綠色建筑理念下裝配式建筑給排水設(shè)計(jì)

朱培元，吳沖庭

（深圳華粵城市建設(shè)工程設(shè)計(jì)有限公司南昌分公司）

1 裝配式建筑概述

首先，相比傳統(tǒng)的建筑方式，裝配式建筑具有較多的優(yōu)勢(shì)，首先，能夠?qū)鹘y(tǒng)方式中大量的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工作轉(zhuǎn)移至工廠中進(jìn)行，在工廠中制作完成相關(guān)的建筑構(gòu)件或配件，再運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)連接手段直接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝即可，大量減少原始的現(xiàn)澆作業(yè)，在降低人力、物力等資源投入的同時(shí)，又可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的大幅提升。其次，工廠在進(jìn)行構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)，需要按照一定的要求與規(guī)范進(jìn)行，這就使產(chǎn)品更加標(biāo)準(zhǔn)，能夠更好地保證施工質(zhì)量。最后，由于數(shù)字化、信息化技術(shù)被應(yīng)用于相關(guān)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)、施工變得更加高效、便捷，進(jìn)一步保證了工程的效率與質(zhì)量，大大減少了傳統(tǒng)施工中的環(huán)境污染問(wèn)題，符合我國(guó)現(xiàn)階段綠色發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展的要求?，F(xiàn)如今，裝配式建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式的代表，但其中依然存在部分問(wèn)題，尤其是在給排水方面，仍需要相關(guān)人員為此付出努力[1]。

2 裝配式建筑給排水設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 給水熱水系統(tǒng)

1）分離式

分離式主要是指將給水管道和熱水管道與主體結(jié)構(gòu)之間分開(kāi)，在完成結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)后，再在現(xiàn)場(chǎng)采取明裝或暗敷的方式進(jìn)行施工作業(yè)，此種方法與傳統(tǒng)的家庭作業(yè)方式相似，能夠從使用者的實(shí)際需求出發(fā)，靈活調(diào)整用水點(diǎn)位，更好地滿足使用需要，而且也更簡(jiǎn)單、便捷，無(wú)需在施工過(guò)程中采用過(guò)多的配合工作。但是，如果使用明裝的方式，將會(huì)直接影響建成后的美觀性，暗敷又會(huì)降低工作效率，破壞建筑結(jié)構(gòu)，與低碳環(huán)保、綠色建筑等理念背道而馳。

2）預(yù)留式

所謂預(yù)留式，即按照預(yù)裝管道的尺寸、位置等數(shù)據(jù)，提前在預(yù)制構(gòu)件制作過(guò)程中進(jìn)行精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)管槽預(yù)留，在管道運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后，再對(duì)其開(kāi)展安裝工作，直接放置到預(yù)制管槽內(nèi)。這種安裝方式能夠節(jié)省人力、時(shí)間等資源，帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)，也對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的精準(zhǔn)度提出了更高要求，需要準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)的定位，否則，就需要在后期進(jìn)行補(bǔ)救工作，重新開(kāi)槽，降低工作效率。

3）預(yù)埋式

此種方式需要將大部分管道在前期就預(yù)埋在預(yù)制構(gòu)件中，等到相關(guān)配件到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后直接與預(yù)埋管道的接口進(jìn)行連接，進(jìn)而保障其在實(shí)際使用中能夠取得更加理想的效果，減少后期的補(bǔ)救工作。預(yù)埋式設(shè)計(jì)雖然自身具備一定的科學(xué)性，但是也對(duì)管材的質(zhì)量提出更高要求，倘若發(fā)生漏水情況，實(shí)施修補(bǔ)難度較高，幾乎無(wú)法開(kāi)展修補(bǔ)與更換工作，造成資源浪費(fèi)，使用外設(shè)套管技術(shù)雖然可以有效解決這一問(wèn)題，但會(huì)導(dǎo)致部分管材無(wú)法應(yīng)用，并且會(huì)增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件的厚度，帶來(lái)額外的成本支出與經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

在綠色建筑理念的影響下，裝配式建筑的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要不斷完善，不僅要保證發(fā)揮節(jié)水功能，還要滿足耐久性方面的要求。首先，在進(jìn)行管材選擇時(shí)，要盡量使用耐久性、耐腐蝕性均較好的構(gòu)件，更好地保證給水管網(wǎng)的使用。其次，綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提出，用水計(jì)量設(shè)置需要根據(jù)用途設(shè)置用水計(jì)量水表。最后，設(shè)計(jì)時(shí)要采用更加合理的供水方式、打造更加科學(xué)的建筑節(jié)水系統(tǒng)，不僅能夠滿足正常的使用需要，還要達(dá)到節(jié)水效果。

2.2 生活排水系統(tǒng)

衛(wèi)生間的排水支管較多，如果將傳統(tǒng)的異層排水方式應(yīng)用到裝配式建筑中，會(huì)產(chǎn)生管線預(yù)留空洞過(guò)多的問(wèn)題，對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和生產(chǎn)的精確性提出較高要求，一旦尺寸或位置產(chǎn)生誤差，則會(huì)為后期施工增加工作難度，需要重新采取開(kāi)槽、開(kāi)洞等措施。因此，需要在裝配式建筑中應(yīng)用同層排水技術(shù)，將建筑內(nèi)位于同一層的排水支管與排水立管相連接，無(wú)需穿越本層結(jié)構(gòu)樓板到下層空間，能夠給生產(chǎn)與施工帶來(lái)便捷性。這一排水技術(shù)從墻體結(jié)構(gòu)安裝方式上可以分為降板式、墻排式和墊層式，由于墊層式會(huì)額外增加樓體承載負(fù)荷、影響美觀，并且所耗費(fèi)人力、物力較多，現(xiàn)已不再使用，主要使用前兩種方法。降板式是通過(guò)結(jié)構(gòu)降板，提前為排水支管預(yù)留出適當(dāng)位置，不僅能省工省料、降低土建的綜合成本、便于堵漏維修，還可有效減輕樓體的承載負(fù)荷。但是，一旦發(fā)生排水管道漏水現(xiàn)象，降板區(qū)就會(huì)起到蓄水的作用，引發(fā)衛(wèi)生方面的問(wèn)題。墻排方式則是通過(guò)砌假墻的辦法，為布置管道提供一定的空間，排水支管在這面假墻內(nèi)安裝，在同一樓層內(nèi)與排水立管相連接，更加衛(wèi)生、整潔與美觀，但仍存在一定的局限性，所設(shè)置的地漏與排水立管之間的距離不能過(guò)大[2]。

針對(duì)上述問(wèn)題，可以采用零降板集成衛(wèi)生間，將排水管道、水箱等部分需要進(jìn)行定期維護(hù)的部件統(tǒng)一放置于管道集成檢修口內(nèi)，拆卸與安裝更加方便，便于后續(xù)開(kāi)展檢修、維護(hù)工作，而且不會(huì)產(chǎn)生漏水問(wèn)題，同時(shí)，排水橫支管采用污水和廢水分流的方式，污水管單獨(dú)與污水立管相連接，廢水管則會(huì)集中經(jīng)過(guò)排水匯集器后，再連接污水立管，排水匯集器設(shè)共用水封、廢水器具不再設(shè)有存水彎，從而提高排水的安全性與有效性，最大程度上減少干涸、管道堵塞等問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.3 消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)作為建筑內(nèi)必備的設(shè)施，在安裝時(shí)一定要注意其位置，布置消防栓箱時(shí)，要盡量與結(jié)構(gòu)專業(yè)的墻柱位置相結(jié)合，并對(duì)預(yù)留洞口實(shí)施結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)工作，后期再進(jìn)行相關(guān)的完善，既保證功能可以正常使用，又不影響整體的美觀性，更好地滿足人們對(duì)該系統(tǒng)的要求。對(duì)大管徑管道，相關(guān)人員還需設(shè)置管道支吊架，保證其具有牢固性、穩(wěn)定性，對(duì)應(yīng)用相關(guān)裝配式構(gòu)件的樓墻板，工作人員需要對(duì)管線的走向?qū)嵤┒紊罨O(shè)計(jì)，進(jìn)一步對(duì)管道支吊架的負(fù)荷能力進(jìn)行檢測(cè)，確保能符合實(shí)際情況的需要。

此外，由于消防系統(tǒng)平時(shí)使用的概率較低，要在備用期間保證其不能出現(xiàn)漏水、滴水的問(wèn)題，這就要求相關(guān)人員在設(shè)計(jì)時(shí)保證圖紙的可行性，進(jìn)行精準(zhǔn)定位。同時(shí)，在施工時(shí)還依據(jù)相關(guān)要求做好質(zhì)量方面的檢測(cè)與把控。生活中，消防系統(tǒng)關(guān)系到居民的安居樂(lè)業(yè)與社會(huì)的安全，因此，必須注重這方面的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與裝配，保證其隨時(shí)能夠正常運(yùn)行。

2.4 衛(wèi)生器具

作為給排水設(shè)計(jì)的最后環(huán)節(jié)，衛(wèi)生器具的選擇與安裝對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色建筑理念具有重要意義。一方面，在挑選衛(wèi)生器具時(shí)，要更加注重其用水效率與耐久性，選擇流量較小與其配套的、具有節(jié)水性能的產(chǎn)品，可以在后續(xù)使用中盡量避免水資源的浪費(fèi)問(wèn)題。與此同時(shí)，多選用陶瓷制品，不僅便于洗刷、打理，還具有耐腐蝕性、不易老化，更加經(jīng)久耐用，起到節(jié)約資源的作用。另一方面，在裝配式建筑中，要想更好地防水防漏，可以采用整體式衛(wèi)浴，將各種衛(wèi)生器具、配件等產(chǎn)品進(jìn)行安裝，將模壓底盤通過(guò)螺釘、膠黏劑等安裝在基層上即可，無(wú)需使用傳統(tǒng)施工中的水泥、沙子等材料，不僅更加環(huán)保，而且也能夠降低施工工作量，減少人力成本支出、縮短勞動(dòng)周期。

2.5 預(yù)留洞和預(yù)埋管套

預(yù)留洞和預(yù)埋管套是裝配式建筑給排水設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，對(duì)后期的施工開(kāi)展具有十分關(guān)鍵的作用。由于構(gòu)件都是工廠直接進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)組裝的，生產(chǎn)后則無(wú)法進(jìn)行更改，所以，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)至關(guān)重要，需要相關(guān)人員能精準(zhǔn)定位與尺寸數(shù)據(jù)計(jì)算，確保建筑的質(zhì)量效果，最大程度避免在后續(xù)對(duì)接或連接過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)法施工的問(wèn)題，影響工程進(jìn)度，并造成材料的浪費(fèi)及成本的增加。對(duì)穿越樓板、屋面等位置的排水管道，設(shè)計(jì)時(shí)需要按照相關(guān)要求與規(guī)定選擇合適的套管類型，預(yù)埋剛性或者柔性的防水套管。面對(duì)需要穿越梁、承重墻的排水管道時(shí)，則需進(jìn)行預(yù)留洞口或者加設(shè)套管的工作，將洞口或者套管的尺寸擴(kuò)大，需要大于管道外徑50mm，但不超過(guò)100mm，并且還應(yīng)注意管頂上方凈空高度，不能低于建筑物的沉降量，以免管道破裂。

近些年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)水平的迅速發(fā)展，BIM技術(shù)的興起受到了廣泛關(guān)注與重視，這一技術(shù)可以做出三維的復(fù)雜形態(tài)，能夠?yàn)檠b配式建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供更加直觀的依據(jù)，與傳統(tǒng)方式的設(shè)計(jì)圖紙相比，使用BIM技術(shù)有利于協(xié)調(diào)工作流程、進(jìn)行數(shù)據(jù)與尺寸的調(diào)整，確保設(shè)計(jì)方案更具可行性與合理性，避免出現(xiàn)管道與結(jié)構(gòu)沖突、預(yù)留洞口尺寸不適合等不協(xié)調(diào)的情況，有效減少后期施工中的補(bǔ)救工作[3]。

3.6 鋪設(shè)方式

一般情況下，裝配式建筑給排水系統(tǒng)有四種鋪設(shè)方式：①在建筑內(nèi)部、樓板下方穿梁，進(jìn)行明裝鋪設(shè)；②在內(nèi)部墊層中鋪設(shè)；③在墻體的暗槽內(nèi)部實(shí)施鋪設(shè)；④前三種方式在建筑中混合使用。無(wú)論是哪種鋪設(shè)的方式，都需要從給排水管線的長(zhǎng)度出發(fā)，通過(guò)實(shí)地考察與測(cè)量后，再進(jìn)行選擇，以確保后期能夠正常使用，保證其具有可行性與科學(xué)性，同時(shí)，在鋪設(shè)布局時(shí)，要與建筑結(jié)構(gòu)保持一定的協(xié)調(diào)性，更具實(shí)用性與美觀性。值得注意的是，在條件允許的情況下，可以實(shí)施給排水系統(tǒng)的明裝工作，在立管與排水橫管之間實(shí)行結(jié)合式鋪設(shè)，以期實(shí)現(xiàn)二者的互補(bǔ)。

3 裝配式建筑給排水設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展方向

要加快裝配式建筑與BIM技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)手段的結(jié)合，利用新興技術(shù)解決當(dāng)前階段裝配式建筑施工中所存在的問(wèn)題，不斷完善相關(guān)設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)以及進(jìn)行后期的維護(hù)、修補(bǔ)等工作，有利于進(jìn)一步提升此項(xiàng)工程的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，更好地推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型、升級(jí)，朝著現(xiàn)代化、綠色建筑的新方向發(fā)展。對(duì)此，各地政府部門應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r以及國(guó)家政策，不斷提出或者完善建筑政策和有關(guān)規(guī)劃，制定出統(tǒng)一的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)有關(guān)裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)向著訂單化、批量化方向邁進(jìn)，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。政府要積極發(fā)揮自身規(guī)劃引導(dǎo)作用，加大政策扶持力度，產(chǎn)生更加有力的體制機(jī)制和有序的市場(chǎng)環(huán)境，促進(jìn)越來(lái)越多的人投身裝配式建筑中，逐步推廣相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，不斷帶動(dòng)建筑業(yè)水平的提高[4]。

要想裝配式建筑能夠更好地發(fā)揮自身的作用，除了需要政府進(jìn)行扶持外，相關(guān)人員還應(yīng)在施工中多下功夫，在項(xiàng)目進(jìn)行時(shí)，需要前期做好設(shè)計(jì)工作與對(duì)接工作，與建設(shè)單位、施工單位等做好溝通，確保最終能夠呈現(xiàn)出更加理想的效果。尤其是在復(fù)雜的給排水系統(tǒng)中，由于其涉及較多的管道、預(yù)留洞等構(gòu)件，需要更加精確、嚴(yán)密地進(jìn)行處理，盡量減少管道穿越梁、樓板等區(qū)域，從而降低預(yù)留洞和預(yù)埋管套的數(shù)量，采用簡(jiǎn)化的方式，保證建筑高質(zhì)量完成。當(dāng)出現(xiàn)部分附件預(yù)留洞安裝難度較大時(shí)，相關(guān)工作人員可以轉(zhuǎn)換方式，比如可以采取直接預(yù)埋的方式保證施工效率。

4 結(jié)語(yǔ)

社會(huì)的進(jìn)步為建筑行業(yè)注入了新的發(fā)展理念，改變了傳統(tǒng)的建筑施工模式，不僅使其朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展，更與綠色建筑理念相結(jié)合，采用更加環(huán)保的裝配式建筑技術(shù)。給排水設(shè)計(jì)作為裝配式建筑中的重要一項(xiàng)內(nèi)容，必須引起相關(guān)工作人員的高度重視，結(jié)合實(shí)際情況選擇與此建筑類型相適應(yīng)的給排水系統(tǒng)，利用科學(xué)技術(shù)增加設(shè)計(jì)的可行性，解決當(dāng)前階段存在的問(wèn)題，以求更加符合綠色評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。