湯 瑋

（重慶市設(shè)計院 重慶渝中 400015）

引言

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑類型也變得越來越多。在裝配式建筑中，給水排水系統(tǒng)設(shè)計至關(guān)重要，將對建筑整體安全性產(chǎn)生影響，關(guān)系到居民生活質(zhì)量能否得到保證。因此，還應(yīng)加強(qiáng)裝配式建筑給水排水系統(tǒng)的設(shè)計研究，以便采取有效方法保證系統(tǒng)得到合理設(shè)計，全方位滿足建筑的水源要求。

1 裝配式建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計要求

在給水排水系統(tǒng)設(shè)計上，普通建筑要求保證系統(tǒng)的安全可靠性。裝配式建筑指的是在工廠實(shí)現(xiàn)構(gòu)件預(yù)制加工，在施工現(xiàn)場進(jìn)行構(gòu)件拼裝連接而形成的建筑。不同于傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑設(shè)計、施工擁有成套工業(yè)化建造體系，具有品質(zhì)高、施工周期短、綜合效益高等特點(diǎn)。而在建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計上，需要將進(jìn)度提前，即與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計協(xié)同開展，確保裝配式建筑一體化生產(chǎn)能夠順利實(shí)現(xiàn)。近年來，伴隨著綠色建筑發(fā)展理念的推廣，裝配式建筑得到了大量建設(shè)。在實(shí)際進(jìn)行該類建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計時，需要先完成整體工藝功能設(shè)計，然后進(jìn)行模塊功能設(shè)計，對構(gòu)件生產(chǎn)安裝預(yù)留和連接問題進(jìn)行考慮。由于構(gòu)件模塊均為半成品，所以在給水排水系統(tǒng)設(shè)計時需要綜合考慮布局問題，確保系統(tǒng)能夠順利進(jìn)行連接安裝，使系統(tǒng)設(shè)計的完整性得到保證。因此在實(shí)踐工作中，給水排水專業(yè)需要加強(qiáng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)、建筑專業(yè)對接，盡量減少預(yù)制構(gòu)件中預(yù)留的孔洞，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)簡化，減少預(yù)埋件。通過減少穿越樓板、梁板的各種預(yù)埋件和預(yù)留孔，能夠使構(gòu)件規(guī)格得到減小。針對不容易安裝的系統(tǒng)附件，可以進(jìn)行直接預(yù)埋，在空調(diào)板、陽臺板、地漏等位置進(jìn)行預(yù)埋。

2 裝配式建筑給水排水系統(tǒng)設(shè)計方法及要點(diǎn)

2.1 給水系統(tǒng)設(shè)計方法

在建筑給水系統(tǒng)設(shè)計上，針對裝配式建筑，通常采用預(yù)留主管井，將在施工階段進(jìn)行主立管的安裝。在末端系統(tǒng)設(shè)計上，可以采用明裝方式，沿著墻面進(jìn)行系統(tǒng)安裝，也可以在架空層或找平層內(nèi)進(jìn)行暗敷。在實(shí)際設(shè)計時，可以采用分離式、預(yù)留式和預(yù)埋式設(shè)計方法。采用分離式方法，需要使給水管道與建筑主體分離開來，在建筑結(jié)構(gòu)施工后進(jìn)行開槽暗敷，也可以進(jìn)行明裝。采用該種設(shè)計方法，延續(xù)傳統(tǒng)給水系統(tǒng)設(shè)計方式，可以進(jìn)行用水點(diǎn)的靈活設(shè)計，但是不符合裝配式建筑低碳環(huán)保的理念。采用預(yù)留式設(shè)計方法，可以在生產(chǎn)裝配式構(gòu)件過程中完成給水管道定位，進(jìn)行管道敷設(shè)空間預(yù)留。構(gòu)件安裝后，可以進(jìn)行管道敷設(shè)。但采用該方法要求實(shí)現(xiàn)管槽精準(zhǔn)定位，否則在后期需要開槽補(bǔ)救。采用預(yù)埋式設(shè)計方法，可以在預(yù)制PC構(gòu)件中進(jìn)行給水管道預(yù)埋，在構(gòu)件安裝后利用管道接口與衛(wèi)生器具連接[1]。對管道進(jìn)行預(yù)埋，需要外設(shè)套管預(yù)防漏水問題，但將導(dǎo)致多數(shù)管材無法使用。為解決上述問題，可以采用分水器技術(shù)進(jìn)行給水系統(tǒng)設(shè)計。具體來講，就是在建筑側(cè)墻或吊頂位置進(jìn)行分水器安裝凹槽的預(yù)留。如圖1所示，分水器可以采用活動連接方式與管道連接，為分水器的維修、拆卸提供便利。管道使用軟管盤，中間無接頭，能夠避免暗敷管道漏水。利用分水器，能夠?qū)o水流量進(jìn)行均衡配置，使給水系統(tǒng)壓差得到降低，因此能夠滿足用水舒適度要求。

圖1 分水器

2.2 排水系統(tǒng)設(shè)計方法

在排水系統(tǒng)設(shè)計上，主要采用兩種設(shè)計方法，即異層排水和同層排水。采用異層排水方式，實(shí)際就是傳統(tǒng)排水方式，在系統(tǒng)設(shè)計上需要提前進(jìn)行管道排布，在構(gòu)件上進(jìn)行排水孔的預(yù)留，然后在現(xiàn)場進(jìn)行排水管道和衛(wèi)生器具安裝。針對裝配式建筑，采用同層排水方式能夠避免器具排水管和橫支管對本層結(jié)構(gòu)樓板進(jìn)行穿越。按照《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》要求，衛(wèi)生間衛(wèi)生器具排水管不宜穿越樓板入戶[2]。采用同層排水技術(shù)，能夠使空間得到明確分離，滿足裝配式建筑的設(shè)計要求。通過在同層敷設(shè)衛(wèi)生器具，實(shí)現(xiàn)排水立管連接，可以順利排水。在建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，衛(wèi)生間擁有較多排水支管，采用預(yù)制樓板如果進(jìn)行多個孔洞預(yù)留不僅不美觀，也將給后期住戶改造帶來困難。采用同層排水方式，可以在降板層內(nèi)進(jìn)行排水支管敷設(shè)，如圖2所示，使構(gòu)件預(yù)留孔得到減少。在衛(wèi)生器具布置上，可以結(jié)合住戶個性化要求隨意布置。實(shí)際設(shè)計中，可以在鋼結(jié)構(gòu)支架上進(jìn)行衛(wèi)生器具和管道的集成預(yù)制，形成相應(yīng)管道墻系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)，能夠為排水系統(tǒng)安裝提供便利，并且能夠?qū)崿F(xiàn)工廠生產(chǎn)，因此能夠降低系統(tǒng)設(shè)計和安裝成本。此外，在預(yù)制空調(diào)板上進(jìn)行冷凝水管的預(yù)留，需要使排水管道距離外壁一定距離，因此需要采用預(yù)留孔洞排水設(shè)計方式。在排水系統(tǒng)設(shè)計中，需要對墻面預(yù)留安裝尺寸進(jìn)行考慮，實(shí)現(xiàn)洞口精準(zhǔn)定位，以免給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來影響。因此在具體設(shè)計中，需要加強(qiáng)與結(jié)構(gòu)專業(yè)的溝通交流，確定結(jié)構(gòu)鋼筋位置，在保證孔洞不會影響結(jié)構(gòu)配筋的同時，確保鋼筋能夠繞開預(yù)留孔洞。

圖2 同層排水

2.3 給水排水系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)

2.3.1 管線連接

實(shí)際進(jìn)行給水排水系統(tǒng)設(shè)計，需要結(jié)合建筑裝配化程度進(jìn)行管道合理連接。采用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)可視化設(shè)計，完成管道布線綜合防撞驗證，實(shí)現(xiàn)多個專業(yè)的協(xié)同深化設(shè)計，所以能夠使系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量得到提高。通過模擬分析給水排水管道安裝效果，可以實(shí)現(xiàn)管線合理敷設(shè)。針對辦公區(qū)、生活區(qū)，需要結(jié)合裝修設(shè)計進(jìn)行布線，通常壓力管線管徑不超出DN40，從而使整體協(xié)調(diào)性得到保持。在架空地板下方、吊頂及裝飾層等位置，可以進(jìn)行管線敷設(shè)?？紤]到給水排水系統(tǒng)中的橫管和立管擁有較大管徑，需要加強(qiáng)碰撞沖突驗證，禁止穿越梁。針對剪力墻板，應(yīng)避免敷設(shè)管線。實(shí)際進(jìn)行管線連接，考慮到建筑只有剪力墻、樓梯、空調(diào)板、外墻等結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)制，針對裝配化程度較低的部分，可以采用原本現(xiàn)場穿管的連接方式，進(jìn)行孔洞預(yù)留。針對裝配化程度較高的部分，可以在構(gòu)件進(jìn)行部分管線、器具的預(yù)埋，然后使用活接頭、補(bǔ)償器等進(jìn)行連接，配合使用焊接、套接等方式[3]。針對衛(wèi)生間等模塊化部分，可以實(shí)現(xiàn)各種管線和器具的嵌入式集成設(shè)計，只要連接總管線就能保持系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.3.2 孔洞預(yù)留

采用孔洞預(yù)留方法進(jìn)行給水排水系統(tǒng)設(shè)計，需要精確定位。因此在實(shí)踐工作中需要使用CAD軟件進(jìn)行圖紙繪制，利用線性標(biāo)注法實(shí)現(xiàn)預(yù)埋套管和孔洞定位具體定位。通過將圖紙輸入到軟件中，可以得到3D模型。結(jié)合裝修設(shè)計，可以進(jìn)行孔洞尺寸、位置的標(biāo)注。根據(jù)土建編號，可以分解得到平臺、墻板等各模塊，然后根據(jù)尺寸、位置進(jìn)行構(gòu)件生產(chǎn)。在給水排水系統(tǒng)設(shè)計文件中，還應(yīng)進(jìn)行相關(guān)器具、設(shè)備、附件的規(guī)格尺寸標(biāo)注，使用定位準(zhǔn)確通用圖進(jìn)行系統(tǒng)安裝，以免出現(xiàn)盲目開槽問題。針對消防箱等位置，在給水排水設(shè)計上應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)洞口結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，保證系統(tǒng)的安全性。

2.3.3 支吊架設(shè)計

在給水排水系統(tǒng)中，需要使用大量的支吊架。在設(shè)計階段，可以根據(jù)管道材質(zhì)確定支吊架材質(zhì)，對管道生產(chǎn)廠家配套成品管卡進(jìn)行優(yōu)先選用。針對支吊架的設(shè)計，需要嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)范進(jìn)行間距設(shè)置。針對負(fù)荷大、沖擊力強(qiáng)的消防立管和橫管，需要結(jié)合管徑進(jìn)行可靠支吊架的設(shè)計。考慮到裝配式建筑的特殊性，需要實(shí)現(xiàn)支吊架設(shè)計二次深化，通過軟件分析確定支吊架能否實(shí)現(xiàn)管路荷載的承載，繼而使系統(tǒng)的可靠性得到保證。

3 結(jié)論

不同于普通建筑，裝配式建筑對給水排水系統(tǒng)設(shè)計有特殊要求。在實(shí)際進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，需要加強(qiáng)同層排水等適合裝配式建筑的設(shè)計方法運(yùn)用，使系統(tǒng)設(shè)計與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計保持協(xié)同。通過加強(qiáng)給水排水系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)的把握，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)深化設(shè)計，保證系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量，繼而使裝配式建筑的給水排水需求得到滿足。