肖坤明，王碩

（中冶建工集團(tuán)有限公司，重慶 400050）

0 引言

隨著工業(yè)建筑的發(fā)展，輕鋼廠房的設(shè)計(jì)應(yīng)用越來(lái)越普遍。由于它具有結(jié)構(gòu)輕、跨度大、施工效率高、二次回收無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用在電子產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品制造等行業(yè)。輕鋼廠房室內(nèi)架空管線主要包括噴淋管道、消火栓管道、線槽橋架、風(fēng)管等。由于輕鋼廠房橫梁使用型鋼，主梁高度較高，在滿足設(shè)備需要室內(nèi)凈空高度的前提下，經(jīng)常會(huì)造成架空管線施工空間小。同時(shí)，一般廠房室內(nèi)無(wú)吊頂，傳統(tǒng)支架不僅形式雜亂、施工效率低，而且影響廠房整體美觀度[1]。如何通過(guò)優(yōu)化架空管線及綜合支架的布置，解決傳統(tǒng)支架的施工弊端，達(dá)到綜合支架統(tǒng)籌部署、施工效率高、節(jié)約材料、美觀度高等優(yōu)點(diǎn)，是設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)[2]。

1 架空管線的布置

該工程為81m x36m矩形鋼框架輕鋼廠房，共計(jì)四棟廠房，每棟兩層，層高5.200m，樓板厚度120mm。廠房橫向共計(jì)10根主梁，梁高700mm，主梁間距9000mm；每?jī)蓚€(gè)主梁之間共計(jì)3根次梁，梁高700mm，次梁間距2250mm；豎向共計(jì)5根主梁，梁高900mm， 主 梁 間 距 分 別 為 3450mm，8550mm，12000mm，12000mm。廠房?jī)?nèi)架空管線主要包括噴淋管道、消火栓管道、線槽、風(fēng)管等。因設(shè)備高度限制，業(yè)主要求廠房?jī)舾摺?.200m。減去樓板及梁高，架空管線安裝可用凈空高度為98m。

1.1 噴淋管道布置

設(shè)計(jì)噴淋管道主管位于豎向主梁中間，最大管徑DN150。支管位于主管兩側(cè)等距敷設(shè)。噴頭為直立型上噴頭，正方形等距布置，噴頭間距為3000mm。由于主梁間距為9000mm，噴淋管道布置滿足規(guī)范，且可以很好利用主梁間距，達(dá)到美觀效果，如圖1所示。

1.2 消火栓管道布置

設(shè)計(jì)消火栓主管沿廠房外墻內(nèi)側(cè)形成環(huán)網(wǎng)，最大管徑DN100，此布置方式可減少與其它管線的碰撞。室內(nèi)消火栓沿貼外墻設(shè)置，由架空主管環(huán)網(wǎng)沿立柱接支管引入室內(nèi)消火栓箱內(nèi)，如圖1所示。

圖1 噴淋、消火栓管道平面布置圖

1.3 線槽燈具布置

設(shè)計(jì)線槽沿廠房橫向方向平行布置，線槽高度50mm，間距為3000mm。燈具為長(zhǎng)方形LED面板燈，位于線槽下方，呈正方形等距布置，間距為3000mm，如圖2所示。

1.4 風(fēng)管布置

設(shè)計(jì)風(fēng)管沿廠房豎向方向平行布置，位于兩個(gè)橫向主梁中間，風(fēng)管高度400mm，每個(gè)風(fēng)管的風(fēng)口沿豎向方向等距布置，間距為5000mm，如圖2所示。

圖2 線槽燈具、風(fēng)管平面布置圖

2 綜合支架的設(shè)計(jì)

2.1 BIM技術(shù)建模

由BIM工程師、項(xiàng)目總工、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員組成BIM技術(shù)小組。各專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，會(huì)同BIM工程師按照先主體后管線，從上向下依次按照結(jié)構(gòu)、電氣、消防、通風(fēng)空調(diào)的專(zhuān)業(yè)順序，在revit軟件上建模。建模完成后進(jìn)行碰撞檢測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)高重合率高。主要包括燈具與風(fēng)管平面位置重合，噴淋支管與風(fēng)管標(biāo)高重合。首先通過(guò)調(diào)整風(fēng)管位置及標(biāo)高消除碰撞位置，由于架空管線可用凈空高度小，通過(guò)調(diào)整風(fēng)管標(biāo)高無(wú)法滿足廠房室內(nèi)凈空高度。同時(shí)，若使用傳統(tǒng)支架，各專(zhuān)業(yè)獨(dú)立設(shè)置，則支架形式混亂，且各專(zhuān)業(yè)在施工過(guò)程中交叉作業(yè)，支架的制作安裝受到其它專(zhuān)業(yè)的影響。因此，BIM技術(shù)小組通過(guò)與設(shè)計(jì)溝通，提出架空管線重新分層設(shè)計(jì)，同時(shí)采用分層支架[3]。

2.2 架空管線的分層設(shè)計(jì)

上層為噴淋管道。由于設(shè)計(jì)噴頭為直立型上噴頭，且噴淋管道支管多，占據(jù)高度小，因此將噴淋管道設(shè)置為上層。

中層為風(fēng)管。為保證室內(nèi)照明，風(fēng)管設(shè)置宜高于LED面板燈，且風(fēng)口高度可使用風(fēng)管下支管或軟連接進(jìn)行調(diào)整，因此風(fēng)管設(shè)置在中層。

下層為線槽燈具，燈具的布置位于線槽下方。為保證室內(nèi)設(shè)計(jì)照度，無(wú)陰影區(qū)域，燈具宜布置在下層。且后期線槽布線及燈具接線安裝過(guò)程中，位于下層其施工界面更寬闊，可提高施工效率，同時(shí)便于后期增加布線及燈具維修。

2.3 綜合支架的分層設(shè)計(jì)

輕鋼廠房H型鋼梁上不允許焊接，該工程利用H型鋼的外形特征，設(shè)計(jì)了一種H型鋼梁吊座，用做綜合支架的吊點(diǎn)。吊座安裝于橫向次梁上，橫向每隔一根次梁安裝一個(gè)吊座，吊座間距4500mm。豎向在次梁上等距安裝，間距為3000mm。經(jīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)核，采用槽鋼沿廠房橫向平行布置，豎向間距為3000mm，作為綜合支架的主要載體。每個(gè)吊座下部使用長(zhǎng)度為400mm的10a槽鋼與平行支架焊接，這樣可使平行支架有多個(gè)等距吊點(diǎn)，可以增加綜合支架的穩(wěn)定性和承載力。減去橫向次梁與豎向主梁之間的高差，槽鋼上部距廠房豎向主梁底部的距離為200mm，槽鋼底部距室內(nèi)地坪距離為3.880m。噴淋管道主管及支管安裝于槽鋼之上，廠房中間噴淋主管位置沿廠房豎向平行布置寬度為2200mm的槽鋼支架，支架間距為3000mm，支管垂直于橫向支架，如圖3所示。

圖3 平行支架及吊座平面布置圖

風(fēng)管支架位于槽鋼下部，風(fēng)管頂部緊貼平行支架槽鋼底部。使用開(kāi)孔器在槽鋼上鉆孔安裝絲桿，與L50x5等邊角鋼制作成風(fēng)管吊架。沿廠房豎向，每根槽鋼下部安裝一個(gè)吊架。風(fēng)管底部角鋼距室內(nèi)地坪距離為3.430m。

線槽位于風(fēng)管下部，其上部距風(fēng)管下部角鋼吊架50mm，以便后期維修打開(kāi)線槽蓋板。同風(fēng)管吊架，使用開(kāi)孔器在槽鋼上鉆孔安裝絲桿，用于線槽吊架。LED面板燈安裝于線槽下方，固定在線槽上，LED面板燈厚度20mm。LED面板燈距室內(nèi)地坪距離為3.310m，滿足設(shè)計(jì)要求。

架空管線及綜合支架設(shè)計(jì)完成后，利用BIM技術(shù)建模，進(jìn)行管線碰撞檢測(cè)。同時(shí)繪制出各層管線平面圖剖面圖及支架平面圖剖面圖。通過(guò)對(duì)架空管線以及綜合支架的分層布置，充分利用了高度空間，各層管線有序排列，美觀度高。

3 綜合支架施工

3.1 支架吊座的施工

提前制作好支架吊座，在輕鋼廠房二層H型鋼梁及樓板施工完成后，依據(jù)支架吊座平面布置圖，即可安裝支架吊座。根據(jù)平面圖布置尺寸，利用紅外線水平儀對(duì)吊座位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，依次安裝完成廠房吊座。

3.2 平行支架的施工

吊座安裝完成后，焊接垂直方向槽鋼。同時(shí)沿廠房橫向依次焊接平行支架。同理，利用紅外線水平儀對(duì)平行支架準(zhǔn)確定位，保證平行支架在一條直線。平行支架安裝完成后，安裝噴淋管道及消火栓管道，如圖4所示。

圖4 吊座及支架圖

3.3 分層吊架的施工

噴淋管道及消火栓管道安裝、試壓、防腐工作完成后安裝風(fēng)管吊架。風(fēng)管方向垂直于平行支架，利用紅外線水平儀對(duì)風(fēng)管吊架絲桿的開(kāi)孔位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保支架的安裝精度。

風(fēng)管安裝完成后，沿平行支架方向安裝線槽。線槽位于支架正下方，利用角尺，在槽鋼腿寬度位置準(zhǔn)確定位，確保線槽吊架在一條直線。線槽安裝完成后，在線槽下部等距布置LED面板燈。

至此，綜合支架及管線施工完成。由上述可知，BIM技術(shù)應(yīng)提前于現(xiàn)場(chǎng)施工，同時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，及時(shí)規(guī)避現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題[4]。同時(shí)，綜合支架及管線的分層施工，可提高施工效率，各層管線互不干擾，管線無(wú)碰撞，如圖5所示。

圖5 廠房架空管線及綜合支架圖

4 結(jié)語(yǔ)

輕鋼廠房施工過(guò)程中，應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)架空管線及支架進(jìn)行建模，通過(guò)對(duì)管線及支架的分層，可以充分利用廠房的高度空間。逐層施工，可以提高支架及管線安裝的施工效率。避免管線交叉及各專(zhuān)業(yè)施工界面交叉。同時(shí)，單根支架的多個(gè)等距吊點(diǎn)，可以增強(qiáng)支架的穩(wěn)定性及承載力。通過(guò)對(duì)管線及支架的等距布置，也提高了架空管線施工的美觀度。綜上所述，我們應(yīng)該結(jié)合廠房結(jié)構(gòu)，各專(zhuān)業(yè)之間互相配合，做好支架選型，從而提高建筑品質(zhì)。

[1]劉景.工業(yè)廠房綜合支架設(shè)計(jì)應(yīng)用分析[J].河南科技，2017（7）：134-135.

[2]劉宇馳.綜合支架在機(jī)電安裝管線綜合平衡技術(shù)中的應(yīng)用[J].建筑施工，2017，39（8）：1285-1287.

[3]吳英武，周家明，陳衛(wèi).BIM技術(shù)在建筑安裝工程中的運(yùn)用[J].重慶建筑，2017，16（11）：56-57.

[4]王娜，秦宏偉，劉海鵬.新型鋼結(jié)構(gòu)綜合管道支架在玻璃廠的應(yīng)用[J].玻璃，2006（6）：26-27.