建筑给排水综合管线设计分析

建筑给排水综合管线设计分析

余容

余容

身份证号：4223021984****0544湖北省武汉市430000

摘要：随着近年来我国城市化建设的不断推进，各种住宅小区的数量也在不断增多。住宅建筑内给排水管线设计的合理性直接关系到住宅建筑舒适度和住户的生活品质。本文旨在结合实际，浅析住宅建筑设计中，给水排水专业主要工作及注意事项，以期在住宅设计过程中尽积极作用。

关键词：住宅；给排水；管线设计

1、建筑给排水综合管线设计

1.1给排水管线结构的设计依据

我国建筑行业的相关标准，对住宅建筑中管线分离的解释：对于在室内空间和建筑主体的架空层中敷设的以及在不是承重墙的墙体和吊顶内铺设的管线被称为管线分离。在住宅建筑中可以通过这种方式实现管线分离安装比例的提高，因此，在进行评价过程中具有更大优势。同时在进行设计过程中要尽量提高管线分离的比例，例如将电气专业管线和建筑主体相分离，将原有的提前埋装在结构内部的管线进行明敷，这就使得在室内安装的各种机电管线安装更加复杂。因此，如何更好地排布机电管线，在安装过程中避免出现管线碰撞成为当前研究的重点问题。要实现这一问题的解决，需要从以下方面进行。

1.2套管预埋及预留孔洞

建筑中，需在构件生产中考虑设备管线的预埋及安装条件。传统的建筑中一般是限制将给排水管线安装在结构层中，鉴于结构构件都是经过精细化设计加工而成，可以在模具制作之初就对相关参数进行复核验算，一般能够满足结构强度要求。所以在装配式预制构件中是可以提前预埋给排水管线的。

1.3给水管道预埋设计

在构件中做管线预埋还需遵循一定的原则，在保证施工操作的同时，尽量降低对结构构件造成不必要的影响。给水管道穿越剪力墙、梁结构、承台基础等结构承重部位时，应预留孔洞，管顶上部净空高度一般不小于0.1m，并不得小于建筑物的沉降量。在穿越地下室外壁、屋面等外围护结构时，应提前在装配构件中预埋刚性或柔性防水套管，套管参数要求可参照国家标准图集02S404执行。穿越楼板时应预留套管或孔洞，一般孔洞或套管大于安装管道管径一级。对于热水管道，除应满足上述要求外，其预留孔洞和预埋套管时还应考虑附加保温层厚度。

1.4排水管道预埋设计

在进行排水管道设计时，应优先考虑同层排水形式，尽量减少排水管道穿越结构构件的情况。必须穿越时，可考虑集中设置管线或按照统一的标准位置进行开洞或预埋管件，以减少装配模板的种类，方便工厂加工生产。排水管线在构件中的预埋要求与给水管线相类似，可以参考执行。特别指出，冷凝水排水管道在预埋设计时还需考虑保温层厚度。

1.5给排水管道附件预埋

设计构件都是在工厂加工完后，运送至施工现场进行组装拼接，其和主体结构之间一般都是采用金属管件连接或现浇处理连接。在构件设计中，除了需考虑留孔预埋管件外，还要考虑预留施工安装空间，一般取距构件边内侧大于40mm。

1.6管线分离

管线裸露于室内空间以及敷设在地面架空层、非承重墙体空腔和吊顶内，没有埋设在结构构件内部（不含横穿）或敷设在湿作业点垫层内的管线，在预制结构构件中预埋的管线，或预留沟、槽、孔、洞的位置，遵守结构设计模数网格，不在维护结构安装后凿剔沟、槽、孔、洞。公共建筑内竖向管线集中布置在独立的管道井内，且布置在现浇楼板处。设备管线与预制构件连接时，不影响构件的完整性和结构安全，建筑部件与设备之间的连接宜采用标准化接口。给水支管敷设在吊顶内或架空层内，卫生间和厨房采用异层布置。

1.7管线综合

建筑设备进行管线综合，减少平面交叉，竖向管线集中布置，满足维修更换的要求。其主要应遵循如下原则：给水的总立管集中布置在公共区域的独立的管道井内，且布置在现浇楼板处；公共功能的控制阀、水表等布置在公共区域；消防立管及消火栓布置在公共区域；各户水表后入户横管敷设在天花板；沿墙接至用水器具的给水支管，采用在墙体近用水器具侧预留竖向管槽；公共区域雨水立管布置在公共区域；卫浴、整体厨房的管道在设计预留的安装空间内敷设。卫浴给排水部件，其标高、位置及允许偏差参考《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》。

2、建筑给排水管线设计中利用BIM的分析

（1）建筑设计BIM模型图示方案设计阶段：利用BIM技术进行建模，对项目进行多方案比对，根据项目外观、功能、经济、结构要求、预制率、装配率等，确定构件标准化的方案。初步设计阶段：在最终选定的方案模型的基础上，根据项目实际情况，在BIM平台上完成设计PC构件的平面布置及三维布置。机电设备建立主要管道的模型，确定风管、水管、设备机房等平面布置及三维布置，并建立相应标准化、工业化族库。施工图设计阶段：细化和完善建筑、结构、机电设备模型设计，通过BIM平台三维协同设计模式，完善相应梁、板、柱、墙、楼梯、节点、机电设备等构件模型和图纸。（2）建筑设计BIM模型管线碰撞检测因图纸上不能直接反映机电各专业间管线、设备施工安装间距及交叉后具体的施工要求，一般仅可在施工过程中一一验证，甚至极端情况下无法施工。这不仅影响施工质量、造成大量返工并影响项目进度，更甚者推倒原方案重新设计。针对建筑情况，结构构件上各种管线预留洞已于构件生产过程中完成，管线安装阶段已无法根据现场情况调整结构留洞位置，若管线交叉后无法使用原设计留洞，后果将十分严重。为此，建立BIM模型能够十分有效、直观地作出管线碰撞检测的作用，这对建筑而言，尤为重要。住宅厨房内冷、热水管道与新风管、新风机碰撞，给排水专业、暖通专业管线及设备需协调修改位置，以避免碰撞。虽然厨房内吊顶面积较大、吊顶造型较简单，有利于管线及设备安装，现场施工可根据实际情况需要自行避让。若发生管线碰撞的位置为客厅等吊顶造型复杂，净高要求高的地方，到管线安装阶段就难以调整。（3）施工安装流程BIM模型演示或视频创建施工场地模型，建立施工时需要用到的垂直运输机械、场内材料堆场及堆场内各单个的构件模型。将各楼栋、施工器械及临时堆场等载入到场地模型中，利用Navis-works等软件进行动态的施工模拟。将叠合板、叠合阳台、预制楼梯等各单一构件从预制构件堆场吊至安装现场的吊装过程、吊装前现场需达到的吊装条件、在现场的安装过程等全套吊装流程进行BIM演示。这能极大地提高施工效率及作业规范，并且能够通过BIM演示，提前发现施工过程中的困难点、注意点，预先提出解决方案。

结束语

近年来，随着我国经济发展和技术升级，各地政府已逐步要求指定区域新建项目采用一定指标的装配式建筑，给排水管线在建筑中涉及结构留洞情况多、尺寸及定位均需要十分准确。同时给排水专业再设计过程中还需要仔细核对建筑、结构内容，以免遗漏留洞以致日后无法施工。如何才能做到既满足管线安装要求又与各专业相协调，在此问题上BIM技术发挥了重要作用。本文通过介绍住宅建筑中给排水管线设计所需要注意的问题，为日后相似项目设计提供了一定的参考。

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