浅析机电深化设计在项目施工管理中的重要作用

王德发

摘 要：在施工过程中，深化设计是建筑工程实施的先行者，因此深化设计工作的进度和质量，对项目管理在质量控制、进度控制、合同索赔等方面有较大的影响。本文在上海烟草集团浦东项目深化设计中， 阐述了深化设计在施工项目管理中的重要作用。

关键词：深化设计;施工管理;质量控制;合同索赔

1.引言

上海烟草集团浦东科技创新园区项目--联合实验生产工房、动力中心是集生产和办公一体的大型综合烟草生产厂房项目，内部设施完备、管道施工工艺要求高、涉及机电专业系统多、功能齐全、设备先进、管线布置高度密集和错综复杂，新技术、新工艺被广泛运用。如何使各系统的使用功能达到最佳，整体排布更合理、美观是本工程深化设计实施及施工管理的重中之重，也是保障机电安装施工质量、进度控制及日后机电系统运行效果等方面的重要前提。

2.上烟集团--浦东生产工房、动力中心的深化设计工作

2.1 机电深化设计

在工程项目施工中，深化设计阶段和施工阶段经常是交叉进行的，故深化设计工作的进度和质量对施工项目管理有较大的影响。深化设计的作用是对施工图设计的补充、细化及完善和合理优化，以确定机电各专业在空间相对位置的精度要求，解决所有合同图纸中的错、漏、碰、缺及不合理的问题，使设计符合经济、美观、高效、合理和维护管理的原则。主要内容有：（1） 综合管线设计;（2） 设备、材料参数的核对; （3） 节点、详图的优化; （4） 设备基础及预埋件的设计;（5） BIM技术的碰撞检测;（6）协调设计与分包。

本工程工作内容和特点如下：

2.1.1配合建筑、工艺功能及机电需求，调整机电系统和参数设计

根据合同的技术规程、施工规范、施工图集，参照材料、设备的实际尺寸，结合现场实际情况，对原设计图纸进行方案优化、系统复核、综合协调，使设计图纸的功能更完美、工艺更美观，可执行性更强，同时对设计图纸进行精确标注，以达到施工需要。另外，还将整合业主需求及招标设备的最新设计资料，进行机电各专业的预留量复核工作，对预留不满足新要求的区域，进行系统方案调整、设备参数调整等。

如在生产工房、动力中心、控制室、办公公共走道，为避免设备选用与结构不符现象的产生（包括设备数量、管线路由变更、设备机房布置等），进行系统、设备参数调整，BIM的碰撞检测，供建筑师/工程师、设计院和有关部门论证、审批，最终报业主审核确认后，才进入现场施工。

2.1.2 综合管线设计及优化

（1） 成品联合支吊架系统的应用

本工程采用了成品联合管线支架系统，其显著特点是将实现安装空间的合理分配与资源共享，满足功能要求，预留检修通道，观感质量好，达到空间节省和材料节约的目的，减少了专业间的协调工作量，提高了施工的效率。

另外，由于主车间网架受力点均在螺栓节点球处，各种支吊架必须经过载荷计算及BIM支架模拟，达到合理分配的目的。

（2） 支吊架布局优化

在深化设计中，支架预埋布留也是不可或缺的一部分。在管线情况较为复杂的地方，经常会存在支架摆放困难、无法安装的问题。对于剖面未剖到的地方，支架是否能够合理安装，符合吊顶标高要求，满足美观、整齐的施工要求就显得尤为重要。其次，从施工角度而言，部分支架在土建阶段就需在楼板上预埋钢板，如走道管线较多的地方，支架为了承受管线的重量就需在楼板进行预埋，但在对机电管线未仔细考虑的情况下，具体位置无法控制定位，目前普遍采用“盲打式”预埋法，在区域内均布预留。而今，利用BIM三维模拟出支架的布留方案，提前模拟出施工现场可能会遇到的问题，对支架具体的布留擺放位置给予准确定位。对剖面未剖到、未考虑到的地方，在模型中都可以形象具体的进行表达，确保100%能够实现布留及吊顶高度。

另外，结合各个专业的安装需求，通过BIM模型直观反映支架及预埋的具体位置及施工效果，尤其对于管线密集、结构突兀、标高较低的地方，通过支架两头定位，中间补全的设计方式辅助深化出图，为深化的修改提供良好依据，使深化出图图纸更加精细。例如，动力中心连廊联合支架图，经深化合理排布后，增加检修空间，节省了支架。

（3） 在大型管道密集处，经过BIM管线综合，再依据载荷计算，模拟支架形式出图，指导施工，下图为动力机房管道支架模型及计算。

3.机电深化设计在项目管理中的作用

本工程为总承包制，总包方项目管理工作涉及项目实施阶段的全过程，即设计前的准备阶段、设计阶段、施工阶段和保修期，深化设计工作是总包方项目管理任务中的重要环节，机电系统的深化与安装交叉进行，涉及到设计阶段、施工阶段、使用前准备阶段。

总包方项目管理的主要任务包括：安全管理、成本控制、进度控制、质量控制、合同管理、信息管理，及与组织协调工作。机电深化设计施工图经业主、顾问及设计院审核通过后，即成为施工依据、验收依据、结算依据;深化设计对设备材料的设计参数、尺寸大小的核算或复核是设备采购的前提条件。因此深化设计工作的进度和质量对项目管理在成本控制、进度控制、质量控制等方面有直接的影响。

4.机电深化设计在施工项目管理中的实施

由于本工程机电系统复杂，专业交叉、工种繁多，施工进度紧、设备采购周期长等情况，对深化设计阶段的项目管理提出了比较高的要求。深化设计在成本控制、进度控制、质量控制及信息管理方面等方面采用了以下的方式：

4.1配合总包对深化设计的进度、质量的管理控制

（1） BIM技术与施工同步管理措施

采用BIM技术进行图纸深化，提前对图纸消化、对现场勘察，利用BIM进行专业间的碰撞检测，提前将模型中的各种碰撞问题一一找出并反馈解决。按照深化设计的进度和设计深度要求，满足现场施工的需要，从而加快施工进度，减少返修。

（2） 采用BIM建模，实现进度的动态管理

项目全面采用BIM设计，通过此模型，实现高效、迅速、清楚的信息沟通和传递，为项目管理者提供丰富的决策依据，实现过程的可控制性、质量的可追溯性，能形象的向业主、监理、总包报告工程进度、质量动态，便于向业主、监理、总包申报安装工作量和施工结算的有效依据，提高工作效率。

参与项目施工进度计划编制与施工监理单位协商讨论;提供详细的设计进度计划和出图计划，配合总包管控执行;协助提供总包采购的设备和材料的采购计划，核算设备参数、尺寸和提供材料设备清单;督促业主和管理公司对设计文件尽快作出决策和審定;在项目实施中，进行进度计划值和实际值的比较，并提交各种季度控制报表和报告（周报、月报）;协调专业设备设计与主设计的关系，使专业设计进度能满足施工进度的要求。

4.2 注重深化设计中间过程质量管理和信息管理

在施工过程中，由于部分建筑或工艺格局变化、功能调整，导致需要进行系统方案的讨论;或者深化图纸的审批过程，需要对中间过程进行有效的质量管理和信息管理。如，设计管理部门和项目部门对深化设计提交图纸进行了详尽的审查，使深化设计的两个质量：技术质量和经济质量都得以提高，避免因设计造成的浪费，减少和杜绝设计差错。从源头、根本上对工程质量和工程造价进行有效控制，达到投资收益、实施方案的质量，并将沟通、协调成果以文本的形式保存下来，保证了所有相关单位的信息对称，方案有序、合理的进行。

4.3 协调管理机电分包的深化设计进度质量，重视专业分包的深化设计配合工作

由于机电专业分包较多，有制冷采暖系统、安防系统、弱电系统、水处理系统、高压细水喷雾系统等专业厂家，深化设计承担协调分包管理及配合设计的工作。如制冷站的深化图纸须综合各专业分包商提交的信息，进行细化设计工作。工作节点的衔接，相关工种提资的反馈，应及时、正确的提供机电分包深化设计图。

4.4 合同索赔

深化设计与投标图纸之间、各版本的深化设计之间有较大的技术变更和工程量增减，为经济索赔工作提供了准备。

5   结语

通过对上烟集团--浦东生产工房、动力中心机电系统的深化设计，及机电深化设计阶段的进度控制和质量控制方面的实施，获得了业主的满意和认可，故机电深化设计在项目管理中有着重要的作用，亦为类似项目提供了借鉴。