浅谈装配式住宅建筑给排水管线设计新思路

浅谈装配式住宅建筑给排水管线设计新思路

刘,伟

安徽省民用建筑设计研究院有限公司武汉分公司，湖北 武汉 430000

摘要：近年来，随着装配式政策的推广，以及市场装配式认可度的提高，越来越多的住宅小区也开始尝试装配式建筑。针对这一新领域，仍用传统思维指导设计，弊端也是显而易见的，故开展新思路下的装配式住宅建筑给排水管线设计已经迫在眉睫。其次利用BIM技术加强装配式住宅建筑给排水管线设计，提升居住生活品质，也是未来较为鲜明的发展方向。

关键词：装配式；住宅建筑；给排水管线

装配式住宅建筑通常是采用工业化的方法进行拼装的房屋，尽管装配式房屋结构简单、方便，但其给排水管线工程却较为复杂。加之国内装配式建筑起步晚，技术沉淀较少，现有的装配式建筑仍停留在旧思维，设计、安装情况均不理想。故开展新思路下的装配式住宅建筑给排水设计以及利用BIM技术加强装配式住宅建筑给排水设计，是很有必要的。

一、装配式住宅建筑的特点

相比现浇住宅建筑，装配式住宅建筑最大的特点体现在施工。由于所有的预制构件均是由专门的装配工厂生产，且构件制造完毕后，直接运送至工地现场进行拼装，从而节省了现场的砌筑、抹灰、勾缝等工序。故在工地上没有太多的施工环节，使得整个施工效率大幅提高，工期大大缩短。其次，现场少粉尘低噪音，建筑废弃物、耗水量少，也使得整个过程更加的绿色和环保，对周围居民的生产和生活影响更小。

二、装配式住宅建筑给排水管线的设计现状

目前国内装配式建筑专职技术人员少，装配式住宅建筑的设计工作由传统设计院承接，装配式给排水设计工作仍停留在传统设计思维。设计、预制构件深化、现场装配施工没有交集成统一整体，形成闭环。装配实践经验的缺乏，使得传统设计指导预制构件深化、生产，进而可能导致现场施工安装与实际不符。

1）户内给水管线找平层敷设

在传统住宅设计中，给水管找平层敷设，几乎成了行业内共识，但对于装配式住宅建筑，找平层敷设却不一定是最合理的方式，特别是装配式评价方案中要求实施管线分离时。其次当采用装配式装修方案时，要求现场采用干法施工，地面就没有传统找平层。因此对于户内给水管的敷设方式，应跳出传统设计的束缚，根据装配式评价方案确定。

2）户内卫生间降板300mm或350mm

受行业固定思维限制，当住宅卫生间采用同层排水时，第一反应就是按降板300mm或350mm设计，但事实是，该降板高度不一定是最合理的。在建筑装配式评价中，如果卫生间要求装配计分，则需做整体式卫生间，整体式卫生间由于采用地盘、墙板、天花等现场拼装，降板高度只需200mm，甚至不降板。

3）户内塑料给水管连接选用热熔连接方式等

装配式建筑之所以绿色、环保，主要原因在于预制构件均是由专门的装配工厂生产后，运送至工地现场拼装，现场施工少，建筑废弃物少，对周围居民的生产和生活影响小。故户内给水管的连接也应避免现场切割锯焊。在设计中应按给水管标准长度模数化以及干法作业快速接头连接的方式考虑，而非现场丈量、切割、热熔连接。

三、装配式住宅建筑给排水管线设计关键要点

1）阳台排水设计

在装配式住宅建筑中，阳台排水立管与地漏装置在设计精度的要求上与传统现浇住宅差异较大。传统现浇住宅的阳台排水管以及地漏装置的安装因楼板现浇，故在出现尺寸偏差时可以调整。而在装配式住宅建筑中，由于排水立管与地漏装置要通过预制构件的前期预埋或预留，所以在设计上排水管线的布置要有远见和规划。

当采用预埋管件的方式时，预制构件在生产中要依据设计定位设置好止水节等管件的位置，并保持管件在混凝土振动时不出现偏移，同时为排水管线留出足够的空间和间隔，避免安装空间过小。当采用在预制构件上预留洞口时，应按照材质的要求将孔洞大小控制得严丝合缝，否则不仅不能发挥排水的功能，反而出现漏水、渗水等现象影响住宅的使用。

2）卫生间排水设计

目前由于装配式住宅建筑中给排水管线的安装尚未形成统一的标准定论，其安装效果完全取决于施工人员的个人水平，从而经常有管线安装不规范、不合理的情况出现，进而在一定程度上影响了卫生间的使用。

卫生间作为住宅内排水最密集的房间，为规避这一隐患，可以在设计中减少弯头、顺水三通、顺水四通等附件，优先选用排水汇集器等集成部件。排水汇集器是一种将多个组件结合起来，从而具有原有组件所不具备的多种功能的新型组件。其在功能上既可以接受马桶排水，也可以同时接纳地漏装置、洗脸盆排水，且接口方向可以任意调整，自带水封，可以省去地漏装置、洗脸盆排水存水弯。故在一定程度上可以提高管道安装的容错率以及减少渗水、漏水的风险，并缩短工程工期。

3）给水管线的设计

考虑到装配式住宅建筑一般均会配合全装修或装配式装修设置吊顶，故在设计中给水干管应优先选用吊顶敷设的方式。该方式不仅检修方便，与结构层分开实现管线分离，而且避免湿作业，缩短施工周期。

其次卫生间、厨房等房间的冷、热水支管在设计时应结合装配式拆分方案综合考虑。当采用管线预留、预埋方式时，应尽可能避开预制墙体，避免开槽影响工厂生产效率。当精装点位限制、不可避免时，应避开预制墙体边缘60cm左右，否则容易造成预制构件开裂。

目前由于装配式建筑体系所限，给水干管的敷设虽然具有较大的灵活性，但厨房、卫生间等给水点位支管位置固定，目前尚不能具有传统现浇建筑的灵活性与多样化，故还应进行持续的实验与探索。

四、利用BIM技术加强装配式住宅建筑给排水管线的设计

1）利用BIM技术实现方案比选、优化

在装配式住宅建筑给排水管线的设计中，除了二维设计，还应利用BIM技术建立模型，实现对各给排水设计方案的比选[1]。在建模过程中，还应加入管材、管件等价格信息，实现决策者对方案设计成本的时时掌控。利用该技术，可以实现对方案的直观效果、成本、实施难易等进行有效的对比，从而选出最佳方案。此外，在确定了方案模型后，还要根据施工图深度，进行模型优化，对于后期施工中有较大影响的节点，还应建立应对措施，确保时间节点的有序推进。

（二）利用BIM技术实现对管线碰撞的检测

尽管二维图纸上能够最大程度地反映出给排水管线的平面状况，但并不能准确地反映出竖向管线间的距离以及住宅结构梁高对管线的影响。然而这种影响往往设计时容易忽略，施工时却造成较大的不便。例如在给排水管线密集的住宅地下入户通道处可能因为管线交叉严重，在有限的净高内难以排布下所有管线，设计时如果忽略就会导致施工返工影响工程进度。然而这些容易忽略的细节在二维平面上却是很难反应出来的。这就需要利用BIM技术在给排水设计阶段进行管线碰撞检测，提前暴露出管线安装空间不够的问题，继而在设计阶段解决掉这一问题，避免造成后期工程延误。

另外在装配式住宅建筑中可能会涉及较多给排水管线穿预制梁、墙、板的情况，若设计阶段未进行管线碰撞检测，则可能会出现预留孔洞或预埋套管的位置与实际有偏差，进而导致管线安装困难，甚至出现预留、预埋返工的情况。

因此，通过利用BIM技术加强装配式住宅建筑给排水管线的设计是很有必要的，有效检测管线碰撞状况，从而将管线安装隐患消灭在萌芽阶段[2]。

（三）利用BIM技术实现施工指导设计

在实际工程中，通常利用设计指导施工。但通过利用BIM技术对施工工艺流程的演示，也可以达到施工指导设计的效果。例如在装配式住宅建筑地库中，给排水等机电管线的安装一直是比较棘手的痛点。由于二维设计图纸均是以单专业平面绘制，因此从设计上来看，整个管线几乎都是零散的。但前期如果通过利用BIM技术对整个施工安装流程进行演示，将各管线排布安装的适宜位置和标高反馈给设计，则最终得到的整个管线不再是一盘散沙，而是一个有序的整体。因此，在设计阶段利用BIM技术可以提前掌握施工中遇到的困难和问题，继而在设计阶段制定出一套科学的解决办法，避免工期拖延[3]。

结语

言而总之，随着市场装配式热度的提升，装配式住宅建筑也越来越被大众认可。如果对给排水管线的设计仍停留在传统设计思维，势必会给装配式住宅建筑的发展造成阻力。因此开展新思路下的装配式住宅建筑给排水设计以及利用BIM技术加强装配式住宅建筑给排水设计也是势在必行，进而推动装配式住宅建筑的发展。

参考文献

[1]徐平.装配式住宅中给排水专业的优化应用与研究[J].给水排水,2017,12:75-78.

[2]姚丽萍.装配式住宅建筑给排水管线的设计分析[J].砖瓦世界,2021(2):89.

[3]渠天亮.装配式建筑智能制造和智能建造的创新需求[J].全国性建材科技核心期刊—陶瓷,2020(11):129-130.