地铁机电安装工程管线综合排布技术分析

地铁机电安装工程管线综合排布技术分析

罗延哲

中铁一局集团建筑安装工程有限公司，陕西省西安市，710043

摘要：随着我国社会和经济的高速发展，城市化的步伐逐渐加快，城市人口的急剧增长，使得城市的交通压力越来越大，城市中的地铁项目也越来越多。在地铁车站的电气设备安装中，涉及到了给排水、消防、通风空调、低压配电、照明、弱电系统等多个系统的知识。在施工深化设计阶段，管道的整体布置是工程深化设计中的重点和难点，各专业间的管道布置设计可以很好地满足设计、施工、维护等要求。

关键词：城市化；交通压力；地铁车站；管道布置

1.BIM技术在管线综合排布中的应用优势

地铁车站的机电设备安装工程涉及的专业较多，施工场地较窄，而且各专业设计人员在不同的线路上进行不同的布置，存在着不协调、不均衡的情况，导致机电管线在建筑平面、立面位置上产生交叉、碰撞、延误工期，造成返工浪费，对工程和工程完工后的维护、管理带来不便。所以，采用 BIM技术，将各种管道的合理布置结合起来，既保证了各种管道的布置，又不会影响到其它专业的施工。

通过对 BIM管线进行可视设计和可视化碰撞监测，组织现场踏勘，组织设计、监理、机电、弱电等各专业施工单位参加综合管线布置的协调会。重点区域如公共部分的天花板、天花板等，要强化施工图审查，确定各个管线的坐标、标高、走向等，并与其它施工单位配合施工图纸的要求，一起进行现场测绘和定位。

采用立体图，检查各专业管道的整体布置，几何关系。利用 Navisworks、 Project Navigatator等模型软件，设置碰撞规则、类型以及专业间的相关参数，从而实现对不同专业管道的碰撞检测。在完成了碰撞检测之后，相关的设计者利用软件对碰撞的结果进行分析，并将碰撞的区域进行分类，并将这些区域划分成了一个相对明亮的区域。在对冲突点进行分组之后，再把它分配给不同的设计者，这样就可以进行后续设计了。

2.设计地铁站模拟模型以及管线碰撞检测

2.1碰撞点分类

首先，对碰撞点进行了深入设计，在碰撞检测的基础上，对模型进行了改造，使其符合设计规范和设计的要求，并在此基础上进行了相应的调整。第二种是修改类型的冲突点的设计。在进行冲撞检验时，若无法进行有效的自我调节，在实际工程中必须对碰撞点进行较大的改变，则此类碰撞点的修正方案必须由设计院来完成。

2.2BIM应用中模型碰撞检测流程

2.2.1模型建立

在选取建模软件时，要考虑到地铁工程的特点和建设要求，同时要制订符合模型应用要求的建模深度标准。在地铁项目建模时，可以采用 Revit软件，当模型的深度与模型的模型高度相符时，就可以达到设计要求，并将主要技术参数、出厂验收报告、型式检验报告等录入到模型中，主要技术参数有：材料名称、功能名称、空间位置、中间编码、专业等。一般来说， BIM技术都是在建筑领域进行的，模型师主要负责建模， CAD图纸“翻模”，也就是完成 CAD图纸的扫描。将模型文件按专业分为5大类，分别为：低压配电与照明系统、通风空调系统、弱电系统、给排水系统、消防系统。再按站厅层、站台层划分为若干子系统，如将通风空调系统划分为隧道通风（兼防排烟）系统、车站公共区通风空调（兼防排烟）系统、车站设备及管理用房通风空调（兼防排烟）系统、空调冷源系统等子系统。。

2.2.2导出NWC模型

在使用 Revit软件进行建模之后，由于所选的模型应用程序是 Navisworks，所以在输出模型时所选用的是 NWC格式。

2.2.3导入模型

在 Navisworks软件中，根据已建好的专业层次树状结构，以标准的选择树表示了车站的整体施工模型。

2.2.4模型碰撞检测

（1）先排除本专业内的系统冲突，再选取两个专业的系统文档，由此进行碰撞检测。在排除了内部的碰撞点之后，对各个专业的内部子系统进行了碰撞探测。在碰撞探测的类型中，一般可分为保守的硬碰撞、间隙碰撞、软碰撞和重复碰撞四种。通常，两种常见的碰撞探测方式是硬性碰撞和间隙撞击。仿真工作者的主要工作是利用 Navisworks等软件来有效地解决硬性碰撞问题，即在模型结构间直接进行物理碰撞，并设定容差，忽略容差范围内的碰撞。在撞击之后，工作人员要对模型进行详细的检查，符合施工规范的要求。

3.机电安装工程管线综合排布技术的设计控制要点

3.1明确设计控制基本要求

在地铁综合管线布局中，应遵循避让原理，即：除小让大、软让硬、弱让强（电压等级）、有压让无压外，还要根据地铁机电工程的实际运行状况，进行管道的综合布置。对于一些无法回弯的风管、桥架、母线，有关设计者在进行设计时应尽可能使其能够通过缝隙的环境。折弯处理的效果必须根据设计参数的作用来保证。在进行管线布局时，应优先安排较大的管线，在安装时应尽量避免管线交叉，并对吊顶标高进行控制。在完成了机电管道的整体布置后，必须进行断面图的绘制，以便向施工阶段提供详细的管道布置信息。此时，应充分运用 BIM技术，以减少各专业管道布置的复杂性。即，采用漫游的方法，可以更直观地展示管道的布置需求和具体的施工状态，从而改善地铁综合管线的整体布置设计质量。

3.2各类管线设计控制要点

在布置常温管道时，应尽量避免其周边有冷水管道、热水管道等，以防止影响管道的运行，有效地提高了管道的安全和耐用性。另外，考虑到经济因素，应首先考虑到供热管线的布置问题，其次是供热管线的布置。在实际工程中，设计者必须清楚地知道，管线不得通过风道、防火卷帘、烟道等。在布置交叉管线时，应适当调整高程，保证管线能顺利通过。

3.3在施工过程中需要注意的综合线路关键点

（1）在工程施工期对线路长度的处置方法。在施工期间，若有线路长度过长，可采用伸缩式线路，以防止发生安全事故。各种专用管道的材质都不一样，例如电力管道常用的是金属管，排水管道通常使用非金属材质管道。在容易变形的地方，应设置伸缩节。（2）为避免在施工中因穿墙而损害管道的质量，通常采取封闭措施，或在管道外侧加一层防护套管。针对管道的类型，采取了不同的方法，比如在封堵较小的管道时使用防火泥，在封住较大的管道时使用防火包。（3）在安装管道阀门时，要注意方便使用和后期维修，在安装管道阀门时，必须在容易操作和高度适当的位置上。防火、排气阀的安装要按实际需要，按要求安装。（4）电缆的布置不得超出钢轨的范围或超出钢轨的顶板。（5）根据建筑规范，进行管道的整体布置。在施工时，必须严格按设计图纸进行管道布置，并在适当的位置上进行管道的加固，避免由于不小心的振动引起的安全事故。（6）在出口管道布置时，不仅要设置防渗管道，而且要在管道封闭时添加阻燃材料，并在管道上进行防水测试，以保证工程的顺利进行。（7）管道的布置要合理。由于管道本身有一定的自重，若把全部管道都集中在一个结构柱上，会给结构带来很大的压力，从而影响到工程的质量，因此，在施工时应根据具体情况，对管道布置进行适当的布置，以防止管道的全部重量都集中在一个结构柱上。（8）端子箱应采用明暗相结合的形式布置。一般与报警器有关的接线盒都是用暗装的方式进行接线，而对于控制箱型的则是以明装的方式进行，而对于地下工程的管道，一般都是以明暗结合的形式进行。（9）对建筑工地进行测量。由于场地狭小，管线多，施工难度大，所以要严格按照设计图纸进行相关的测量，并对施工场地进行合理的规划，以保证工程的施工效果。

结束语

总之，在地铁工程建设中，管道的整体布置是一个非常关键的问题，也是保证整个地铁系统的安全运行的关键，因此必须引起人们的足够的重视。在安装过程中，应建立健全而严密的施工管理制度和管理措施，并对其进行科学的技术指导。在对技术进行深入分析和创新的同时，加强对施工的监督，有效地改善了机电安装工程的整体布置质量。

参考文献

[1]路贵林. 地铁机电安装工程管线综合排布技术要点分析[J]. 中国机械, 2019(1):2.