地库BIM机电支吊架应用

企业   房产   2022-07-22 17:30   北京  

导 读NO.228
支吊架对机电管线主要起到承担荷载和限制位移、震动等功能,有施工量大、形式多样、安全隐患点多等特点。在地库传统的支吊架施工中,由于施工面积大、涉及专业类型多、施工先后顺序不同导致支吊架施工凌乱分散,从整体管理上也缺乏系统性。随着BIM技术在地库项目中不断的应用和拓展,可通过BIM实现深化设计、成本核算、材料采购、施工管理等功能,使用BIM技术布置支吊架也被更多的项目投入使用。




地库BIM机电管线综合

与施工顺序不同,地库项目在使用BIM技术布置支吊架时,首先要对机电各专业管线进行建模和综合布置。管线综合时除了需要考虑机电管线的安装空间, 还需要考虑施工顺序、支吊架安装空间以及后期维修空间。再根据管综时预设的支吊架方案计算间距、荷载,最后通过计算结果确定吊杆和横担的尺寸。


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地库管线调整原则
地库相对于其他建筑区域有面积大、管线尺寸大、机房多等特点,在地库管线综合时要有针对性的对其特点进行调整。
  • 基于地库面积大的特点,机电管线分专业平铺排列,减少管线对净高的影响;
  • 机电管线尽量避免多专业混合排列,可减少施工组织难度,减少不同专业公用支吊架和支吊架穿插安装;
  • 在管线密集处,管线需要上下并排时,大管在上、小管在下;长管线在上、短管线在下可以节约支吊架成本;
  • 管线调整时考虑车库美观与甲方要求,由于车位净高要求较车道底,可将复杂管线安排在车位。

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支架预留空间
在调整管线时就需要考虑支吊架预留安装空间,支吊架与建筑、结构、机电管线都需要预留一定空间,否则会发生安装便或无法安装的情况。
▲ 截图来自--《05R417-1:室内管道支吊架》

▲ 双拉杆刚性吊架

机电管线间距除了需要预留支吊立杆的空间,还需要考虑支吊架根部的安装空间以及立杆与机电管线的间距。


地库常用支吊架样式与预留空间
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支吊架样式

一般来说地库常用支吊架有活动支吊架、固定支吊架、抗震支吊架。下面以地库管线的固定支吊架为例,常用固定支吊架有单杆吊架、双杆吊架、双拉杆刚性吊架,托架等。

 1.1 水管支吊架

地库中水系统管道有类型繁多、施工量大、局部密集等特点,管道材质、连接方式也不尽相同。基于不同施工情况,水管采用的支吊架形式也各不相同,以下举例几种地库中常见的水管支吊架形式:

a.单管吊架:

▲ 截图来自--《03S402 室内管道支吊架图集》


▲单管吊架

b.水管吊杆:

▲ 截图来自--《03S402 室内管道支吊架图集》

▲ 重力水管单杆吊架

c.单管托架:

▲ 截图来自--《03S402 室内管道支吊架图集》


▲ 单管托架

d.多管吊架:

多根水管共用支吊架,支吊架荷载大、占用空间大。在调整管综时需要为支吊架预留足够的安装空间。

▲ 截图来自--《03S402 室内管道支吊架图集》

▲ 多管吊架(西安西派国际DK1项目)

▲ 多管吊架(西安西派国际DK1项目)

1.2  风支管吊架

地库空间大,风管排布相对疏松,但是防排烟风管尺寸大,风管外或包裹防火板,除考虑横梁选用规格,也不要忽略横梁、吊杆与风管间预留防火板安装空间。

 ▲ 风管吊架

▲ 截图来自--《19K112:金属、非金属风管支吊架(含抗震支吊架)》


1.3  桥架支吊架

地库中常用桥架为线槽式、梯架式桥架,传输更大的功率时需要使用母线槽。由于不同形式桥架内承载的电缆规格不同,二次穿线需要预留的空间也不同,母线槽与桥架施工要求也不同。但在Revit模型中只有桥架建模的指令,母线槽需要用桥架模型代替,外形差别不大。因此在BIM管综调整桥架、母线时需要格外注意区分不同各种类桥架及母线槽,以及考虑添加相应规格的支吊架。

 ▲ 截图来自--《D701-1~3:封闭式母线及桥架安装》


▲ 线槽式桥架吊架

▲ 梯架式桥架吊架

▲ 母线吊架

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综合支吊架
普通安装方式支吊架凌乱分散,交叉较多,在空间狭小的区域没有空间分专业安装支吊架。综合支吊架工法,将排布整齐有序的综合支吊架取代传统支吊架形式,不仅减少了支吊架的数量,而且使管线走线更清晰,美观度、质量均为提高。在满足各种管线布置的前提下,有效地控制整体占用空间。

地库项目利用BIM技术能够更加合理、直观的调整管线,综合支吊架更加符合发展方向,建议由总包单独分包。


▲ 综合支吊架


▲ 综合支吊架(嘉兴花语江南项目)



支吊架安装间距
管道支吊架间距设置不规范造成的影响:
  • 支吊架安装间距过大,管道将会局部变形、下沉,影响管道使用安全。
  • 支吊架安装间距不均匀,安装观感差。
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水管支吊架安装间距
水管系统根据不同的管道材料,支吊架的安装间距不同,根据不同的管道系统支吊架安装的规定也不同。在考虑添加支吊架时需要注意不同管材和系统之间的差异,以免出现错漏。

以下表格为《GB 50738-2011 通风与空调工程施工规范(2011版)》中不同材料、连接方式管道吊架最大间距。


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风管支吊架安装间距
《GBT50243-2016 通风与空调工程施工质量验收规范》6.3.1风管支、吊架的安装应符合下列规定:
  • 金属风管水平安装,直径或边长小于等于400mm时,支、吊架间距不应大于4m;大于400mm时,间距不应大于3m。螺旋风管的支、吊架的间距可为5m与3.75m;薄钢板法兰风管的支、吊架间距不应大于3m。垂直安装时,应设置至少2个固定点,支架间距不应大于4m。

  • 支、吊架的设置不应影响阀门、自控机构的正常动作,且不应设置在风口、检查门处,离风口和分支管的距离不宜小于200mm。

  • 悬吊的水平主、干风管直线长度大于20m时,应设置防晃支架或防止摆动的固定点。

  • 矩形风管的抱箍支架,折角应平直,抱箍应紧贴风管。圆形风管的支架应设托座或抱箍,圆弧应均匀,且应与风管外径一致。

  • 风管或空调设备使用的可调节减震支、吊架,拉伸或压缩量应符合设计要求。

  • 不锈钢板、铝板风管与碳素钢支架的接触处,应采取隔绝或防腐绝缘措施。

  • 边长(直径)大于1250mm的弯头、三通等部位应设置单独的支、吊架。


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桥架、母线支吊架安装规定
  • 水平安装的支架间距宜为1.5m~3.0m,垂直安装的支架间距不应大于2m。
  • 采用金属吊架固定时,圆钢直径不得小于8mm,并应有防晃支架,在分支处或端部0.3m~0.5m处应有固定支架。
  • 母线槽水平敷设时,底边至地面的距离不应小于2.2m,除敷设在电气专用房间(如变配电室、电气竖井、电气技术夹层、柴油发电机房、UPS室等)外;垂直敷设时,距离地面1.8m以下部分应采取防止机械损伤措施。
  • 母线槽水平敷设时,支承点间距不宜大于2m;垂直敷设时,应在每节母线槽及通过楼板处采用专用附件(弹簧支架)支承并以支架沿墙支持,间距不宜大于2m.
  • 母线槽末端无引出时,应封闭。母线槽的始端箱或电缆馈线箱悬空时,应采用支吊架固定。
  • 母线槽不应在穿过楼板或墙壁处连接,支吊架不应设置在母线槽连接处或插接口处。
  • 母线槽跨越建筑物变形缝处应设置膨胀节。母线槽直线敷设长度超过80m时,每50~60m宜设置膨胀节。
  • 母线槽不宜敷设在腐蚀气体管道和热力管道的上方及腐蚀性液体管道下方。当不能满足上述要求时,应采取防腐、隔热措施。



BIM插件布置、验算支吊架
下面以“嘉兴花语江南项目”地库为例,演示利用Revit红瓦插件布置、验算支吊架的步骤。

▲ “嘉兴花语江目”地库模型


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布置支吊架,验证预留空间
在BIM管综调整完毕后,用以下局部管线演示添加支吊架:
以添加水管支吊架为例,按照经验以及估算值设计支吊架形式与立杆、横担型号尺寸。

▲ 局部管综截图


▲ 红瓦插件截图


▲ 插件验算后添加水管支吊架


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支吊架验算

设置好各项参数,对支吊架进行验算,经验及估值往往保守,验算后可采用更合理、经济的选型节约成本。



▲  红瓦插件截图

经过验算后立杆、横担槽钢从10#修改为8#。

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批量布置支吊架

根据演算结果中显示的间距,参考规范中支吊架间距以及规范批量布置支吊架。


▲ 红瓦插件截图


▲ 批量布置支吊架后效果


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成果应用

支吊架模型添加完成后,可导出材料表、剖面图方便成本核算、采购、下料。利用剖面图和三维模型搭配,方便各方审核方案以及后期施工安装。

▲ 红瓦插件导出材料表

▲ 局部管综相应剖面




BIM机电支吊架应用不能仅仅止于模型,想要发挥BIM协同设计、工程量计算、施工组织模拟等作用,需要BIM应用落地。当采用综合支吊架时,在BIM实施的过程中会遇到很多问题,比如支吊架费用在各专业间如何拆分,专业工程分包特别是燃气、电力和消防等当地政府指定分包,经常不按照BIM规划路线进行施工,综合支吊架难以协调实施,管线复杂处施工顺序混乱等。为了实现BIM落地,使BIM发挥应有的作用,需要项目管理方提前组织协调,利用统一的BIM模型对各专业分包进行交底,过程中坚持以模型为依据协调各方工作,鼓励各参与方积极使用模型工作,才能真正实现BIM的价值。




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