世界热讯:装配式时代 | 清尚设计:关于装配式建筑中给排水设计的技术思考与实践

2023-04-21 04:54:46 来源:北京市建筑装饰协会


(相关资料图)

北京清尚建筑设计研究院设计室主任刘茸榕

2018年,某金融地产项目的一期设计开始,在项目中我是作为二次精装的项目负责人和给排水专业负责人进行项目设计。该项目在建筑面积上约为21万m2,一期主要包含着4栋21~23层住宅建筑,其中,最高栋的住宅高度达到了71.1m,首层是裙楼商业以及配套用房,在住宅部分均使用的是装配式建筑技术。 随着我国建筑行业的繁荣开展,推动了一系列装配式建筑的诞生和开展。装配式建筑是指将局部或所有构件在工厂预制完成,然后运到施工现场进行拼接和组装,在提高建筑业生产效率方面发挥着举足轻重的作用。装配式建筑不同于传统的建造方式,而是将传统的“现场施工〞改为“工厂制造〞,真正实现了设计施工一体化,设计时需将施工中遇到的各种问题提前考虑,因此设计成为关键环节,给排水设计界面也大幅度提前,在设计前期就要与建筑、结构专业协调沟通,并与各专业进行协同设计。该项目正是装配式建筑在某金融地产实施的典型项目。 本项目中给水排水的技术难题在于: 1、装配式住宅卫生间生活给水和生活热水管道如何设计既美观又符合装配式住宅的使用需求? 针对于这个难题,在项目设计前期我作为项目负责人和专业负责人和对接的建筑设计单位和建设单位进行多次会议,列举多种给水管道设计方式,分析优缺点,如下: 第一种为管线分离式设计,具体表现为给水管道与建筑结构分离,在建筑结构施工完成后进行明装或者暗敷。这种技术方法虽然简单便捷,不需要建筑过程中前后环节的配合。但是,管道明装不仅会直接影响美观,还会给后期装修改造带来麻烦,卫生间管道层会严重影响将来的使用净面积。如果进行暗敷安装又很容易对建筑物结构造成破坏,容易造成防水材料破损,而且不符合安全环保、节省材料的理念。 第二种为预留式设计,具体表现为在PC构件制作过程中预留管槽,按照预装管道的尺寸、位置、间隔距离等提前进行预留,当管道运输完毕后直接放置到预制管槽内即可。此设计方法虽有省时省力的优势,但其对预制管槽的精准度要求极高,否则很容易造成重新开槽的后果,而且不利用项目的成本控制。 第三种为预埋式设计,具体表现为事先将大部分管道预埋在预制的PC构件中,当卫生器具到达施工现场后只需将其与预埋管道接口连接即可。此种设计方法虽然具有一定科学性,但其对管材质量要求较高,一旦管道出现漏水情况将无法进行更换修补。外设套管技术虽然可以解决管道更换问题,但这样会使很多管材无法应用,且可能增加结构构件的厚度,从而增加造价。 经过与建设单位和建筑设计单位多次会议后,本项目结合各优缺点,否决了这三种管线设计方式,而是采用分水器进行给水系统设计(见图1、图2、图3),采用分水器给水系统,主要有以下优点: (1)管道在隐蔽部分无接头,只需在分水器安装位置设置检修口,便于后期进行检查及维修; (2)分水器系统管道使用软盘管,中间无接头,漏水概率大大减小; (3)使用分水器系统出热水时间缩短,减少水资源浪费; (4)利用分水器,每一个用水点均独立铺设给水支管,使得流量均衡,压力稳定,达到用水舒适的要求。 图1分水器 图2卫生间大样图 图3卫生间给水系统图 当装配式管道系统进⼊传统内装,室内给⽔系统⼀次性优化,各⽤⽔设备⼀对⼀单独管理,⽔流通畅,⽔温恒定。柔性管道,可以⾃由弯曲,减少连接管件的使⽤,不仅⼤⼤降低管道接⼝处渗⽔的概率,⽽且节省原料成本。维修或是更换管道时,不破坏装修,看不见⽔泥沙⼦,将管道直接抽出更换即可。环保无污染。 2、在本项目中,由于卫生间排水支管繁多,采用传统异层排水将导致管线预留孔洞太多,如果预留孔洞尺寸及位置不精准,将会导致后期重新开槽开洞等施工困难,故本项目采用同层排水方式,但适用于本项目的卫生间生活排水如何设计? 针对于这个难题,在项目设计前期我也与项目建设单位、建筑设计院进行了多次排水方案对比分析,如下: 同层排水技术主要分为两种,分别为降板式、墙排式。 第一种降板式主要是通过结构降板预留排水支管的位置,一般降板高度为250mm以上。这种降板式处理方式大大减少了支管穿楼板的弊端,但是如若排水管道出现漏水现象,那么整个沉箱都会成为污水蓄水池; 第二种为墙排式,主要是指在排水区域设立一面假墙,将来由精装设计处理,并预留出排水管道的位置,排水支管不穿越楼层,在同一层与排水立管连接,但是这种排水方式卫生间的地漏设置受到限制,地漏不能与排水立管距离较远。另外墙排式减少了卫生间的净面积,这点是二次精装不能允许的。 以上两种方式都有缺点,本工程结合实际情况采用不降板集成卫生间(见图4、图6、图6、图7),不降板卫生间是指给排水管道、水箱等需要周期性维护的部件集中安装在管道集成检修口(图8)内。主要有以下优点: (1)管道集成检修口易于拆卸和还原组合,检修维护更方便; (2)排水横支管采用污、废水分流,污水管单独接入污水立管,所有废水管集中后经过排水汇集器再接入污水立管,排水汇集器设共用水封(图9),共有水封随时能得到补水不易干涸,排水安全性得到提高; (3)连接共有水封的所有废水器具不再设有存水弯,减少了堵塞点,管道不易堵塞; (4)不降板集成卫生间防水底盘垂直地面无孔洞,不会产生漏水。 图4 不降板集成卫生间由工厂化预制的一体化防水底盘、墙板、天花构成整体框架,在现场拼装,配上各种功能的洁具五金件。具有标准化生产、快速安装、防漏水等优点。 图5 图6 图7 图8管道集成检修口 图10 图11 1)、排水管采用墙排系统,设立集成检修口,检修方便; 2)、卫生间墙板间隙小、无需降板、无需垫高,提高10%的使用率; 3)、整体底盘无需架空、底盘100%贴合结构楼板; 4)、排水采用补水型水封,水封不干涸; 5)、给排水管线、配件、水箱等需要检修维护时,可根据需要打开PC顶盖和上部PC侧板,侧板打开不会影响已有防水层,可实现快速地还原和固定。(图10、图11) 图9共用水封 1)、通过洗脸盆、地漏、淋浴等排水设施共用水封,保证了系统各个排水器具水封作用的长期有效。 2)、在各个器具排水口设置了防止虫鼠进入房间、减缓水封蒸发的止回装置,大大提高了排水安全性。 3)、所有横支管在排水汇集器处共用一个水封,排水器具下方不设存水弯,所有器具连接均选用弯头,大大减少排水管道堵塞点。“共用水封”是整个系统中所有废水管唯一的存水弯,“共用水封”作为唯一可能的堵塞点,这套系统为此特地设计了集成检修口,假使出现堵塞的情况,也可以由住户自己轻松完成清通。 图10卫生间大样图 图11卫生间排水系统图 图12 根据上图可看出管道铺设已经很简化了,卫生间各个器具下的排水管不再设存水弯,当然不设存水弯也不会返臭,因为各个排水管都共同接入排水汇集器(共用水封),存水弯的减少,堵塞点也就减少了。共用水封作为唯一的堵塞的点,就算发生堵塞也能进行轻易的检修,总比需要敲开地板来进行检修容易。一般检修口设置在假墙内,可以轻易地拆卸还原。假墙通过设计,既可以作为储物台,也可以放置物品。(图10、图11、图12) 3、本项目是住宅精装项目,为了满足精装高度,给排水设计需要在前期和设计过程中和BIM团队配合,并且和机电专业、暖通专业配合,结合建筑设计院幕墙设计院共同完成二次精装最佳高度,怎么办?怎么做?这也是本项目中的又一个设计难题所在。 首先,设计方案阶段选择合适的给排水管线及卫生器具的安装位置,保证高度和角度合适; 其次,还需要利用BIM技术对横管、立管和支管等进行三维设置,保证其可以达到最高的经济效益。BIM技术对给水排水、电气、暖通各专业相关的参数进行准确和详细的分析,找出其中的偏差问题,然后可以在三维信息模型中进行明确。(图13、图14) 最后,在建设单位、建筑设计院、BIM团队和我所属团队的多次多阶段配合以及修正下,本项目的精细化设计,减少了因预留孔洞尺寸及位置不准确导致在施工过程中出现的装配式偏差,通过三维模型提前检测出管线碰撞问题及预留孔洞是否安装满足要求等,减少后期更改造成的麻烦,到达优化图纸的目的,并防止了因设计冲突造成的安装错误,防止了后期返工造成材料浪费。 本项目住宅卫生间和厨房精装高度都保证在净高大于2.4米,公共走道净高均保证在2.6米以上,满足了二次精装的美观要求,也节约了有效空间,帮助建设方节省了建设成本,受到建设方和入住的业主的好评。(图15) 图13 图14 图15 综上所述,装配式技术的开展促进了我国建筑工业的进步和转型,推广和应用装配式建筑是促进设计模块化开展的重要途径。给排水专业作为装配式建筑的重要组成局部,给排水系统的选择及安装方式影响着施工的便捷度及后期使用的舒适度,需要严谨对待。在进行装配式建筑的给排水设计时,我们设计师应具备灵活敏捷的思维,应结合不同类型的建筑选用不同的给排水系统方式,以践行个性化、因地制宜的设计理念。此外,应充分利用先进的科学技术〔如BIM技术等〕,克服给排水技术的缺乏和局限性,以促进给排水设计全面、一体化开展。 来源: 清尚设计公号

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