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装配式建筑给排水系统的设计及应用曹玉婷

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：曹玉婷

[导读] 摘要：随着我国城市化进程的脚步加快，推动了建筑给排水工程不断增多，与此同时，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。

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        摘要：随着我国城市化进程的脚步加快，推动了建筑给排水工程不断增多，与此同时，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。基于此，本文主要针对装配式建筑给排水系统设计及应用进行分析与探讨。
        关键词：装配式建筑；建筑给排水；给排水系统；设计及应用
        引言
        建筑产业化的快速发展对建筑物的设计施工要求越来越高，而装配式建筑凭借节约资源、质量安全、生产效率高等优势，上升为国家重点推进工程技术。“装配式给排水”的概念随之被创造，即运用成套集成技术体系，在工厂内将部分给排水管道及附件等按标准化尺寸进行生产，运输至施工现场后直接进行拼接组合，实现设计-生产-施工-管理的整体运营模式，但在实际施工过程中，由于现浇混凝土的不可控性，致使该模式无法实现。结合现有的装配式技术，由于楼板和墙体多为预制构件，给排水设计过程中要尽量避免对构件结构基础造成破坏，这就要求设计师务必对所有预埋预留进行尺寸、位置的精准定位，以防出现“错位”。
        1装配式建筑的定义及特点
        装配式建筑是以预制构件为主要构件，经装配、连接，再对关键的框架梁柱节点及楼板叠合层均采用现浇处理而成的混凝土结构建筑。与在现场完成的现浇工艺相比，具有如下特点：1）采用标准化、系列化、通用化的预制混凝土构件；2）节省了了大量模板工程；3）构件生产与施工分离，大量构件，包括外饰面、墙砖等均可在工厂完成；4）现场工人数量减少，施工精度高、质量好、进度快；5）施工现场文明，对周围居民影响小，节省水电消耗，有利于环境保护；6）预制构件中钢筋及金属件较多，布置复杂多样。
        2装配式建筑给排水系统设计
        改变装配式机电系统技术现状的途径，首先是要实现设计部品的标准化。通过标准化设计、工厂化生产、通用化部品供应以及装配化施工，形成特定的集成技术体系，将单元模块与空间模块进行拼装组合，形成标准化户型模块，通过模数协调，最终形成多样的建筑平面组合体系。通过大量实际工程设计经验，提炼出装配式建筑给排水系统的设计要点与相应技术措施。（1）给水管道宜采用干式施工。可布置在架空地板内、干式施工地暖管线的绝热层内或者嵌墙敷设在专用的管线沟槽内；为减少地面敷设管线层厚度，管道尽量避免交叉敷设，且宜将交叉点隐藏在橱柜、洗涤柜等部品后面；（2）用水点流量均衡。区别于传统管道的分岔-分岔的给水方式，每个用水点的给水均由单独一根管道独立敷设，流量均衡；（4）给水管线不得敷设在结构层内，干管和立管应敷设在吊顶、管径、管隆内，支管宜敷设在架空地板或吊顶内；（4）排水管线宜采用同层排水技术。排水立管应设置在公共部品内，户内只设有水平排水管，通过排水集水器集中接头后与排水立管连接，卫生器具距共用排水立管距离不应大于5m。排水集水器宜设置在套内架空地板内，同时应设置方便检修的装置。（5）管线穿越预制墙、板、梁等需预留孔洞或套管。所有预留套管、孔洞的缝隙需要采用阻燃密实材料进行填塞，同时采取隔声、防火、防水等措施。（6）敷设管道应采取支吊架加固，支吊架位于同一高度，且应安装于实体结构上。
        3装配式建筑给排水系统的应用
        3.1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。

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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。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，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。
        3.2BIM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。
        3.3模块化厨房
        如何有效解决操作空间和储存空间是厨房发展亟须攻克的难点。模块化厨房由围护结构、橱柜、厨房设备及管道综合组合而成，属于模块化部品。在装配式建筑设计中，为避免排水立管破坏预制楼板，尽量将其布置在室外设备板上，或者将模块化厨房地板进行架空安装，采用一定支撑构件使厨房地板与结构楼板之间形成架空层，各支管可走架空层内。但考虑到排水支管需要有一定的坡度，架空高度又不能过高，因此实现厨房的同层排水仍具有一定难度。在某超高层装配式保障房的厨房给排水设计过程中，经综合考虑，给水管走吊顶入户，进入厨房后，给水管线布置于操作台内。排水立管设置于室外设备板上，支管穿墙接入立管，需设计师提前对套管的尺寸大小位置进行精准定位，避免破坏窗户构件的结构安全。
        结语
        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]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.
        [2]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.