装配式医院建筑给排水管线应用与研究
张英慧
天津市建筑设计研究院有限公司 天津 300000
摘要：与传统的现浇钢筋混凝土建筑相比，装配式建筑具有全天候施工、施工速度快、省时省力、施工精度高、安全耐久、生命周期更有保障、低碳环保等优点。按照结构体系的分类，装配式建筑主要包括装配式钢筋混凝土建筑、装配式钢结构建筑和装配式木结构建筑。装配式钢结构具有跨度大、强度高、延性好等优点，更适合装配式医疗建筑。目前预制楼板和墙板多为预制构件。在设计过程中，给排水设计人员需要准确表达所有预留预埋位置和尺寸，避免后期对预制构件的损坏。
关键词：装配式；医院建筑；给排水管线；应用
近年来，我国新建了大量的医院建筑，但由于医院功能复杂，设计难度比普通建筑大。很多设计人员对设计的重点和难点没有充分了解，造成设计缺陷，甚至影响医院的使用功能。给排水专业作为医院设计的重点，对医院的正常运行和周围环境有着重要的影响。分析了医院给排水设计中的诸多难点。
1工程概况
某医院建筑面积为43000m2，建筑高度为64.6m，地上16层，地下2层，床位数为450张。采用装配式钢结构+ALC条板的结构体系。
2设备管线与结构分离
根据《装配式建筑评价标准》（GB/T51129-2017）中对管道分隔的说明，暴露在室内空间、敷设在架空地板、非承重墙空腔和吊顶内的管道应确定为管道分隔；埋在结构构件内（不含穿越）或敷设在湿工作地面垫层内的管道应视为不分离。可见，安装在吊顶、架空层和非承重墙内的给排水、电气管线与结构分离，便于维护和管理；埋在结构承重墙和建筑物垫层内的给排水、电气管道，不便于设备管道的维护和管理，不与结构分离。在工业装配楼内，机电管线与建筑结构体或预制结构件分开布置安装，即支架、设备管线和内部零件完全分离。
2.1设备管道及结构分离系统设计要点
医疗单位设备管道主要包括给排水管道、采暖通风管道、电气管道、医用气体管道等，给水系统主要采用布水技术，排水系统主要采用一体化卫生间同层排水技术。
2.1.1油水分离器
布水器一般采用铜制，吊在病房管井内，系统管道材料为柔性交联聚乙烯（PE-X）。因此，设置在吊顶和综合卫生间侧墙内的管道部分为一整根管道，无弯头和三通，不存在漏水隐患。管道和配水器与管件连接时，采用承插卡箍连接方式，比传统管道更安全。
2.1.2综合卫生间
在传统的设计和施工中，设备和管道埋入楼板垫层或墙体中，使不同使用年限的主体结构与管道设备混在一起。虽然大量主体结构良好，但与主体结构紧密相连的内墙材料、设备、管道设施老化，在不损坏主体结构的情况下改造更新难度较大，住宅的使用寿命大大缩短。
一体化卫生间必将成为预制病房的标准配置。它由防水底盘、天花板和侧墙板组成。卫生设备及管道在厂内设计制造，施工现场主要采用干式组装方式。通过解决结构体系与内部体系不匹配的问题，可以延长医疗建筑的使用寿命。整体卫生间在预制式医院排水系统中的应用主要有三种形式。本工程采用不落板分楼层排水方式，如图5所示，排水管严禁穿过卫生间下部功能室。
2.1.3管道选择
为了便于设备管道的维护和管理，在维护和更换时不影响主体结构的安全，将设备管道与主体结构分开。设计中应优先选用绿色环保设备和产品，选用耐腐蚀、使用寿命长、降噪性能好、安装更换方便的管材和管件。
2.2设备管道及结构分离系统技术要点
装配式室内装饰以设备管道系统与结构的分离为核心，在建厂阶段完成装饰构件的生产。现场采用无水干燥施工，提高了劳动效率，减少了建筑垃圾和扬尘，节约了人工成本。也就是说在设计阶段，对各部分进行标准化、系列化设计，然后在工厂进行预制构件的规模化生产，充分体现了预制构件的优势，最大限度地保证了装修质量。
设备管道敷设在吊顶内、综合卫生间与结构墙之间，摒弃了传统的结构板开槽暗敷设的方法，充分实现了设备管道与结构的分离。采用本实用新型的检修孔和可拆卸式装饰板，可实现可视化维护，方便设备管道的维护和管理，实现全生命周期价值的最大化。
除给排水管道外，顶棚、综合卫生间、结构墙应考虑新风、排风、空调、电气管道。因此，在设计初期，要对各专业进行统筹协调，在水电管线布置前，对新风、排风、空调等设备进行布置。
2.3消防系统
在消防系统的实施过程中，首先，市场上有很多消防产品，包括阀门、管道和设备。所有消防器材进入施工现场前均应进行合格检验，有条件的材料应在现场进行试验，确保消防产品的质量。
其次，与电气专业的连接，包括消防泵、屋顶消防泵、喷淋系统、湿式报警阀等消防设施，需要进行相关配合，形成一个完整的系统，保证消防系统的稳定运行。
最后，要注意消防给水设施的管理和维护，并定期检查，保证日常正常使用。为保证消防给水设施的有效利用，每年应对地下给水管道进行定期维护和污泥处理。
3预制构件预留预埋
给排水专业需准确预留预制构件上的孔、槽，避免后期凿槽、凿孔。预埋预留套管或孔洞应符合结构设计的模块化网格，保证与预制墙、板连接牢固可靠。管道安装完毕后，所有孔洞、缝隙应满足隔声、防火、防水要求。
4装配式医院中BIM的重要性
医疗建筑中管道设备系统复杂，交叉专业多，对科室、病房净高要求高。装配式医院管道安装前，应采用BIM技术，提前对机电管道进行深化整合，并尽量优化各种管道叠加后的安装高度和宽度。在满足管道维护和净高要求的前提下，应尽可能减小一体化后管道的安装尺寸。
4.1装配医院设计中的BIM模型管道碰撞检测
在设计过程中，给排水专业图纸只能反映本专业管道、设备施工安装、设备管道穿越的施工要求，不能反映与暖通、电气、电力的穿越，因此只能在施工阶段进行验证和解决，甚至导致现场无法完成设备管道安装。
对于预制构件建筑，预制构件的各种管道预留孔在工厂生产过程中已经完成，不同专业之间的管道交叉可能导致预留孔不能使用。因此，有必要通过BIM模型直观地检测设备管线的碰撞情况，这对于装配式建筑非常重要。解决了工厂预制构件批量生产前的交叉问题，有利于现场设备管线的安装。
4.2预制医院设计中BIM模型净高分析
医院建筑中有许多功能区，不同的功能区对净高有不同而严格的要求。通过BIM模型，可以形象、直观、准确地显示各区域的净高。
根据甲方和施工专业对各区域净高的要求，对管道进行初步布置，并根据布置结果判断净高方案的可行性。如无不合理之处，根据甲方及施工专业意见进行管线综合布置。对于前期无法确定的医院专有系统，需要专业厂家给出需要占用的空间，这需要在初期的管线布置中考虑，并根据各区域净高和初始管线布置方案，对机电模型进行了深入优化。
结论
大力发展生产，也有利于科研投入。装配式医院的发展对给排水专业提出了更高的要求。在满足现行规范的条件下，为提高预制构件的预制率，给排水专业应进一步与结构与建筑专业合作，建立规范化的给排水设计理念。
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