63管線綜合平衡布置技術(shù)

1、6.3管線綜合平衡布置技術(shù)6.3管線布置綜合平衡技術(shù) 管線布置綜合平衡技術(shù)是應(yīng)用于建筑機電安裝工程的施工管理技術(shù)，涉及到建筑機電工程中通風空調(diào)、給排水、電氣、智能化控制等專業(yè)的管線安裝。為確保工程施工工期和工程施工質(zhì)量，避免因各專業(yè)設(shè)計不協(xié)調(diào)和設(shè)計變更產(chǎn)生的“返工”等經(jīng)濟損失，避免在選用各種支吊架時因選用規(guī)格過大造成浪費、選用規(guī)格過小造成事故隱患等現(xiàn)象，通過對設(shè)計圖紙的綜合考慮及深化設(shè)計，在未施工前先根據(jù)所要施工的圖紙進行圖紙“預裝配”，通過典型的截面圖直觀的把設(shè)計圖紙上的問題全部暴露出來，尤其是在施工中各專業(yè)之間的位置沖突和標高“打架”問題。通過在圖紙上提前解決，在實際施工中基本做到一次成活

2、減少了因變更和拆改帶來的損失。通過核算各個管線支吊架受力強度保證質(zhì)量安全。管線布置綜合平衡技術(shù)是機電項目總承包管理中不可缺少的一項管理技術(shù)，對于機電項目總承包方尤為重要。機電項目總承包方對分包有管理權(quán)，而管理需要細致到位的工作，如何詳細而又切合實際的管理，就需要通過管線布置綜合平衡技術(shù)，這項技術(shù)不僅可以控制分包的施工工序，還可以控制工程的施工質(zhì)量和成本。6.3.1國內(nèi)外發(fā)展概況隨著建筑物功能的不斷發(fā)展，各種新技術(shù)、高科技不斷應(yīng)用于各種建筑中，機電工程所涉及的專業(yè)也逐漸增多。建筑機電安裝工程已成為一項十分重要的工作，因為建筑的實際功能大多由機電項目來實現(xiàn)，建筑機電安裝工程不再只是簡單的將設(shè)備裝上

3、連接好，而是要注重最后各項功能的實現(xiàn)。但是，由于建筑機電工程項目的技術(shù)含量高、專業(yè)性強，各個專業(yè)系統(tǒng)在不斷擴充的前提下不斷變化，所以未來在建筑機電項目安裝工程中唱主角將是機電總承包方，機電總承包方作為機電安裝工程的總包，將為業(yè)主提供完善的技術(shù)服務(wù)、專業(yè)技術(shù)上的協(xié)調(diào)和組織領(lǐng)導各專業(yè)分包的管理及施工。隨著機電總承包方的作用不斷提升，作為機電總承包方自身的管理就顯得尤為重要了，如何協(xié)調(diào)、管理好各專業(yè)及各分包單位，就是擺在機電總承包方面前的難題?，F(xiàn)在建筑市場在市場經(jīng)濟的影響下投資方或開發(fā)商要根據(jù)市場的需要及時改變方案甚至改變原有結(jié)構(gòu)及功能，尤其對于投資周期比較長的大型建筑，往往其功能定位會因施工時間較

4、長，市場變化而多次發(fā)生變化，這對于機電項目顯得尤其突出。機電項目經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計藍圖已經(jīng)無法保證實際的安裝情況或根本就沒有施工圖紙。通常情況下施工單位會通過甲方聯(lián)系設(shè)計單位解決，但是有時會出現(xiàn)出圖時間和效果無法保證的問題，因為施工圖而耽誤很多時間，這是現(xiàn)在施工中最為突出的問題。同樣由于設(shè)備采購牽扯到多方因素，往往設(shè)計時選用的設(shè)備和最后業(yè)主采購的設(shè)備不同，而各廠家產(chǎn)品又都有其各自的技術(shù)參數(shù)，這就使得原來的設(shè)計圖紙無法繼續(xù)使用等等這就是我國目前在施工和設(shè)計方面存在的脫節(jié)問題。但是國家已經(jīng)進入了飛速發(fā)展的年代，隨著和國際慣例的接軌、奧運會的臨近，工程設(shè)計模式已經(jīng)越來越多的向國際通用模式發(fā)展。現(xiàn)在的工程設(shè)

5、計開始趨向于概念性設(shè)計，這是國際上通用的一種設(shè)計模式，概念性設(shè)計的設(shè)計圖紙往往不能直接使用在實際施工上，它是系統(tǒng)和功能的體現(xiàn)，只對主要的參數(shù)進行了計算和標注，對很多詳細具體的參數(shù)都省略了，這種設(shè)計方式對設(shè)計來說方便快捷。但是這對工程的機電總承包方要求很高。承包方需要明白設(shè)計的意圖，再根據(jù)實際的情況來完善很多圖紙上沒有的細節(jié)，以此圖紙來指揮和協(xié)調(diào)各專業(yè)和專業(yè)分包，大設(shè)計院在這些方面已經(jīng)開始進行一些試點了，將來可能形成初步設(shè)計與施工圖紙設(shè)計完全分離的情況。國際慣例機電項目是由機電總承包商全部承包，包括設(shè)計圖紙、設(shè)備選型定貨、施工、調(diào)試、維修等。這樣的機電總承包商必須是專業(yè)的機電承包商，要擁有較強的

6、實力，除了擁有一 1定的設(shè)計施工管理能力外，還要對專業(yè)領(lǐng)域、市場情況都十分了解，往往這樣的企業(yè)都是某些領(lǐng)域中的權(quán)威和技術(shù)壟斷者。投資方只要選擇好這樣一家公司，將要實現(xiàn)的功能及初步設(shè)計交由這家公司，其它事情均由這家公司來解決。一般來說國外在建筑功能上定位較準，對于確定下來的功能又有專門的公司來進行管理，每個管理公司都有完備的技術(shù)要求，所以設(shè)計定型后比較穩(wěn)定，而且設(shè)計、安裝是一家來統(tǒng)一管理，協(xié)調(diào)起來很容易。管線布置綜合平衡技術(shù)適用于二次深化設(shè)計，通過應(yīng)用該技術(shù)可以用最小的代價來達到最完善的功能，應(yīng)用該技術(shù)形成的圖紙才是真正符合施工實際的圖紙，才能真正和國際通行方式接軌。我們所介紹的這項技術(shù)并不是簡

7、單的一項施工或科學技術(shù)，而是一種綜合利用各種技術(shù)結(jié)合產(chǎn)物，它是很多技術(shù)的一種交匯點，管線布置綜合平衡技術(shù)不是什么創(chuàng)新的概念，但是它是現(xiàn)在我國建筑領(lǐng)域尤其是機電項目中非常需要的，同時也是未來建筑安裝領(lǐng)域一項非常實用的技術(shù)。6.3.2技術(shù)內(nèi)容作為建筑機電工程管理技術(shù)，并且是通過計算機應(yīng)用與工程實際相結(jié)合產(chǎn)生的技術(shù)，不僅在計算機硬件、軟件上有要求，而且在人員配置和操作流程管理方面應(yīng)重視。（1）采用管線布置綜合平衡技術(shù)的工程應(yīng)具備電子版的設(shè)計圖紙，這是應(yīng)用該技術(shù)的前提條件。（2）設(shè)備配置計算機：符合當前主流配置的主機，要求該建筑工程中所涉及的機電工程每個專業(yè)都應(yīng)該 有獨立的機器。移動存儲：應(yīng)配備刻錄光

8、驅(qū)，同時每個專業(yè)都應(yīng)該有各自的移動存儲器，便于和設(shè)計院或 現(xiàn)場進行圖紙交流。打印設(shè)備：中等幅面（a2幅）打印機。有條件可配大幅面（a0幅）打印機、曬圖儀等大 型設(shè)備。便于輸出圖紙和曬成藍圖。網(wǎng)絡(luò)：有條件可安裝廣域網(wǎng)接入，便于和外部聯(lián)系。（3）常用的軟件配備：計算機的操作系統(tǒng)：microsoft win98/2000/me/xpcad圖紙的軟件：autocad r14/2000/2002/2004/2005專業(yè)設(shè)計軟件（4）管理制度的建立1）建立清楚明了的操作目錄和文件檔案以便日后查找2）明確圖紙編制的依據(jù)和責權(quán)范圍以合約為依據(jù)，在合約條款中明確，或單獨簽訂合同。甲方提供的設(shè)計院的全部機電施工圖

9、及施工圖電子版。國家及地方的相關(guān)規(guī)范。23）建立管理體系明確職責a建立管理體系圖6.3-1b明確各自的職責 a項目總工：組織、協(xié)調(diào)各部門的技術(shù)管理工作 組織建立技術(shù)、質(zhì)量管理體系 組織制定管理制度細則 組織綜合圖制作、方案制定 組織協(xié)調(diào)解決制作過程中的技術(shù)問題 b專業(yè)工程師：負責編制技術(shù)管理工作細則參與圖紙會審及設(shè)計交底，并解決技術(shù)問題，協(xié)調(diào)各專業(yè)間的交叉問題，組織交底 簽認、會審、交底、記錄組織制定關(guān)鍵點技術(shù)方案，并在簽認后組織交底實施 綜合圖簽審核欄 c機電項目副總工：負責按程序標準向甲方遞交報審圖紙方案等，文件的簽認與組織傳遞 組織項目自審 組織甲方設(shè)計審核 d設(shè)計主管：組織綜合圖、大樣

10、圖，深化設(shè)計圖的制作3根據(jù)規(guī)范及交底記錄審核初稿電子版施工圖，并簽復核欄 負責按時提供電子版圖參與交底并簽認c明確各部門的職責a設(shè)計部：按出圖要求整理、繪制電子版圖紙參與會審、交底，并根據(jù)交底記錄調(diào)整電子版圖按時提供符合會審要求的電子版圖根據(jù)甲方批復意見調(diào)整電子版圖b物資部：向設(shè)計部提供有效、準確的設(shè)備、材料參數(shù)c技質(zhì)部、工程部：負責圖紙會審，并將問題及解決方案總結(jié)報技術(shù)工程師，總工審批 參加設(shè)計交底，做好記錄審核綜合圖初版圖將會審、交底結(jié)果匯總后，向設(shè)計部交底，并填寫交底記錄 d行辦：負責保證繪圖用材的及時供應(yīng)4 （5)工作程序（流程圖）（6）制圖計劃時間表圖紙專業(yè)審核 電子版整理 圖紙會審

11、 設(shè)計交底標準層綜合圖及二次結(jié)構(gòu)留洞圖 各層綜合圖及二次結(jié)構(gòu)留洞圖 樣板綜合圖其他大樣圖 基礎(chǔ)圖 深化圖報審 （7）制圖中的具體內(nèi)容：圖6.3-25現(xiàn)代建筑中除各種設(shè)備外，管道、線路是重要的組成部分，它們品種繁多、數(shù)量巨大，材質(zhì)不同，承擔著輸送介質(zhì)、能源、信息、動力等功能，有些特殊情況還可能存在一定的危險性。這些管線集中分布在建筑物 第二步，將做好的各個專業(yè)的圖塊以定位基準線與柱子的交點為插入點，將各圖塊分別插入同一建筑結(jié)構(gòu)圖中。第三步，這是制作中的重點。就是對已經(jīng)合在一起的圖紙進行二次深化，主要是通過圖紙來進行“預裝配”，在未施工前就找到施工時會碰見的問題。在圖紙上先解決各專業(yè)之間的位置沖突

12、和標高打架問題。找到有問題的區(qū)域，通過截面圖直觀的把設(shè)計圖紙上的問題全部暴露出來，再重新布置圖紙中各專業(yè)的走向和標高，直到達到要求為止，再通過截面圖把改變標高后的情況表示出來，通過平面圖將走向改變后的情況表示出來。同樣在業(yè)主對吊頂標高或布置 6安排上有改動時，利用綜合圖可以直觀的看到各專業(yè)的情況，綜合考慮各專業(yè)的相互關(guān)系和相互影響，做到統(tǒng)籌考慮。再通過截面圖和平面圖來表示出新的布局和標高。掌握的基本原則是：電氣讓水管、水管讓風管、小管讓大管、有壓管讓無壓管、一般性管道讓動力性管道、同等情況下造價低讓造價高的。（具體問題根據(jù)實際情況來定） 這就是一張綜合圖的簡單制作過程，實際制作中還要考慮多重因

13、素和各方要求。對于各專業(yè)在圖紙的顏色分層上的具體要求，各圖層名稱應(yīng)以方便和便于識別來確定，圖層顏色一般應(yīng)按管道實際涂色標來區(qū)分。舉例說明表6.3-17 （8）一些簡單實用的小型計算、校核和局部小樣圖紙實際的工程中存在很多各方都認為不應(yīng)該自己管的問題，尤其是設(shè)計單位，設(shè)計對于一些和實際情況聯(lián)系十分緊密的小型驗算和由于后期改動造成的局部圖紙，一般不愿意接手，這時機電總承包發(fā)揮自己的實力為業(yè)主解決一些實際的困難，就會更加突現(xiàn)公司的實力，同時會贏得業(yè)主和設(shè)計單位的多方面配合，也有利于自身的施工和管理。如：支架承重校核計算及支吊架選型；空調(diào)負荷計算；廁所給排水的管道平面及系統(tǒng)圖等等（9）制定詳細記錄用表

14、及規(guī)定詳細的文件格式 1）圖簽和簽字欄所有需要會審和簽字的圖紙上必須加上圖簽和簽字欄，這樣對圖紙的制圖日期和修改次數(shù)，責任人及有效版本都加以明確。 圖簽舉例：8圖6.3-3簽字欄舉例：2）各種往來文件用表具體使用還要根據(jù)各單位自身的辦公流程來詳細制定。舉例：見表6.3-2圖6.3-46.3.3支吊架受力分析及選型計算校核管道支吊架受力分析及選型計算校核是對管道施加給支架的受力情況進行分析，詳細闡明支架強度計算會遇到的各種形式，希望以此可以使大家在對支架進行校核計算時更加明確受力計算，提高選型時的安全性、經(jīng)濟性，提高企業(yè)在所有工程施工中的標準化程度。支架受力分析：管道一般分為豎向布置和水平布置。

15、無論支架的形式是怎樣的，支架都是用來承擔管路系統(tǒng)的力，這里力一般有以下幾種：一種是由支架所承擔的質(zhì)量在地球引力下引起的，一種是由支架所承擔的管道熱脹冷縮變形和受壓后膨脹引起的，還有一種由管道中介質(zhì)壓力產(chǎn)生的推力。第一種力總是垂直向下的，而第二種一般沿著軸線方向，相對于第三種只有在管道有口徑變化和盲端時才產(chǎn)生。大家一般都比較重視垂直管道的固定支架，其實水平管道的固定支架也很重要。管道口徑越大，固定支架的受力也就越大。垂直管道上的固定支架更因為高度增加，支架不但要承擔補償器的變形反力而且管道及管道內(nèi)介質(zhì)重力全部作用在固定支架上。一般管道下粗上細，管道內(nèi)壓力產(chǎn)生的推力向上。如遇管道上粗下細，則管道內(nèi)

16、壓力產(chǎn)生的推力向下。波紋補償器的盲端力在豎直管道中與管道及管道內(nèi)介質(zhì)重力相互抵消可以不計算在內(nèi)，而在水平管道的計算中起主要作用。水平管道受力因管道及管道內(nèi)介質(zhì)重力與補償器產(chǎn)生的力成垂直分布，所以分兩部分：首先固定支架要在垂直方向能承受管道及管道內(nèi)介質(zhì)重力其次固定支架要在沿管道方向能承受波紋補償器的變形反力和波紋補償器的盲端力。具體計算見下： 管道和介質(zhì)重量：管道重量= (d2- d2) l 鐵 管道中介質(zhì)重量= d2 l 水 圓周率3.14 d管道外徑 d 管道內(nèi)徑9l 管道長度(支架承擔的那部分管道長度)水=1000kg/cm3水比重鐵=7800kg/cm3鐵比重另一種力可以從補償器樣本里查

17、出或由補償器廠家提供。這里應(yīng)該注意的是補償器的盲端力。由于補償器的形式不同，其產(chǎn)生的變形反力也不同。管道i2ej (l) 22、計算臨界力pk 計算臨界力公式pk=3、實際作用力與實際可以承受的力比較（因為兩者截面一致，這里直接使用臨界力） 根據(jù)作用在支架上的力ps，要求此力為垂直作用在支架上的力，如斜的應(yīng)轉(zhuǎn)為垂直力；同樣力作用在斜的支架上，也要轉(zhuǎn)為垂直的。4、當p>ps表示支架受力沒有達到失穩(wěn)狀態(tài)，支架校核通過。當p<ps表示支架受力會發(fā)生失穩(wěn)，這時首先應(yīng)對支架形式進行改變，如在長桿中間加附加的支撐以破壞細長比等措施，再進行計算。如果光靠改變形式無法達到要求，還可以再加大支架的選

18、型，再進行計算。其次就是重新制定支架方式，以避免出現(xiàn)長桿失穩(wěn)狀態(tài)以達到最后計算通過為止?？估τ嬎悖罕居嬎阒饕槍χЪ苁艿降挠捎诠艿兰肮軆?nèi)介質(zhì)的質(zhì)量引起的拉力可能將支架拉斷，要求所選定的型鋼在受拉力方面能達到 p受力 要小于許用應(yīng)力，這樣所選定的型鋼就可以 s橫截面使?jié)M足強度要求?？汕蟮脵M截面s來找到型鋼型號。剪切力計算：10本計算主要針對支架受到的橫向力可能將支架橫向斬斷，要求所選定的型鋼在橫向力方面能達到 p受力要小于許用應(yīng)力，這樣所選定的型鋼就可以使?jié)M足強度要求。可求得橫 s橫截面截面s來找到型鋼型號。膨脹螺栓受力計算：支架受到的橫向力可能將支架橫向斬斷，膨脹螺栓也可能因受橫向力被斬斷。

19、本計算主要為了確定所選定的膨脹螺栓是否承受的住受到的剪切力和有足夠的拉力不致脫離混凝土或被拉斷。剪切力能達到 p受力要小于許用應(yīng)力，這樣所選定的型鋼就可以使?jié)M足強度要求。 s橫截面每個支架n個膨脹螺栓中，必須假設(shè)有50%完全承受剪切力，即n/2個膨脹螺栓，計算出膨脹螺栓的有效截面積s（cm2）與螺栓樣本中的截面積比較選擇適合的螺栓?；蛑苯硬榕蛎浡菟颖局兴鶚嗣鞯脑O(shè)計抗剪力再乘上所計算的螺栓數(shù)量，再和所受到的力進行比較。只要計算的抗剪力大于實際受力就可以了?？估ν瑯又苯硬榕蛎浡菟颖局兴鶚嗣鞯脑O(shè)計抗拉力再乘上所計算的螺栓數(shù)量，再和所受到的力進行比較。只要計算的抗拉力大于實際受力就可以了。這里應(yīng)

20、注意不同的水泥標號下參數(shù)有所不同。最后由于支架形式的不同，具體問題應(yīng)該具體分析，所出現(xiàn)的問題也會不盡相同，綜合的運用和細致的分析是關(guān)鍵。6.3.4該技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用實例（1）實際應(yīng)用該技術(shù)的工程介紹:舉例來說某工程總建筑面積20萬平方米，工程性質(zhì)為新建，由地上棟塔樓，商業(yè)用裙房，地下部分組成。地下部分為連通式共3層，地下一層為商業(yè)、餐廳等，地下二、三層為停車及設(shè)備用房。結(jié)構(gòu)形式均為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，工程為綜合高檔智能商用寫字樓。這樣規(guī)模的工程機電安裝項目按一般通常做法會因為圖紙標注的位置有沖突，造成施工時各專業(yè)位置重疊而不得不返工拆改的工程量就可以達到全部總工程量的20%左右，對于因功能或

21、其它問題改變而產(chǎn)生的變更拆改更是驚人。由于各種原因能夠辦理變更洽商的量并不多，而且能辦理時又與辦理變更洽商的水平和責任心有關(guān)，所以發(fā)生拆改對安裝企業(yè)是十分不利的，應(yīng)該盡量避免發(fā)生變更拆改，即使發(fā)生了也是越少越好。使用該項技術(shù)后由于事先對可能發(fā)生位置沖突的部位進行了圖紙預裝配，相關(guān)內(nèi)容做了調(diào)整，同時所有施工人員加深了對圖紙的認識。整體工程沒有因為施工企業(yè)自身沒有全面吃透圖紙而發(fā)生任何重大的返工量，全部是一次安裝到位，同時工程進度大大超前了原先的進度計劃。保質(zhì)保量完成了工程。（2）經(jīng)濟效益分析首先這種技術(shù)主要依賴于計算機的使用，必須配置足夠數(shù)量足夠品質(zhì)的計算機，這需要一定的投入，但是現(xiàn)在由于要求各種報驗的表格和來往的信函都是由計算機打印的，基本上每個施工單位的每個工地都配備有計算機，所以可以資源共享。其次屬于隱形投入，就是這種技術(shù)需要具有專業(yè)素質(zhì)的人員，這些人員不僅要求懂得工程技術(shù)而且要會使用計算機制圖軟件，科技人才和人力的投入是不可缺少的，通過對現(xiàn)有人員的培訓造就復合性人才才是今后發(fā)展的