装配式建筑给排水系统设计应用

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摘要：随着市场经济和地产建筑业的不断发展，人们对施工周期的要求越来越高，且为了践行节能环保理念，装配式建筑应运而生。装配式建筑具有安装效率高、安全程度高、环保程度高等优势。给排水专业设计是装配式建筑设计中的重要环节，要求在设计时管线预留孔洞的位置、尺寸、角度等都要精准，以免造成重新挖凿、开洞的后果，从而有效节省施工时间，并起到践行绿色环保宗旨的作用。文章以某装配式建筑为例，对给排水专业在设计中遇到的问题及难点进行分析与探讨。

关键词：装配式建筑；给排水系统；同层排水；BIM技术

引言

我国建筑行业的繁荣发展，推动了一系列装配式建筑的诞生和发展。装配式建筑是指将部分或所有构件在工厂预制完成，然后运到施工现场进行拼接和组装，在提高建筑业生产效率方面发挥着举足轻重的作用。装配式建筑不同于传统的建造方式，而是将传统的“现场施工”改为“工厂制造”，真正实现了设计施工一体化[1]，设计时需将施工中遇到的各种问题提前考虑，因此设计成为关键环节，给排水设计界面也大幅度提前，在设计前期就要与建筑、结构专业协调沟通，并与各专业进行协同设计。现以实际工程为例分析装配式建筑中给排水系统设计中遇到的问题及难点，为日后同类工程提供一定的参考。

1生活给水、热水系统在装配式建筑中的应用

生活给水包括冷水给水、热水给水两个方面，对于主立管一般预留管道井位置，后期按照设计要求安装主立管。在给水支管的安装上，主要有以下三种技术方法进行设计。第一种为管线分离式，具体表现为给水管道与建筑结构分离，在建筑结构施工完成后进行明装或者暗敷[2]。这种技术方法虽然简单便捷，不需要建筑过程中前后环节的配合。但是，管道明装不仅会直接影响建筑美观，还会给后期装修改造带来麻烦，如若进行暗敷安装很容易对建筑物结构造成破坏，不符合安全环保、节省材料的理念。第二种为预留式设计，具体表现为在PC构件制作过程中预留管槽，按照预装管道的尺寸、位置、间隔距离等提前进行预留，当管道运输完毕后直接放置到预制管槽内即可。此设计方法虽有省时省力的优势，但其对预制管槽的精准度要求极高，否则很容易造成重新开槽的后果。第三种为预埋式设计，具体表现为事先将大部分管道预埋在预制的PC构件中，当卫生器具到达施工现场后只需将其与预埋管道接口连接即可。此种设计方法虽然具有一定科学性，但其对管材质量要求较高，一旦管道出现漏水情况将无法进行更换修补。外设套管技术虽然可以解决管道更换问题，但这样会使很多管材无法应用，且可能增加结构构件的厚度，从而增加造价。综上所述，本项目结合各优缺点，采用分水器进行给水系统设计（见图1），采用分水器给水系统，主要有以下优点：（1）管道在隐蔽部分无接头，只需在分水器安装位置设置检修口，便于后期进行检查及维修；（2）分水器系统管道使用软盘管，中间无接头，漏水概率大大减小；（3）使用分水器系统出热水时间缩短，减少水资源浪费；（4）利用分水器，每一个用水点均独立铺设给水支管，使得流量均衡，压力稳定，达到用水舒适的要求。

2生活排水系统应用

在装配式建筑中，由于卫生间排水支管繁多，采用传统异层排水将导致管线预留孔洞太多，如果预留孔洞尺寸及位置不精准，将会导致后期重新开槽开洞等施工困难，故本项目采用适用于装配式建筑的同层排水方式。同层排水技术，是指建筑内同一层的排水支管不穿越楼层，而是在本层内与排水立管相连接。这种排水技术为装配式建筑主要的应用技术，在国内已经趋向成熟。同层排水技术主要分为两种，分别为降板式、墙排式。降板式主要是通过结构降板预留排水支管的位置，一般降板高度为250mm以上[3]。这种降板式处理方式大大减少了支管穿楼板的弊端，但是如若排水管道出现漏水现象，那么整个沉箱都会成为污水蓄水池；第二种为墙排式，主要是指在排水区域设立一面假墙，并预留出排水管道的位置，排水支管不穿越楼层，在同一层与排水立管连接，但是这种排水方式卫生间的地漏设置受到限制，地漏不能与排水立管距离较远。根据以上2种方式有缺点，本工程结合实际情况采用零（不）降板集成卫生间（见图2），不降板卫生间是指给排水管道、水箱等需要周期性维护的部件集中安装在管道集成检修口内。主要有以下优点：（1）管道集成检修口易于拆卸和还原组合，检修维护更方便；（2）排水横支管采用污、废水分流，污水管单独接入污水立管，所有废水管集中后经过排水汇集器再接入污水立管，排水汇集器设共用水封，共有水封随时能得到补水不易干涸，排水安全性得到提高；（3）连接共有水封的所有废水器具不再设有存水弯，减少了堵塞点，管道不易堵塞；（4）不降板集成卫生间防水底盘垂直地面无孔洞，不会产生漏水。

3整体卫浴的应用

整体卫浴主要在于它的模压底盘是整体的，具有防水防漏的功能。整体卫浴不是简单的单个产品拼凑而成，真正的整体式卫浴是指各卫生器具及其配件等配套安装组合而成的卫浴间，包括上下水管道及管道阀门、附件等。安装时只需将模压底盘安装在基层上，无需沙子、水泥等只需用螺钉、胶粘剂粘合即可，采用的是干式施工法，大大缩短了施工周期，减少了劳动力成本，这种技术适合于装配式建筑中的住宅、宾馆、医院等大量标准卫生间内。本工程中4~10层为员工宿舍，宿舍卫生间规模大小一致，空间小，适合整体卫浴安装，故本工程宿舍部分卫生间采用整体卫浴安装。

4BIM技术的应用

对于装配式建筑，管线安装阶段预留孔洞已在预制构件生产过程中完成，后期无法再进行调整，若前期未精确预留管线孔洞位置及尺寸则导致后期管线无法安装，后果非常严重。给排水专业在设计初期就要把预留孔洞的尺寸及位置准确定位，并及时与建筑结构专业核对，避免遗漏留洞，造成后期施工无法安装。既要满足管线安装要求又要与各专业协调碰撞，BIM技术在装配式建筑中的运用至关重要。运用BIM技术，可以将装配式建筑中的预制构件进行精细化设计，减少因预留孔洞尺寸及位置不准确导致在施工过程中出现的装配式偏差，避免因设计冲突造成的安装错误，避免后期返工造成材料浪费。本工程设计初期便与BIM技术同期进行，通过三维模型提前检测出管线碰撞问题及预留孔洞是否安装满足要求等，减少后期更改造成的麻烦，达到优化图纸的目的。BIM技术与装配式建筑的结合，在未来必将会有效提高装配式建筑的生产效率。

5给排水专业设计要点

在给排水专业的设计中，还应注意消火栓箱的安装位置，应尽量结合结构专业的墙柱位置布置，并做好预留洞口的结构补强措施，后期装修专业应完善设计，达到不影响建筑使用功能，不破坏建筑物美观的目的。对于大管径的排水管、消防管等还需设置牢固的管道支吊架，对于楼墙板采用了装配式构件时，管线走向应进行二次深化设计，结构专业应进一步对管道支吊架的荷载进行验算确认。装配式建筑的兴起使我国建筑业从现场浇灌到预制构件、现场组装的转型和升级。随着装配技术的不断创新和发展，开发商和住户对居住和办公环境的舒适度要求也越来越高，给排水技术作为装配式技术的重要组成部分，需要设计师在实践过程中给予高度重视，选择最科学、最合理、最适合的装配式建筑给排水系统。

6结束语

装配式技术的发展促进了我国建筑工业的进步和转型，推广和应用装配式建筑是促进设计模块化发展的重要途径。给排水专业作为装配式建筑的重要组成部分，给排水系统的选择及安装方式影响着施工的便捷度及后期使用的舒适度，需要设计师严谨对待。在进行装配式建筑的给排水设计时，设计师应具备灵活敏捷的思维，应结合不同类型的建筑选用不同的给排水系统方式，以践行个性化、因地制宜的设计理念。此外，应充分利用先进的科学技术（如BIM技术等），克服给排水技术的不足和局限性，以促进给排水设计全面、一体化发展。

参考文献：

[1]王守立.预制装配式建筑给水排水系统的设计[J].建筑技术开发，2017（10）：91-92.

[2]陈海洲.装配式住宅建筑给排水管线的设计研究[J].低碳世界，2019（03）：120-121.

[3]张文文，高冉，彭鹏.装配式住宅建筑给排水系统设计与应用研究[J].节能，2019（09）：25-29.

作者：党潇音 单位：甘肃建工设计有限公司