預(yù)制裝配式住宅機(jī)電管線設(shè)計研究

袁黃峻，華丹才仁，劉陽

（中國建筑第八工程局總承包公司，上海 200120）

預(yù)制住宅建筑，顧名思義，是用工廠預(yù)制件在現(xiàn)場組裝的。裝配式剪力墻住宅是指主要由鋼筋和混凝土墻承擔(dān)重力的裝配式建筑。這幾年，隨著住宅建筑工業(yè)化發(fā)展的越來越迅速，大批量的裝配式建筑已經(jīng)拔地而起，我們的建筑施工效率也得到提高。

1 裝配式住宅機(jī)電管線預(yù)留預(yù)埋設(shè)計

毛坯房的電氣設(shè)備一般安裝在適當(dāng)位置，僅為排水管道預(yù)留主管。一些簡單裝修的房子是在毛坯房屋的基礎(chǔ)上安裝的。這個項目是精裝房，在此基礎(chǔ)上，燈具安裝就位。在目前機(jī)電設(shè)計及各系統(tǒng)管線在敷設(shè)方式上仍然采用以前的方法：給水管道于墊層內(nèi)敷設(shè)、排水管道于異層內(nèi)敷設(shè)、電氣管線還是埋設(shè)于澆筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的施工。裝配式住宅機(jī)電一體化的關(guān)鍵問題是在預(yù)制結(jié)構(gòu)中做好管線的預(yù)留預(yù)埋以及定位。設(shè)計者應(yīng)在設(shè)計階段通過比對圖紙的資料對設(shè)備準(zhǔn)確定位，并將其他建筑構(gòu)件一起融合于BIM模型之中，提供給廠家。按照圖紙預(yù)制，預(yù)先對預(yù)制板和墻中的線、盒、箱、套管和孔洞進(jìn)行精確定位。

1.1 電氣管線

在機(jī)電系統(tǒng)中，電氣管線的預(yù)留預(yù)埋所占的比率還是很大的。在毛坯交房的住宅中，電線管基本上是在澆筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的：電線管和電線盒是敷設(shè)于預(yù)制板中并且在生產(chǎn)車間澆筑成型后運送至現(xiàn)場的。當(dāng)使用疊層地板時，將水平走向的電氣管線敷設(shè)在樓板的現(xiàn)澆堆疊層中。還需在現(xiàn)場濕作業(yè)中完成。除了結(jié)構(gòu)的安全性外，還應(yīng)考慮層合板的現(xiàn)澆層厚度，但也要考慮線路走向是否合理。如果在預(yù)埋的過程中出現(xiàn)管線交叉的情況，那么現(xiàn)澆層的厚度也會隨之變厚。設(shè)計的關(guān)鍵是優(yōu)化管線的排布，減少管線之間發(fā)生疊管現(xiàn)象。通過對管線合理的排布從而減少管線交叉，降低現(xiàn)澆層的厚度，從而降低工程造價。圖1為某一預(yù)制板中接線盒與管線預(yù)埋的一個案例。接線盒是提前固定在預(yù)制板中，電氣管線是在現(xiàn)澆層中與其連接。預(yù)制件中接線盒深度為100mm。

圖1

預(yù)制板內(nèi)的管線與現(xiàn)澆層之間的管線連接方式目前有兩種，向上連接或者向下連接。根據(jù)盡量減少材料浪費，我們盡量使連接距離最短，標(biāo)高低的插座可以向下連接到現(xiàn)澆層中的管道，標(biāo)高高的開關(guān)等可以向上連接到現(xiàn)澆層內(nèi)的管線。在預(yù)制墻中，特別要注意預(yù)埋線與現(xiàn)澆線之間的連接，在預(yù)埋件上（下），通常是150mm（寬）×150mm（高）×80m（深），應(yīng)留出連接空間，并在連接后澆注混凝土。

在正常情況下，住宅民用建筑的施工順序為：安裝墻板、安裝平臺板、澆注平臺現(xiàn)澆層、安裝上一層墻板，因此當(dāng)我們進(jìn)行二次配管時，即使預(yù)制墻內(nèi)的管線埋設(shè)位置存在偏差，仍然可以通過在還沒有澆筑的樓層平面通過調(diào)整來使管線正常連接。管線往樓層下連接時，現(xiàn)澆層中的水平管線和預(yù)制墻中的豎直管線的位置已經(jīng)被固定，向下連接時位置必須準(zhǔn)確，否則將會出現(xiàn)管線無法連接的情況。在實際工程中，為了保證不返工，大多數(shù)工程都會多使用一些管線，采用在預(yù)制層中的管道與澆注層中的管道相連接的方法。

裝配式住宅戶內(nèi)配電箱和弱電箱是每戶電源信號的源頭，集中大量的電氣進(jìn)出管線，應(yīng)該盡可能的避免其出現(xiàn)在預(yù)制墻體上。

1.2 排水管線

隨著現(xiàn)在對住宅的需求量越來越大，對其品質(zhì)也要求的越來越高，我們的建筑施工技術(shù)也隨著進(jìn)步，使得同層排水的技術(shù)也得到了提升。然而，到現(xiàn)階段為止，大多數(shù)毛坯交房仍然使用的是異層排水。主要原因在于，毛坯交房時，衛(wèi)生間中的潔具是沒有進(jìn)行安裝的，即使是一些簡裝房，雖然衛(wèi)生間的潔具是安裝了，但是由于是簡裝，潔具產(chǎn)品質(zhì)量無法達(dá)到同層排水潔具的要求，同層排水對衛(wèi)生潔具和管材有特殊要求，價格相對較高。

現(xiàn)階段裝配式住宅一般在衛(wèi)生間等管線比較密集的區(qū)域仍然采用現(xiàn)澆樓板，通過現(xiàn)場人工定位，從而達(dá)到減少不同形式預(yù)制板數(shù)量，達(dá)到節(jié)約成本的目的。當(dāng)使用疊加的地板時，設(shè)計者必須準(zhǔn)確地定位圖紙上的每個排水孔。在加工廠中，根據(jù)準(zhǔn)確的定位設(shè)計圖紙，每個排水點都應(yīng)保留在預(yù)制層合板上。在施工現(xiàn)場的現(xiàn)澆層中，將孔洞進(jìn)行比較，進(jìn)行同樣規(guī)格的二次留洞施工，預(yù)留孔的孔徑一般大于排水管外徑50～100mm。

1.3 給水管線

毛坯交房的供水管道埋設(shè)方式大多數(shù)主要是在吊頂內(nèi)明裝，在樓面的地坪或沿槽壁敷設(shè)在墻體之中。在我國北方地區(qū)，基本都有地暖功能，所以需要一定的厚度，所以水管與地暖管都是敷設(shè)在墊層之中的，而南方地區(qū)大多數(shù)地區(qū)都是明裝在吊頂內(nèi)的，由于房子需要后期進(jìn)行裝修工作，連接到供水點的垂直管道一般是暗敷于墻體內(nèi)的，壁面上至少應(yīng)保留60×40mm（寬×深）的墻槽，這對于預(yù)制墻來說難以實現(xiàn)。圖2為預(yù)制剪力墻的設(shè)計，其含有倆個墻槽，左邊為燃?xì)鉄崴骼錈崴茴A(yù)留墻槽，1.2m高，右邊為洗菜盆冷熱水管預(yù)留墻槽，0.55m高。墻體厚度為200mm，墻體內(nèi)的鋼筋與距離墻皮最近的地方只有35mm左右。如果我們要預(yù)留60×40mm的墻槽，鋼筋無法避免的只能向外漏出，但規(guī)范要求鋼筋最起碼需要15mm的保護(hù)層。而在圖中右側(cè)墻槽中只有少量鋼筋，并且根據(jù)情況還可以通過彎曲鋼筋來進(jìn)行避讓，而左側(cè)墻體就會出現(xiàn)鋼筋外漏的情況，難以處理。通過與專業(yè)的人員進(jìn)行研究，通過在右側(cè)墻體留下一定空間的墻槽，來滿足管道敷設(shè)的條件，并且管道的保護(hù)層不少于10mm。還有一點需要注意，在開墻槽時要根據(jù)套管位置進(jìn)行避讓。

圖2

在預(yù)制房屋的設(shè)計中，應(yīng)與建筑中的各個專業(yè)緊密合作，通過對房間布置的調(diào)整，在預(yù)制剪力墻中應(yīng)避免上述問題的發(fā)生，否則在二次裝修的時候，增加了裝飾面的厚度，進(jìn)而占用內(nèi)部空間，增加了預(yù)制板的規(guī)格，提高了預(yù)制房屋的造價。

1.4 管道支吊架

如果預(yù)制混凝土管道支吊架安裝在預(yù)制板中，支吊架根部必須嵌入鋼板或螺栓孔，進(jìn)而滿足支吊架的安裝要求，管道支吊架的間距和設(shè)置要求可參見相關(guān)管道安裝圖集。通過提前在預(yù)制板中安裝支吊架，并且嵌入鋼板或螺栓孔，使預(yù)制墻板更加標(biāo)準(zhǔn)化，同時提高了生產(chǎn)效率，進(jìn)而降低了成本。

2 裝配式住宅機(jī)電設(shè)計展望

近年來，隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，住宅的建造方式已經(jīng)開始向裝配式建筑慢慢轉(zhuǎn)向。雖然在這個過程中會出現(xiàn)各種各樣我們要去面對的問題或困難，但是一旦我們將所有問題與困難解決后，隨之而來的各種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)將會使其產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化、規(guī)?；麄€產(chǎn)業(yè)鏈也隨之更加完整，同時會使建筑造價的成本變低。我國之前頒布的《住宅建設(shè)CSI技術(shù)導(dǎo)則》（試行），其中已經(jīng)明確說明了我國工業(yè)化住宅的發(fā)展方向。其最主要的內(nèi)容之一就是“所有機(jī)電管線應(yīng)該與結(jié)構(gòu)分離”。這不僅節(jié)省了在結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋管線的過程，也使得設(shè)備管道具有可更換性以及可維護(hù)性，從而延長了房屋的壽命。我相信，在以后的日子中，建筑行業(yè)會出現(xiàn)一個全新的面貌，將不再是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主，而是以裝配式建筑為主，不僅僅提高了生產(chǎn)效率，而且還大幅度降低了對環(huán)境的污染以及對能源的浪費。

3 結(jié)語

裝配式建筑現(xiàn)在已經(jīng)是我國建筑發(fā)展的大趨勢，隨著裝配式建筑與綠色建筑的結(jié)合，BIM技術(shù)在裝配式住宅中的應(yīng)用和住宅產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的擴(kuò)大，可以預(yù)期到以后裝配式建筑的市場。在裝配式建筑中，產(chǎn)生工業(yè)垃圾最少和對環(huán)境污染最小，對資源浪費最小，對其周圍環(huán)境影響降低以及自身的環(huán)保性、可維護(hù)性等都是裝配式建筑的優(yōu)點。同時在大環(huán)境的引導(dǎo)下，為了減少環(huán)境污染，城市綠色發(fā)展以及推展可持續(xù)發(fā)展觀念，裝配式建筑以后一定是建筑行業(yè)的主流。