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摘要：本文对建筑机电工程管线综合进行了简要概述，并详细的阐述了具体实施原则及流程等，并简要的介绍了BIM在机电工程管线综合中的应用。
关键词：机电工程；管线综合；BIM；注意事项
1建筑机电工程管线综合概述
1.1管线综合的必要性
随着人民生活水平的提高，人民对生活质量的要求越来越高，使得建筑物的功能要求也越来越完善，从而导致实现这些功能的机电管线也越来越多，这些错综复杂的管线需占用很大的空间；同时，建筑物的空间造型、内部装饰也追求空间上的层次感及高净空，以便给使用者创造一个舒适度高的环境，因此建筑设计师（或室内设计师）总是尽量将空间最大化的留给使用者，并且最大限度的压缩机电管线占用的空间，因此为满足功能完善及高舒适度的要求，就需要管线综合来实现有限空间的高效利用。
在机电专业施工图设计初期，机电各专业设计人员只会根据经验，大致确定一下空间狭窄而管线众多部位（如走道）中各专业主要管线的平面相对位置（如某专业靠左、某专业靠右）和相对标高，然后便投入到繁忙的施工图设计过程中，同时由于项目设计周期短，以及其它专业修改造成的本专业跟随修改等因素，机电各专业有效的的施工图作业时间根本无法满足实际工作量的要求，使得机电各专业在施工图设计阶段交流甚少，加上各专业施工图作业过程中无法及时了解到其它专业随着施工图的深入而确定的各管线尺寸，因而不可避免的造成各专业施工图管线冲突不断，或者因某一个专业参与人数可能不止一个人及参与人员技术水平参差不齐，同一个专业内部甚至同一个人的设计图纸都有可能出现矛盾及相互冲突；所以未进行管线综合的机电施工图图纸势必存在大量冲突，不可能满足现场施工图施工要求，因此需要施工图管线综合来解决机电工程各专业施工图图纸中的冲突。
此外，施工单位在机电管线综合的同时可以对机电工程图纸进行优化，并对机电管线工程进行支吊架体系的设计，对整个项目的机电工程进行全面热深入的解析，相当于实现了机电工程安装的预演，为以后机电工程安装得顺利实施打下坚实的基础。
综上所述，为提高建筑空间的有效利用，解决施工图中存在的冲突，优化施工图，以及顺利实施机电工程安装，管线综合这样过程非常重要而且必要。
1.2管线综合的对象及内容
1.2.1管线综合的对象
机电管线综合涉及的机电专业有暖通、动力、给排水、电气等专业；其中给排水专业主要涉及管线类别有给水管道、消防管道、热水管道、排水管道等；暖通专业主要涉及管线类别有供暖管道、空调水管道（或其它冷媒管）、通风风管、空调风管、防排烟风管等；电气专业主要涉及管线类别有强电线槽、弱电线槽、消防线槽等；动力专业主要涉及管线类别有燃气管道、蒸汽管道、气体管道等；以上均为机电管线综合的主要对象，在实际工程项目的管线综合中，可能只包含以上管线类别中的部分管线类别，比如南方温暖地区、夏热冬暖地区建筑一般不包括采暖管道，也有一些项目可能不局限于以上管线类别，比如燃油锅炉房、燃油发电机房、燃油厨房还包括供油管道。
1.2.2管线综合的内容
管线综合的内容主要是以设计各专业及建设各方确认的空间管理方案、管线综合设计原则、技术经济、运行维护管理等的要求，对各冲突碰撞管线进行调整，对各管线的位置（包括平面位置和竖向位置）进行精确定位并优化，并对机电工程管线的支吊架体系进行设计和布置。
1.3管线综合的目的
经过管线综合，实现有限空间的高效利用，最大限度的增加使用者的有效使用空间；解决施工图设计过程中因各种因素造成的冲突，将施工图设计中的模糊部分进行深度设计优化，减少施工时的返工，增加施工图的实际可操作性；经过管线综合过程可以全面深入的了解整个项目的设计意图，并间接的对整个项目管线工程的虚拟定位安装，以便以机电工程实际安装时合理安排，有序施工，高速高效；通过管线综合管对管线支吊架体系进行设计和布置，尽量使工程管线共用支吊架，节约施工时间，缩短施工工期，减少返工、减少材料的使用或损耗，降低工程成本。
2建筑机电工程管线综合的实施
2.1管线综合实施前的准备
2.1.1组织的设立
为提高机电管线综合成果的质量，保证管线综合作业迅速高效开展工作并按时完成任务，在具体开在管线综合作业之前需要专门成立管线综合实施团队——管线综合小组，并配备相应的技术人员，小组成员应包含机电各专业成员，并且应有明确的分工；管线综合技术牵涉到设计与施工的综合知识，相关参与人员不仅对机电设计有所了解，同时对施工也需一定涉猎，因此管线综合团队成员应选择兼具设计和施工经验的技术人员，最好选择有过机电管线综合经历并有过成功案例的人。
一般情况下，管线综合小组应设一名技术负责任人，该负责人统筹整个项目机电管线的组织、协调、管理工作，同时解决管线综合过程中各种技术问题；同时管线综合小组至少应配备暖通、电气、给排水专业作业人员各1名。
2.1.2资料与信息收集
管线综合作业具体实施之前，需要收集各种与其有关的资料，主要有：建筑、结构、装修、机电各专业施工图电子版、相关技术变更资料、技术交底纪要；业主合同中的技术要求及招标过程中对承包方的技术答疑回复，招标文件对机电设备、管材等的详细要求，相关设计；相关设计、施工规范（标准、图集）、技术手册等资料。
同时还要与相关建设各方（主要包括施工图设计方、业主、管线综合小组内部）交流与协商，收集各方意图、诉求、或特殊要求信息，比如和业主及设计方洽谈，关注业主对总体标高、局部标高的特殊要求；和设计方交流，了解设计方的设计意图，设计方各专业在本项目中的一些特殊要求，寻求设计方的一些建议等
2.2管线综合的实施
2.2.1管线综合的空间管理
由于受到室内空间、安装、维护、安全、管线特殊性要求，需要对管线平面、竖向排序，同时对各管线之间的间距也要有所限制，所以需要对管线综合有一个空间管理，并有相应的基本原则，具体要求如下：
1）竖向排序要求
（1）热介质管道在上，冷介质管道在下
（2）无腐蚀性介质管道在上，腐蚀性介质管道在下
（3）气体介质管道在上，液体介质管道在下
（4）保温管道在上，不保温管道在下
（5）高压管道在上，低压管道在下
（6）金属管道在上，非金属管道在下
（7）不经常检修的管道在上，经常检修的管道在下
2）管线间距基本要求
（1）水管（包括空调水管、给排水水管）之间的最小距离不易小于100mm，水管附件不宜并列安装，应错开位置，若需并列安装，间距不宜小于200mm；水平管与墙面间距不小于100mm，与顶板（梁）的间距不小于50mm，立管与墙面的净距如下表（括号内数值为推荐最小值）：
（2）风管之间最小间距不易小于150mm，风管附件不易并列安装，若需并列安装，间距不易小于250mm；风管与墙壁的间距不小于100mm，风管与顶板（梁）的距离不小于50mm。
（3）强电桥架与弱电桥架之间水平距离不小于400mm，电缆桥架多层布置时，弱电桥架间距不小于200mm，强电桥架间距不小于300mm，弱电桥架与强电桥架间距不小于500mm，如有屏蔽盖可减少到300mm；桥架与墙面间距不小于100mm，与顶板（梁）间距不小于300mm。
（4）风管、水管、桥架两两之间间距均不小于100mm，热水管与桥架间距不小于300mm。
在确定以上间距时，如果管线有保温层，则间距从保温层外侧算起。
2.2.2管线综合的避让原则
管线综合时会遇到大量的机电管线冲突、碰撞等，这时需要对其进行化解，需要根据管道性质、施工难易程度、经济、安全运行、维护方便等因素确定调整的基本要求，即避让院子，具体如下：
1）有让无
有让无是指有压管线避让无压管线，无压管线依靠重力作用在管内流动，且一般无压管线内水流常带有悬浮性固体杂质，易堵塞管道，水平管段必须保证一定的坡度，以便管内介质畅通，因此无压管道水平管道应力求简短、减少转弯、避免上下翻，在管线综合时，当管线交叉，应将无压流管线的标高作为优先条件给予保证；常见的无压流管线有污水管道、废水管道，重力雨水管道、空调冷凝水管道等。
2）小让大
在管道排布时，应优先布置管线尺寸较大的管线，当小尺寸管线和大尺寸冲突时，小尺寸管线应避让，这主要是因为小尺寸管线调整方便，有利于现场施工，且相对造价低[1]。
3）少让多
少让多是指附件相对少的管线避让附件相对多的管线，这有利于施工和检修，更换附件。一般来说，系统附件的尺寸比管道都要大，并且附件常常不规则，当附件多的系统与附件少的系统交叉碰撞时，应考虑到系统附件的安装及后期维修的方便，遵循附件少的系统避让附件多的系统[1]。
4）冷让热
冷让热即冷水管线避让热水管线，由于热水中的气体更容易析出，加上热水易蒸发，当标高连续调整时，在标高变化的部位容易造成管道积气，形成气阻，增大水流阻力且腐蚀管道。当冷水管与热水管标高打架，需要标高调整时，遵循冷水管避让热水管原则[1]。
5）金让非
金让非是指金属管线避让非金属管线，因为金属管线交容易弯曲、切割、连接等[2]。
6）临时管线避让永久管线
7）施工简单的管线避让施工复杂的管线
除了以上主要避让原则外还有其它一些避让原则，读者可查阅相关资料。
2.2.3管线综合实施程序
管线综合的的实施程序：成立组织→资料收集→解析资料→整理图层→合并图纸→剖面图绘制→成果审核→各方确认→出图
3BIM在建筑机电工程管线综合中的应用
3.1BIM技术应用简介
BIM技术在机电工程管线综合中有着巨大的应用潜力和优势，能够实现三维管线综合，实现机电全专业三维管线综合建模建模、任意剖切和轴侧、全面检测管线碰撞、全面精确定位管线标高、真是尺寸建模、直观检测层高瓶颈位置（精确控制层高及吊顶高度）、3D动画漫游、建模的同时也是三维校审。
3.2BIM技术在管线综合中的主要应用
3.2.1机电全专业建模及管线综合
在实际工程项目中，首先机电各专业根据前期项目空间管理策划，同时在一个三维模型中建造各自专业的三维模型，初步定下各自专业管线的三维位置（包括左右、前后、上下的定位），各专业初步建模的同时可随时查看与其它专业的三维模型，以及自己专业与其它专业管线的相对位置，检查各自专业主要管线的位置和走向是否与其它专业有有冲突，随时进行与各专业的协商，同时进行主要管线位置和走向的调整，这样各专业完成各专业建模的同时，实现了初步管线综合。
当机电全专业建模结束后，同时相当于机电各专业也完成了主要管线的初步管线综合，此时的机电BIM模型也初步满足了前期项目空间管理策划的空间要求，在此基础上各机电专业一同对初步模型进行解析，全面了解初步模型中的机电各专业的冲突点、碰撞点、以及各管线布置存在的优化点，各机电专业集体协商，同时提出解决方案；对初步机电BIM模型解析完成后，根据解析模型时对冲突点、碰撞点及优化点提出的解决方案，各专业同时对初步模型进行修改及进行深度管线综合，完成深度管线综合模型。
综上所述，BIM技术可以实现机电全专业建模，同时实现全专业管线综合。
3.2.2管线碰撞智能检测
把整合了土建BIM模型的机电管线综合模型（需要转化模型格式）导入能够进行碰撞检查的相关软件，进行综合管线的模拟碰撞检查，可以自动检测出机电管线之间、机电专业与建筑结构之间的碰撞点，导出逐个碰撞位置的检查报告，同时可以根据碰撞检查报告逐个对碰撞位置进行精确追踪，随之进行逐个处理，进一步完善机电工程管线综合模型。
BIM管线碰撞智能检测技术能够自动完成管线综合模型的碰撞检查，自动追踪碰撞处的精确位置，便于设计人员完善管线综合模型，与人工碰撞检查相比，节约设计人员大量时间、精力，大大提高工作效率。
3.2.3任意剖切模型
BIM技术可以对整个项目工程模型进行任意剖切，向别人展示任意整个剖切面位置处附近室内立体机电（包括设备、管线）布置，并随意对某一剖切面命名保存在视图栏中剖面视图一栏中，可以利用此技术此剖切技术把一些别人关注的一些位置提前剖切，并命名保存，以便在在汇报或交流中直接通过保存的剖面目录快速展示相关整个剖切面位置附近室内的具体布置情况。
3.2.4自动生成剖面图
由于施工现场的硬件及软件条件，现场施工用图大部分仍以传统的二维图纸为主，现场仍然需要二维图纸，特别是机电工程现场施工时，仍然需要复杂部位机电综合管线剖面图，以便在施工安装过程中快速确定各管线的定位参数；BIM技术可以对模型的任意部位进行剖切，并可以对剖切部位自动生成剖面图，不需要再像传统的二维作图模式，剖面图需要单独重新绘制，这对机电工程管线综合剖面图的绘制有了极大的帮助。
3.2.5图纸自主关联
在机电管线综合的工作过程中，将对原模型中的机电设备管线进行重新定位，并可能增加一些管道附件（如排气阀）、管件（如弯头）等，这就不可避免的将要对原有模型进行修改，原二维管线综合的过程中，平面图的改动，将造成剖面图、轴侧图等其它相关图纸也需要人工改动；现BIM技术彻底改变原来“一改具改”工作模式，在机电工程管线综合的过程中，只要对模型中的某处进行改变，模型因设计参数化关联实现各机电专业平面图、各管线综合剖面图、机电轴测图自动作出相应改变，实现“一改自改”，因此，机电管线综合工作效率得到了大大的提高，并能确保关联图纸修改的准确性。
4注意事项
建筑机电工程管线综合时需要满足各专业原设计功能要求，符合国家相关法律、法规、规范的要求，特别是与消防有关的管线综合；同时文中有关管线综合时有关间距要求是一般情况下的要求，如遇特殊情况需结合实际满足特殊情况下空间间距要求；另外需要特别注意相关管线综合文件需各相关专业、相关单位核查、确认，特别是施工图设计人员的确认。
参考文献：
[1]徐金圣，李生兵.大型复杂公共建筑管线综合布置技术[J].工程质量，2014，32（9）：51-54
[2]陶玉清.某校区室外综合管线的设计与施工[J].四川建筑，2010，30（6）：180-182