上海光源工程综合管线设计

1、上海光源工程-综合管线设计郭斌上海建筑设计研究院有限公司摘 要：以上海光源工程项目为例，提出综合管线设计新理念，从各专业管线平面叠加、横纵剖面分析、碰撞分析，阐述了同步设计的过程管理和质量管理。关键词：综合布局 横纵剖面 碰撞分析 新的平衡1 工程概况上海光源工程位于张江高科技园区，占地194231m2，建筑面积约50329 m2，建筑高度18.542m。此项目由同步辐射装置的主体建筑、动力中心、综合实验楼、行政办公楼、职工餐厅、招待所等辅助建筑组成（图1）。图1 建成后的上海光源工程外部全景在当时还没有bim等协同设计的技术手段条件下，本人作为光源工程设计参与者，在此项目的设计和施工配合中，

2、积累了一些经验，总结这些经验将对今后设计提高很有帮助，下面将针对上海光源工程公用设施中的综合管线设计的情况进行总结、分析。2 综合管线设计对工程所起的作用公用设施是本项目的技术支撑系统，它为光源工程提供电力、水冷、低温液氦、压缩空气、空调等基本运行条件。它主要包括供电系统、冷却水系统、纯水站、压缩空气系统、冷冻空调系统。而管线是整个公用设施的最基础组成部分。管线一方面担负着传送信息或运输介质工作，是本工程赖以生存和运行的基础，另一方面为了合理利用工程用地及空间，统筹安排好管线在工程中地下和地上空间位置，对整个工程起到举足轻重的作用。为此对整个工程进行管线的综合设计是非常必要的。因此做好综合管线

3、设计是整个公用设施项目设计工作中的重要环节。3 综合管线的设计系统框架上海光源工程不同于普通的民用建筑，它有着其特殊性。具体表现为: 建筑体量大、外立面复杂、层高起伏，设备管理用房多，工程系统繁多，总体道路地下管网错综复杂（包括主体建筑、动力中心等），各专业管线纵横交错，特别是工艺类的特殊管线众多；而且整个工程施工进度时间紧，要求高。我们通过以上项目特点的考察、分析，首先建立了综合管线的设计系统框架图（图2），具体是按以下步骤进行。各专业管线平面图叠加管线综合分析管线横纵剖面分析管线碰撞分析各专业管线协调分析最终版横纵管剖面分析图各专业管线初步协调各专业初步设计最终版管线平面及横纵管

4、剖面施工图 图2 综合管线的设计系统框架图1）在设计管线前，各专业设计人员应对本专业涉及到的管线种类、数量心中有底，对于共同重叠布置的部位，有个大致位置的划分。组织召开公用设施专业管线设计协调例会。各专业提供各工种相关资料（平、剖面图），包括各种管线的具体尺寸、标高、重量及定位。根据各专业管线的特性和设计原则（管线标高、口径、管线相对位置及定位），开展各工种的综合管线平衡工作，对各专业管线平面图叠加，这样各专业在指定的空间进行管线布置的位置一目了然，局部交叉的地方可通过多次的专业管线协调例会，进行协调。2）管线的综合分析，根据以上各专业管线平面叠加图（图3），针对此项目的特征，着重分析与结构专

5、业的可靠性；设计的先进性；技术经济合理性。以此来确立管线的综合布局。图3 总体公用设施管线平面叠加图3）管线横、纵剖面分析：横剖面可按照已确立的管线的综合平面布局，根据各专业提供的管线数据，画出主管廊的横剖面图，以便迅速、准确查看管线间的相对空间位置关系（图4）。纵剖面同样可根据各专业提供的管线数据，画出多段管线的纵剖面图，迅速、准确地查看管线的相对空间位置的走向（图5）。图4 1-1道路横剖面图图5 货运厅外技术走廊纵剖面示意图4）管线碰撞分析：在管线设计过程中，还需要将设计管线与已知管线进行碰撞检查，找出碰撞点，加以分析设计的管线是否符合要求。5）各专业管线协调分析：通过上述对管线综合分析

6、、横、纵剖面分析、碰撞分析得到的结论，组织召开各专业管线协调例会，进行再一次的管线修改，直到达成新的平衡。画出最终版的管线横、纵剖面分析图（图6）。图6 地下管沟1（1-1剖面图）4 综合管线设计新理念在上海光源工程设计过程中，提出了电缆桥架整合、风管合理布局、水管统一规定及土建、公用设施专业同步设计的设计理念。1）风管的合理布局。在设计初期就要求建筑专业将设备管理用房合理布置，根据主体建筑结构形式特点和专业工艺要求，划分八个区域，每个区域设置一个空调机房，机房出来的风管，送入本区域，这样减小了风管的截面，减轻了管廊布置压力。在主体建筑设计时，暖通专业是综合管线的主角，在设计过程中要重视系统管

7、线，风道断面的大小要综合计算并与设备选型协调至最经济、最合理的范围。各专业的管线设计人员应主动提出大、小系统风道与冷、热水管道交叉布置；建筑平面、机房、孔洞预留位置的要求及需特殊处理的结构梁、柱等要求。这样既保证了本专业方案设计的实施，也配合其它专业的设计进度。理顺了风管管线敷设空间要求，为施工安装和设备调试打下了基础。图7 主体外技术走廊二层管架1-1剖面图2）电缆支架整合。设计中采用了共用电缆支架设计方案。该方案整合了通信、消防自控、安保、bas、计量、防辐射及低压配等专业的电缆桥架，将其纳入共用电缆支架范围，统一设计，统一选型，为主体设备施工、系统设备安装提供了极大的方便，提高了综合管线

8、设计质量和设计效率。改变以往各专业系统各自为政，条块分割，缺乏空间合理分配，管廊内各种管线重重叠叠，难以分辨，没有检修空间的各类问题。图8 主体外技术走廊一层管架1-1剖面图3）水管集中布置。设计中采用共用水管支架、集中敷设方式，提高管廊空间利用率；局部统一冷却水管、消防水管、喷淋水管、雨水管及通气管的材质、连接方式、防腐及保温措施。改变以往水管设计缺乏统一规定的局面，因为上述管道使用功能基本相同，技术要求基本一致。不同的设计人员，根据个人习惯采用水管分散敷设方式，自行选择管线路径，结果造成水管之间距离过大，浪费了许多宝贵的空间，有的甚至影响了整个管架布局。图9 主体2-2剖面图4）土建、公用

9、设施专业同步设计。根据管线设计要点及时向土建专业提出管线预留设计要求。施工设计开始以后，当公用设施的管线布置好，相应的风、水、电管线设计方案的深度确定时，应定期召开设计协调例会，解决土建和管线的矛盾，力求不断修改、补充和完善设计方案，保证综合管线设计顺利进行。图10 主体1-1剖面图5 综合管线设计过程管理1）分工明确，实现目标化管理。在综合管线设计开始前，风、水、电3个专业负责人，应根据综合管线的设计理念，结合本专业的技术特点，分别制定本专业管线设计要点，然后经集体讨论通过后，作为统一设计要求发到每个专业，使每一个专业都分工明确，每个具体设计人员都目标清楚。2）严格要求，在综合管线设计过程中

10、，根据综合管线设计质量和工程进展情况，在得到业主同意和支持下，及时调整设计计划。并把院iso9001贯彻到综合管线设计质量中去。在设计通过总体审查后，再提交风、水、电施工设计图纸。6 综合管线设计质量管理1）管廊支架整合、优化。共用支架断面设计形式应灵活、方便，易于实施，在不同区段过渡时，应充分考虑土建空间特点和管线弯曲半径要求。对于共用支架形状、尺寸及支架内部空间划分，须有严格规定，细节清楚。2）界面划分。共用支架涉及系统供货商与设备安装商工程量调整，涉及系统设计部门与工地设计部门工作量调整，需要得到业主的同意与支持。建议由熟悉的专业，负责落实共用支架外部尺寸、安装标高、内部空间划分等技术细

11、节，把支架整合、优化成果落实到实处。3）细部处理。须注意对综合管线设计图的细节要求，特别是设备区走廊管线排列布置情况，对于无法正确判定吊顶内管线相对位置是否合理，维修空间是否满足使用要求的，必须补充必要的相关视图。4）与结构设计配合。为了充分利用总体地下有限的空间，保证各种管线敷设的平直顺畅，要求具体设计人员根据共用地下管沟、通风管道总体布局和水管集中布置要求，制定管线设计要点，根据地下管沟建筑平面设计情况，在必要时要求结构专业提供纵梁详图。 5）与建筑设计配合。设备区建筑平面细部调整，对于环境条件要求相同、专业特点比较接近的设备管理用房，应要求建筑专业尽量紧凑布置；走廊内检修空间控制，当需要在设备管理用房走廊吊顶内，布置大系统风管时，应特