裝配式建筑給水排水系統(tǒng)的設計探究

湯 瑋

（重慶市設計院 重慶渝中 400015）

引言

伴隨著科學技術的發(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)設計至關重要，將對建筑整體安全性產(chǎn)生影響，關系到居民生活質量能否得到保證。因此，還應加強裝配式建筑給水排水系統(tǒng)的設計研究，以便采取有效方法保證系統(tǒng)得到合理設計，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)設計要求

在給水排水系統(tǒng)設計上，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現(xiàn)構件預制加工，在施工現(xiàn)場進行構件拼裝連接而形成的建筑。不同于傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑設計、施工擁有成套工業(yè)化建造體系，具有品質高、施工周期短、綜合效益高等特點。而在建筑給水排水系統(tǒng)設計上，需要將進度提前，即與建筑結構設計協(xié)同開展，確保裝配式建筑一體化生產(chǎn)能夠順利實現(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。在實際進行該類建筑給水排水系統(tǒng)設計時，需要先完成整體工藝功能設計，然后進行模塊功能設計，對構件生產(chǎn)安裝預留和連接問題進行考慮。由于構件模塊均為半成品，所以在給水排水系統(tǒng)設計時需要綜合考慮布局問題，確保系統(tǒng)能夠順利進行連接安裝，使系統(tǒng)設計的完整性得到保證。因此在實踐工作中，給水排水專業(yè)需要加強與結構專業(yè)、建筑專業(yè)對接，盡量減少預制構件中預留的孔洞，實現(xiàn)節(jié)點簡化，減少預埋件。通過減少穿越樓板、梁板的各種預埋件和預留孔，能夠使構件規(guī)格得到減小。針對不容易安裝的系統(tǒng)附件，可以進行直接預埋，在空調板、陽臺板、地漏等位置進行預埋。

2 裝配式建筑給水排水系統(tǒng)設計方法及要點

2.1 給水系統(tǒng)設計方法

在建筑給水系統(tǒng)設計上，針對裝配式建筑，通常采用預留主管井，將在施工階段進行主立管的安裝。在末端系統(tǒng)設計上，可以采用明裝方式，沿著墻面進行系統(tǒng)安裝，也可以在架空層或找平層內進行暗敷。在實際設計時，可以采用分離式、預留式和預埋式設計方法。采用分離式方法，需要使給水管道與建筑主體分離開來，在建筑結構施工后進行開槽暗敷，也可以進行明裝。采用該種設計方法，延續(xù)傳統(tǒng)給水系統(tǒng)設計方式，可以進行用水點的靈活設計，但是不符合裝配式建筑低碳環(huán)保的理念。采用預留式設計方法，可以在生產(chǎn)裝配式構件過程中完成給水管道定位，進行管道敷設空間預留。構件安裝后，可以進行管道敷設。但采用該方法要求實現(xiàn)管槽精準定位，否則在后期需要開槽補救。采用預埋式設計方法，可以在預制PC構件中進行給水管道預埋，在構件安裝后利用管道接口與衛(wèi)生器具連接[1]。對管道進行預埋，需要外設套管預防漏水問題，但將導致多數(shù)管材無法使用。為解決上述問題，可以采用分水器技術進行給水系統(tǒng)設計。具體來講，就是在建筑側墻或吊頂位置進行分水器安裝凹槽的預留。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，能夠對給水流量進行均衡配置，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)設計方法

在排水系統(tǒng)設計上，主要采用兩種設計方法，即異層排水和同層排水。采用異層排水方式，實際就是傳統(tǒng)排水方式，在系統(tǒng)設計上需要提前進行管道排布，在構件上進行排水孔的預留，然后在現(xiàn)場進行排水管道和衛(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構樓板進行穿越。按照《建筑給水排水設計規(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，能夠使空間得到明確分離，滿足裝配式建筑的設計要求。通過在同層敷設衛(wèi)生器具，實現(xiàn)排水立管連接，可以順利排水。在建筑內部結構中，衛(wèi)生間擁有較多排水支管，采用預制樓板如果進行多個孔洞預留不僅不美觀，也將給后期住戶改造帶來困難。采用同層排水方式，可以在降板層內進行排水支管敷設，如圖2所示，使構件預留孔得到減少。在衛(wèi)生器具布置上，可以結合住戶個性化要求隨意布置。實際設計中，可以在鋼結構支架上進行衛(wèi)生器具和管道的集成預制，形成相應管道墻系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)，能夠為排水系統(tǒng)安裝提供便利，并且能夠實現(xiàn)工廠生產(chǎn)，因此能夠降低系統(tǒng)設計和安裝成本。此外，在預制空調板上進行冷凝水管的預留，需要使排水管道距離外壁一定距離，因此需要采用預留孔洞排水設計方式。在排水系統(tǒng)設計中，需要對墻面預留安裝尺寸進行考慮，實現(xiàn)洞口精準定位，以免給結構設計帶來影響。因此在具體設計中，需要加強與結構專業(yè)的溝通交流，確定結構鋼筋位置，在保證孔洞不會影響結構配筋的同時，確保鋼筋能夠繞開預留孔洞。

圖2 同層排水

2.3 給水排水系統(tǒng)設計要點

2.3.1 管線連接

實際進行給水排水系統(tǒng)設計，需要結合建筑裝配化程度進行管道合理連接。采用BIM技術，能夠實現(xiàn)系統(tǒng)可視化設計，完成管道布線綜合防撞驗證，實現(xiàn)多個專業(yè)的協(xié)同深化設計，所以能夠使系統(tǒng)設計質量得到提高。通過模擬分析給水排水管道安裝效果，可以實現(xiàn)管線合理敷設。針對辦公區(qū)、生活區(qū)，需要結合裝修設計進行布線，通常壓力管線管徑不超出DN40，從而使整體協(xié)調性得到保持。在架空地板下方、吊頂及裝飾層等位置，可以進行管線敷設。考慮到給水排水系統(tǒng)中的橫管和立管擁有較大管徑，需要加強碰撞沖突驗證，禁止穿越梁。針對剪力墻板，應避免敷設管線。實際進行管線連接，考慮到建筑只有剪力墻、樓梯、空調板、外墻等結構能夠實現(xiàn)預制，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，進行孔洞預留。針對裝配化程度較高的部分，可以在構件進行部分管線、器具的預埋，然后使用活接頭、補償器等進行連接，配合使用焊接、套接等方式[3]。針對衛(wèi)生間等模塊化部分，可以實現(xiàn)各種管線和器具的嵌入式集成設計，只要連接總管線就能保持系統(tǒng)正常運行。

2.3.2 孔洞預留

采用孔洞預留方法進行給水排水系統(tǒng)設計，需要精確定位。因此在實踐工作中需要使用CAD軟件進行圖紙繪制，利用線性標注法實現(xiàn)預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。結合裝修設計，可以進行孔洞尺寸、位置的標注。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、位置進行構件生產(chǎn)。在給水排水系統(tǒng)設計文件中，還應進行相關器具、設備、附件的規(guī)格尺寸標注，使用定位準確通用圖進行系統(tǒng)安裝，以免出現(xiàn)盲目開槽問題。針對消防箱等位置，在給水排水設計上應當加強洞口結構補強，保證系統(tǒng)的安全性。

2.3.3 支吊架設計

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

3 結論

不同于普通建筑，裝配式建筑對給水排水系統(tǒng)設計有特殊要求。在實際進行系統(tǒng)設計時，需要加強同層排水等適合裝配式建筑的設計方法運用，使系統(tǒng)設計與建筑結構設計保持協(xié)同。通過加強給水排水系統(tǒng)設計要點的把握，能夠實現(xiàn)系統(tǒng)深化設計，保證系統(tǒng)設計質量，繼而使裝配式建筑的給水排水需求得到滿足。