裝配式住宅建筑給排水管線的設(shè)計(jì)研究

劉忠慧

湖北省武漢市時(shí)代建筑設(shè)計(jì)有限公司 湖北武漢 430024

1 裝配式建筑優(yōu)點(diǎn)

裝配式建筑的起源追溯到20世紀(jì)60年代的英、法、蘇聯(lián)等國。在短短的幾十年里，裝配式建筑被很多國家廣泛的應(yīng)用，并快速發(fā)展。根據(jù)裝配式建筑的性質(zhì)，可知裝配式建筑具有縮短工期、提高生產(chǎn)效率，有效節(jié)約、綠色環(huán)保，構(gòu)件精準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。

1.1 縮短工期、提高生產(chǎn)效率

裝配式建筑的所有構(gòu)件在工廠大批量的生產(chǎn)加工，然后將構(gòu)件運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝，省去現(xiàn)場(chǎng)施工很多時(shí)間，如：砌筑、抹灰、勾縫等。因此，大大縮短了工期、提高了工作效率，而且有利于施工企業(yè)準(zhǔn)確掌握施工進(jìn)度。傳統(tǒng)施工過程，在夏、冬兩個(gè)季節(jié)總會(huì)因外界氣候的變化造成工期延誤。若采用裝配式建筑進(jìn)行施工，預(yù)制構(gòu)件在工廠完成生產(chǎn)，無論外界環(huán)境如何變化，都不會(huì)對(duì)施工造成影響，這不僅能保證工期，還能降低對(duì)勞動(dòng)力的使用[1]。

1.2 構(gòu)件精準(zhǔn)

裝配式建筑通常與BIM技術(shù)相結(jié)合，在建筑行業(yè)中，我們都知道BIM技術(shù)，BIM技術(shù)不是簡單的將數(shù)字信息進(jìn)行集成，而是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，并可以用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化方法。在構(gòu)件的加工過程中，利用BIM對(duì)構(gòu)件尺寸不斷的優(yōu)化、模擬，最終達(dá)到構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，提高社會(huì)生產(chǎn)力水平，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)施工。

1.3 有效節(jié)約、綠色環(huán)保

裝配式建筑機(jī)械化程度很高，大部分工作都在工廠內(nèi)完成，因此在很大程度上降低了現(xiàn)場(chǎng)的抹灰、砌筑等濕作業(yè)施工。在人們印象中，施工現(xiàn)場(chǎng)都是“塵土飛揚(yáng)，建筑垃圾堆成山，噪音不絕”，而裝配式建筑戰(zhàn)勝了過去施工的缺點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)則是干凈、安靜許多，避免對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響，將綠色環(huán)保的理念貫徹其中。裝配式建筑與傳統(tǒng)施工相比，建筑垃圾將減少80%，節(jié)約水量60%，節(jié)省木材80%，噪音影響也大大降低[2]。

2 管線綜合設(shè)計(jì)原則

（1）作為城市給排水工程的一部分，居住小區(qū)給排水施工中的管線綜合設(shè)計(jì)，應(yīng)該滿足城市給排水工程甚至整個(gè)城市系統(tǒng)發(fā)展的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)城市具體發(fā)展情況使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，協(xié)調(diào)市政接口和居住小區(qū)內(nèi)部管線位置，避免出現(xiàn)采用1不同坐標(biāo)系和高程系而影響施工設(shè)計(jì)。（2）應(yīng)該綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布局。豎向布置、綠化帶景觀設(shè)計(jì)、建筑物設(shè)計(jì)和道路走向等，使各因素在室外管線設(shè)計(jì)中可以互相協(xié)調(diào)，尤其要做好對(duì)室外排水檢查井。電纜井以及道路路牙的矛盾問題。（3）在綜合設(shè)計(jì)時(shí)也要處理好管線和建筑物的適應(yīng)性問題，為建筑和管線發(fā)展留下一定空間，做好用地規(guī)劃，適當(dāng)擴(kuò)展建筑工程的管線。（4）管線綜合設(shè)計(jì)要應(yīng)沿著道路向道路中心線方向平行布置，依次做好電力電纜、電信電纜、給排水、燃?xì)廨敋?、雨水排水、污水排水管線的鋪設(shè)。（5）在管線施工中要注意避讓原則，包括壓力管要讓自流管；管徑小的讓管徑大的，臨時(shí)性的讓永久性的，工程小的讓工程大的，檢修次數(shù)少的讓檢修次數(shù)多且復(fù)雜的[3]。

3 給排水管線與結(jié)構(gòu)分離分析

根據(jù)《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GBT51129-2017）條文說明中管線分離的解釋：對(duì)于裸露于室內(nèi)空間以及敷設(shè)在地面架空層、非承重墻體空腔和吊頂內(nèi)的管線應(yīng)認(rèn)定為管線分離；而對(duì)于埋置在結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部（不含橫穿）或敷設(shè)在濕作業(yè)地面墊層內(nèi)的管線應(yīng)認(rèn)定為管線未分離。由此可知，敷設(shè)于吊頂內(nèi)的給排水明裝管線屬管線與結(jié)構(gòu)分離；敷設(shè)于結(jié)構(gòu)模板、墻體內(nèi)的暗敷管線認(rèn)定為管線與結(jié)構(gòu)未分離。（1）給排水立管、地漏等穿越結(jié)構(gòu)樓板、預(yù)制結(jié)構(gòu)部件時(shí)，均需準(zhǔn)確定位，并預(yù)留足夠的管件安裝空間及距離。如陽臺(tái)排水立管及其地漏，間距不足會(huì)造成后期施工無法安裝且難以修改，定位前應(yīng)對(duì)應(yīng)不同的立管材質(zhì)，根據(jù)《建筑排水塑料管道安裝》或《建筑生活排水柔性接口鑄鐵管道與鋼塑復(fù)合管道安裝》確認(rèn)排水立管與地漏間距要求。（2）給排水管道、管件選用裝配化集成部件。因裝配式建筑項(xiàng)目對(duì)管道安裝規(guī)范性、準(zhǔn)確性要求較高，一般項(xiàng)目施工安裝過程會(huì)因施工人員經(jīng)驗(yàn)、習(xí)慣不同，以造成管道安裝不能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通過異地同時(shí)預(yù)先組裝部分管件方式，縮短施工周期。管道接口、施工工藝應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并應(yīng)滿足通用性和互換性的要求。

4 裝配式住宅建筑中BIM的重要性

4.1 裝配式建筑設(shè)計(jì)BIM模型圖示

方案設(shè)計(jì)階段：利用BIM技術(shù)進(jìn)行建模，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行多方案比對(duì)，根據(jù)項(xiàng)目外觀、功能、經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)要求、預(yù)制率、裝配率等，確定構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的方案。初步設(shè)計(jì)階段：在最終選定的方案模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，在BIM平臺(tái)上完成設(shè)計(jì)PC構(gòu)件的平面布置及三維布置。機(jī)電設(shè)備建立主要管道的模型，確定風(fēng)管、水管、設(shè)備機(jī)房等平面布置及三維布置，并建立相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化族庫。施工圖設(shè)計(jì)階段：細(xì)化和完善建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備模型設(shè)計(jì)，通過BIM平臺(tái)三維協(xié)同設(shè)計(jì)模式，完善相應(yīng)梁、板、柱、墻、樓梯、節(jié)點(diǎn)、機(jī)電設(shè)備等構(gòu)件模型和圖紙。

4.2 裝配式建筑設(shè)計(jì)BIM模型管線碰撞檢測(cè)

因圖紙上不能直接反映機(jī)電各專業(yè)間管線、設(shè)備施工安裝間距及交叉后具體的施工要求，一般僅可在施工過程中一一驗(yàn)證，甚至極端情況下無法施工。這不僅影響施工質(zhì)量、造成大量返工并影響項(xiàng)目進(jìn)度。為此，建立BIM模型能夠十分有效、直觀地做出管線碰撞檢測(cè)的作用，這對(duì)裝配式建筑而言，尤為重要。

5 結(jié)語

建筑給排水管道安裝施工過程中，通過綜合布局的方式，不僅能夠?qū)芫€以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)階段存在的不足之處進(jìn)行合理分析，而且還能夠結(jié)合實(shí)際情況，提出有針對(duì)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施，為建筑給排水管線安裝施工質(zhì)量提供有效保障。綜上所述，以上內(nèi)容就是對(duì)裝配式住宅建筑給排水管線設(shè)計(jì)的論述。