程誠

安徽四建控股集團有限公司 安徽 合肥 230000

引言

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和人們生活水平不斷提高，對物質(zhì)需求要求越來越高，對建筑行業(yè)要求也隨之增高，在滿足低造價的同時對建筑質(zhì)量也有非常高的要求。所以，裝配式住宅建筑應(yīng)運而生可以基本滿足廣大用戶的需求，但是這種建筑方式需要給排水管線需要科學(xué)合理的生產(chǎn)組裝，否則極其容易出現(xiàn)各種故障問題。

1 裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計的現(xiàn)狀

隨著建筑行業(yè)不斷發(fā)展，各種建筑方法也都層出不窮，目前裝配式住宅建筑方法因其自身特點被廣泛應(yīng)用。裝配式住宅建筑特點是在工廠將其建筑所需構(gòu)件提前做好，然后再運送到建筑工地進行組裝使用，隨著我國工業(yè)技術(shù)的進步，工廠可以大批量生產(chǎn)裝配式住宅建筑的構(gòu)件，而且其制造種類和技術(shù)也多種多樣，可以滿足不同建筑使用，相比較傳統(tǒng)建筑方法裝配式住宅建筑縮小了工程工作量的同時，還增加了工程進度、效率，并且比傳統(tǒng)建筑安全系數(shù)高出很多。另外，因為裝配式住宅建筑在組裝過程中所使用部件較少，沒有給建筑工地制造垃圾等污染物，保護了建筑環(huán)境并且比傳統(tǒng)建筑節(jié)省了很多資源，因此減少了工程建筑成本。

雖然裝配式建筑有著眾多優(yōu)點，提升了各方面建筑性能，但同樣也給裝配式住宅建筑帶來了很多建筑弊端。如因為裝配式住宅建筑在工廠集中生產(chǎn)的特點，故不能因地制宜的測量、設(shè)計，單憑一些初始數(shù)據(jù)進行設(shè)計，沒有綜合建筑工程現(xiàn)場地理位置條件、建筑條件和環(huán)境進行綜合性考量，不能實地考察排水管線位置，作出合理布局，導(dǎo)致加大了排水管線設(shè)計和施工難度。在設(shè)計過程中只能通過預(yù)設(shè)計，根據(jù)預(yù)估給排水管線走向預(yù)先設(shè)計方案，在建造模板上進行修改，然后在進行生產(chǎn)建造裝配式住宅建筑構(gòu)件，從而導(dǎo)致在這個過程中降低了各項數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。而且裝配式住宅建筑構(gòu)件與傳統(tǒng)建筑不同，不能隨時隨地更改建筑構(gòu)件，這就導(dǎo)致在建筑工程現(xiàn)場出現(xiàn)構(gòu)件誤差時，只能改變排水管線，造成了許多管線不合理、不正確的拼接現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了住宅建筑工程排水管線的質(zhì)量[1]。

2 裝配式住宅建筑給排水管線利用設(shè)計的技術(shù)難點

裝配式住宅建筑在二十世紀(jì)初就開始影響著建筑行業(yè)，我國目前在《工業(yè)化建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出在我國全面推廣裝配式住宅建筑，以此來推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展，所以，目前裝配式住宅建筑已經(jīng)成為我國建筑行業(yè)重點發(fā)展方向，但是裝配式住宅建筑有很多技術(shù)難點需要建筑團隊進行攻破。尤其是在施工前設(shè)計階段，作為裝配式住宅建筑最重要的環(huán)節(jié)，因為預(yù)埋套管、孔洞管件、管道支架吊架等都需要在工廠內(nèi)部集中生產(chǎn)完成，在設(shè)計過程中需要嚴(yán)格處理好各項細(xì)節(jié)將建筑構(gòu)件與安裝分開，同時減少預(yù)留孔和預(yù)埋件。在設(shè)計過程還要充分考慮到給排水管線綜合布局，盡量減少預(yù)埋件減少管道交叉、管道穿梁板現(xiàn)象。

例如，在裝配式住宅建筑給排水管線進行設(shè)計時，為了保證日后各種污水雨水能夠及時排出并且維修方便，需要將排水管徑坡度盡量做大，嚴(yán)格按照排水管線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)建筑橫向平面上的管線不能出現(xiàn)任何交叉現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生交叉時盡量與中心線保持垂直狀態(tài)。當(dāng)給水管和排水管出現(xiàn)交叉時，污水管一定要建在給水管下方；在管線排列安裝時，一定要把管線用途考慮進去，避免使用時造成水質(zhì)污染或腐蝕管道。安裝豎向管道時需要從上往下開始安裝，可以將給水管道、熱力管道、循環(huán)管道并排安裝，但是不可以交叉，要做好保溫措施，以免凍壞管道[2]。

3 裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計的優(yōu)化措施

3.1 預(yù)留孔洞與預(yù)埋套管

在裝配式建筑給排水管線進行設(shè)計時，根據(jù)室內(nèi)設(shè)計條件和選用建材的材質(zhì)、尺寸等對給水管道和消防管道之間設(shè)計預(yù)留洞和預(yù)埋套管。需要在承重墻上留好預(yù)留洞口以便給水管道穿墻施工，確保排水管道可以順利通過承重墻，另外，根據(jù)實際情況提前將排水管線的套管提前埋好。在設(shè)計地下室外墻時，需要根據(jù)工程建筑情況提前預(yù)留套管位置，并且根據(jù)工程要求選擇剛性或柔性的防水套管，在選材上一定要嚴(yán)格根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行選擇，避免日后使用時出現(xiàn)用水排水問題。當(dāng)排水管線穿過樓板時，需提前預(yù)留套管，按照施工要求預(yù)留適合管道通過的外徑。但是在設(shè)計和施工過程中，盡量避免排水管道穿過樓板，同時在建筑工地盡量減少預(yù)留孔洞與預(yù)埋件，可以采用同層排水的管線設(shè)計，在一定程度上可以適當(dāng)減少。

3.2 預(yù)埋管道附件

在裝配式住宅建筑設(shè)計排水管線時，經(jīng)常因為設(shè)計問題導(dǎo)致預(yù)留孔洞或預(yù)埋套管與實際施工過程不相符現(xiàn)象，所以在排水管道設(shè)計中，對于一些管道附件進行預(yù)埋，或者直接將不容易安裝的附件預(yù)留洞進行安裝，這種預(yù)埋管道附件方法可以有效減少預(yù)留孔洞和預(yù)埋套管在實際應(yīng)用中的誤差，使住宅建筑可以順利實施。另外對于空調(diào)板、陽臺板、屋面這幾處需要極其重視，這幾處因經(jīng)常使用預(yù)埋套管和預(yù)留孔洞極其容易出現(xiàn)錯誤，同時在預(yù)埋和預(yù)留時需要嚴(yán)格把控預(yù)留件的安全問題，防止出現(xiàn)損壞、腐蝕或堵塞現(xiàn)象，為裝配式住宅建筑打好安裝基礎(chǔ)，提高建筑工程質(zhì)量。

3.3 管道支吊架

管道支架需要起到支撐和連接作用，所以在選材時需要嚴(yán)格按照規(guī)定根據(jù)用途和質(zhì)量進行選擇，并且提前確定好支吊架的間距和要求再進行設(shè)計。為了安全和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)國家建筑標(biāo)準(zhǔn)進行建造，確保建筑科學(xué)合理性。管道兩端要固定支吊架，橫管兩個接頭之間也需要支吊架支撐，管道轉(zhuǎn)彎時也需要支吊架支撐，尤其要注意支撐點不能安置在接頭上，并且在給水點等重要位置要使用金屬管或吊架固定。建筑中冷熱水混用情況，需要根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)和要求，安置支吊架并且需要滿足管道伸縮問題?；炷翗?gòu)件在工廠生產(chǎn)之后需要在建筑工地進行澆筑連接，管道支架與預(yù)埋件定位需要滿足建筑墻面與結(jié)構(gòu)整體設(shè)計要求，要留出足夠的空間給金屬件和混凝土澆筑。

3.4 給水和排水設(shè)計

給水與排水設(shè)計分為生活給水系統(tǒng)、生活排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)，每一個環(huán)節(jié)都需要在裝配式住宅建筑給排水管道設(shè)計中做好精確計算和設(shè)計，主要設(shè)計方法如下：生活給水系統(tǒng)設(shè)計，首先需要在構(gòu)件生產(chǎn)和給水管線設(shè)計過程中對管道進行精確定位和確定預(yù)留管道空間。其次，如果設(shè)計失誤一旦發(fā)現(xiàn)定位不準(zhǔn)確需要及時進行重新測量和設(shè)計，立即進行開槽補救。最后，在工廠生產(chǎn)過程中為了確保其精準(zhǔn)率，將可預(yù)埋管道先預(yù)埋到預(yù)制構(gòu)件內(nèi)，在安裝時只需要將接口與交界處進行連接即可。在設(shè)計和生產(chǎn)過程中還需要額外注意管線質(zhì)量問題，因為其生產(chǎn)程序較大較煩瑣，一旦出現(xiàn)故障問題很難進行補救和維修，即使進行了維修同樣會浪費大量建材，增加了造價成本?；蛘咴谠O(shè)計初期采用可更換管道預(yù)埋技術(shù)，但是對于管材要求較高會增加一部分成本。

生活排水系統(tǒng)中同層排水不能跨越本層結(jié)構(gòu)樓板到其他層的排水方式，降板會加大同層排水難度，容易泄露大量污水，而墻排式的同層排水無法設(shè)置在距離較遠的位置。還有一種是較為傳統(tǒng)的下層排水，需要在工廠完成排水預(yù)留孔洞澆筑工作，雖然造價低并且在施工現(xiàn)場安裝簡單，但是這種排水方法給后期維修帶來了極大困難。在排水系統(tǒng)上裝配式住宅建筑可以選擇復(fù)制單元生活排水系統(tǒng)，在建筑過程中只需要按照不同標(biāo)準(zhǔn)流程操作，避免交叉和上下層平面布局較大問題即可。這種建筑方法不僅提高了排水系統(tǒng)的安全性能還減少了滲水和漏水問題，并且同時具有同層排水和下層排水的優(yōu)點，非常適合裝配式住宅建筑中排水管線使用。

雨水排水系統(tǒng)中的雨水管道的數(shù)量和位置需要根據(jù)排水?dāng)?shù)量和區(qū)域來選擇，因為裝配式住宅建筑的基本構(gòu)建大部分都是在工廠生產(chǎn)的，所以需要建筑設(shè)計者充分結(jié)合建筑地的地形特點、排水特點、氣候條件等進行綜合性考量。同時還要考慮到建筑物外墻管道設(shè)計方式，減少管道之間互相影響，對雨水管道坡度進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，并且集中布置立管，將雨水科學(xué)合理的引入到集中管井中。

3.5 使用BIM技術(shù)

在裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計中BIM技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用，為設(shè)計初期和施工都做好了充足的準(zhǔn)備，并且提供了極大的便利條件，減少了設(shè)計和施工誤差。BIM技術(shù)在裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計的優(yōu)勢有以下幾點。第一，BIM技術(shù)具有非常好的直觀和實時性能，保證了工程信息在傳遞過程中的完整、統(tǒng)一和實效。第二，BIM在繪制技術(shù)上是站在全局觀念上進行分析和處理，全面把控了工程建筑中給排水管線的細(xì)節(jié)，并對其細(xì)節(jié)部分修改起來比傳統(tǒng)設(shè)計修改要簡單很多。第三，BIM視圖技術(shù)，在整體設(shè)計過程中可以將設(shè)計方法和原理清晰呈現(xiàn)，并且會形成非常具體的建筑模型，設(shè)計人員可以根據(jù)模型進行繪制和修改。第四，BIM模型可以通過體感交互直觀看到給排水管線分布情況，并且可以模擬出日后在建設(shè)乃至使用過程中所遇到的問題，進行科學(xué)合理的修改。第五，BIM技術(shù)通過漫游功能模擬出建筑內(nèi)部構(gòu)造以及管線走向，對于整體建筑布局都會非常清晰呈現(xiàn)，有利于設(shè)計者不在工地現(xiàn)場也可以參照模型進行合理規(guī)劃。

BIM技術(shù)對排水管線的安裝涉及排水橫管、立管和支管的位置、高度、坡度等信息進行綜合評估，這對于空間管線布置及設(shè)備連接有很大幫助，避免了人為疏忽造成的錯誤或遺漏，并且可以對不同類型的管道參數(shù)進行設(shè)定或者先選定一個管道參數(shù)后期再調(diào)整與修改。BIM技術(shù)能夠自動生成三維視圖，將系統(tǒng)圖與平面圖設(shè)計進行統(tǒng)一處理。簡化之前煩瑣的工作流程并且提高準(zhǔn)確率。

例如，在傳統(tǒng)繪制技術(shù)下當(dāng)某一個管道出現(xiàn)問題時所有設(shè)計圖紙都需要作出相應(yīng)的修改，非常的耗費時間和精力并且極其容易出錯，BIM模型在進行修改某一處設(shè)計信息時，其系統(tǒng)內(nèi)部會自動分析修改信息，對整體設(shè)計模型進行修改的同時還會對修改內(nèi)容進行評估是否合理，如果出現(xiàn)不合理情況系統(tǒng)會自動作出提示，并且設(shè)計者還可以對設(shè)計模型所修改區(qū)域進行多角度的觀察，利用可視化功能可以對平面圖、截面圖、三維視圖等進行細(xì)節(jié)放大或縮小進一步的進行優(yōu)化設(shè)計方案。

BIM技術(shù)對管線碰撞交叉檢查具有重要作用，當(dāng)建立好裝配式住宅排水管線模型后需要對整體管線設(shè)計進行系統(tǒng)排查，BIM技術(shù)具有自動碰撞檢查功能，將所有基礎(chǔ)信息、數(shù)據(jù)和排查要求輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，就可以對初始三維信息模型進行系統(tǒng)的檢查，科學(xué)合理的排查給排水管線交叉問題。在這個過程中設(shè)計者也可以再對模型進行深入觀察以免出現(xiàn)錯誤，深入分析建筑工程所有層面，對可能出現(xiàn)的問題進行提早發(fā)現(xiàn)并且預(yù)防，同時模擬安裝流程確保其順利安裝，有利于提高生產(chǎn)模型與實地應(yīng)用的匹配度和建筑工程的質(zhì)量。

另外，在檢查和修復(fù)完裝配式住宅給排水管線模型后，可以通過BIM技術(shù)對管線計量進行分析和計算，可以清晰統(tǒng)計出在整個裝配式住宅給排水管線模型設(shè)計過程中的管線和給排水系統(tǒng)具體的構(gòu)件數(shù)量。裝配式住宅給排水管線模型可以清晰呈現(xiàn)出每個區(qū)域、每個樓層、每個房間所需要的管線數(shù)量、屬性、材質(zhì)等，并且自動生成一份詳細(xì)的管材用量表。減輕了設(shè)計人員工作難度和壓力，簡化了工作流程，提供了非常準(zhǔn)確的參考資料。所以BIM技術(shù)在裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計中具有非常大的設(shè)計優(yōu)勢，將傳統(tǒng)工程建筑中存在的問題做到了科學(xué)合理的解決，及早發(fā)現(xiàn)及早處理，減少了工程失誤，節(jié)省了建筑工期，對裝配式住宅建筑做出了巨大貢獻[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著建筑行業(yè)不斷發(fā)展施工團隊和設(shè)計團隊利用現(xiàn)代化技術(shù)和科學(xué)合理的設(shè)計方案對裝配式住宅建筑的排水管線進一步優(yōu)化，使其具備良好的給水和排水功能，在保證其工程建筑安全質(zhì)量的同時提高了整體工程進度，對裝配式住宅建筑具有極大的影響，為建筑行業(yè)打下堅實基礎(chǔ)促進了建筑行業(yè)發(fā)展。