安装中管线综合平衡技术[J].四川水泥，2017（4）：152-152.
[2]张运纣.关于机电综合管线技术及综合支架工程的探讨[J].福建建材，2015（5）：72-74.