摘要:地下车站由于受线路布置、土建投资、工艺设备要求等多方面的影响,其建筑面积、结构层高、净高要求均需严格控制。为了使各类管线能自行其道、互不干扰,同时又能有效利用建筑内部空间,尽量降低管线布置对土建规模的影响,将结构层高控制在合理的范围内,在轨道交通项目设计中需引入“管线综合”的设计概念。
关键词:地铁车站;管线综合;支吊架;BIM
引言
众所周知,管线设计作为地铁车站建筑工程中的重要组成,管线综合布置的科学合理性,直接影响了地铁车站建筑功能是否能够得到有效的发挥。管线位置与管线布局的科学合理性是设计人员重点需要考虑的问题,想要提升设计质量,需要设计人员结合地铁车站建筑工程的实际情况,科学规划管线布局,合理安排管线位置,尽量发挥地铁车站建筑管道的最大价值为目标,为人们提供便捷的服务。当前,我国在建筑工程管线设计方面存在一些通病,因此导致居民日常生活用水情况受到影响,需要对管线设计方案加以优化,以满足人们的生活基本用水、排水需求,提升我国地铁车站建筑设计水平。
1、基本概述
综合管线深化设计主要是针对区域内不同功能的机电设备,借助合理的操作技术,保证其管线的排布、布局的科学化。由此,该技术能够有效地解决管线的内部结构问题,促使多元化机电交叉问题得到有效解决。同时,该技术能够充分考虑建筑的结构性问题,有效的权衡了各元件之间的协调性,完全避免了操作之中的性能冲突问题,基本满足了地铁车站建筑的需求。因此,该设计不仅保证了地铁车站建筑的美观性与功能性,也能从根本上控制工程的成本规划,实现优化的价值。
2、地铁车站建筑管线综合原则
根据原设计图纸,了解平面内专业管线的位置和标高,充分了解原设计图纸的意图,满足原设计图纸的功能要求、施工安装要求及运营维护要求,结合建筑结构设计的约束条件,采用BIM技术对地铁车站施工管线进行综合布置。当管道发生碰撞时,在满足规范要求的前提下,对各专业管道进行优化,合理布置。其布置原则如下:(1)电气管道避风管、水管避风管、压力管道避风管、小直径避风管、大直径避风管、方便管道避风不方便管道。(2)管道应集中合理布置在墙、梁附近,设备与管道的接头应避开在梁的位置。(3)当桥梁和水管水平布置时,桥梁应位于水管上方,在桥梁敷设后期应考虑电缆敷设。(4)管道外壁与墙或侧壁的距离不应小于150m,梁与柱的距离应为50m,各种管道外壁的距离应为100-150m。
3、综合支吊架材料选型思路
为保障综合吊架系统的优势,吊架系统都是采用槽钢系列、托臂系列、槽钢螺母、管束扣垫、基板、角连接件、槽钢扣件、管束、膨胀螺栓等组合而成。槽钢是综合吊架系统的支撑部分,应具有有效抗剪、止滑及抗冲击的能力。为保证美观外观设计要合理及轻巧,具备条型的安装孔,灵活方便的调整及固定。当刚度不足时,可采用双拼槽钢形式,具体要根据荷载的情况通过计算选择。槽钢系列是综合管架系统的最基本构件,通过吊、支撑、斜撑等组成吊架系统的各种形式。托臂也是综合吊架系统的支撑部分,一般是靠近墙体,应具有有效抗剪、止滑及抗冲击的能力。为保证美观外观设计要合理及轻巧,具备条型的安装孔,灵活方便的调整及固定。当刚度不足时,可采用双拼槽钢形式,具体要根据荷载的情况通过计算选择。托臂的斜撑设计可增加托臂的承载量或减少托臂的间距,管束支撑及扣垫是悬吊或支撑管道结构的相关组件。好的设计应具有无需工具,一体化锁扣固定,通用于所有规格槽钢支撑件及可调整的功能。在使用了多种的组件后,综合吊挂系统可根据地铁中具体的管线走向进行综合吊挂设计,在综合的过程中有如下的集中形式。
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3.1多管门形吊架
公共区及设备用房区的空调水管、消防水管、生活水管、自动灭火管道、污水管等可采用此“多管门形吊架”。优点是美观、可调节、固定支架可统一布置,有比较大的优势。
3.2风管水管共用吊架
设备用房区管线密集,相对走廊内的空间要求低些,一般保障2.2~2.6m的走廊高度,可采用此种安装方式,开始安装管线前,只要落实各类管线的情况、提供管线每米的运行重量、确定相互的标高关系、选择吊架的间距和吊杆的直径后(通过计算核查),就可以进行吊杆的安装,支撑的槽钢高度可进行现场的调整和优化,安装是非常快的,这也体现了综合吊架系统的优势。
3.3多层风管/电缆桥架共用吊架
电缆桥架与风管是车站管线综合图中的重要部分,按照管线综合的设置原则,电缆桥架一般是设置在靠上的位置上,由于电缆的重量大,与其它系统有电磁干扰等距离要求,多采用示意图中的双层或多层布置,相应的吊架根据荷载要相应的加粗,此种共用的方式在地铁系统中应用多。
4、建议管线综合采用BIM技术应用
BIM技术的发展对管线综合的实施可以提供巨大的帮助,建议在地铁管线综合中广泛使用,建议注意以下的要点:(1)BIM实施前的必要准备。BIM技术的应用,必然会对既有的管理制度、管理流程和技术标准产生一定的影响,因此将可能对项目的管理制度、管理流程和技术标准进行相应的调整,项目相关参与方应作好思想准备与相应的技术储备,以便BIM技术在项目中的顺利实施。(2)BIM软件平台本地化开发。建议项目全生命周期采用国内自主开发的协同平台,该协同平台应集动态表单、动态流程、动态标签等为一体的一体化平台。同时,目前市场上既有的BIM软件产品本地化上还不完美,对于全生命周期采用BIM的项目,需要联合BIM软件公司和业主方一起进行定制开发,实现BIM软件平台的本地化,形成轨道交通工程行业全生命周期典型的本地化BIM解决方案。
5、优化及创新
对于机电安装与调试的操作应从工程的整体规划出发,分析各项操作可能会遇到的影响,利用MagiCAD软件进行科学的管线布置。特别需要注意各管道的颜色、大小的标识,保证其调试方法能够切合工程的基本操作原则。同时,需要使用三维图像设计将具体操作空间拓展于4D映像之中,改善复杂管线设计对管线功能的负面影响。需要强化与操作人员的沟通,确认具体管线操作的规则和交底技术,进而全面各项参数切合工程需求。最后,需要技术人员对于具体操作进行技术监管,权衡出图的基本效率,进而确保管线的综合布置结构能够阶段性的达到空间的需求。若存在布局不科学的现象,技术人员应对对于进行优化调整,利用精准的二次加固或二次改善的方法精准管线的设计方案,减少返工现象对工程的影响。综合来说,综合管线深化设计也能够整体性的加固、稳定地铁车站建筑的结构性,彰显出“直观”的监控价值,有利于工艺效益的全面提高。
结束语
管线综合设计可以很大程度上改善建筑内部空间效果,优化管线使用及检修空间,节约工程造价。应在科学合理的原则及标准的基础上,加强推进BIM等新技术,更好的实现管线综合设计的理念。
参考文献
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论文作者:金莎
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/23
标签:管线论文; 吊架论文; 风管论文; 车站论文; 地铁论文; 槽钢论文; 管道论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;