預制裝配式住宅給水排水系統的設計與應用初探

文/張守彬 中元國際（長春）高新建筑設計院有限公司 吉林長春 130333

預制裝配式建筑作為一種區別于傳統建筑的新型建筑形式，其除了設計形式多樣化以外，還具有工期短、資源消耗少、環境污染小等優點。其實，預制裝配式建筑早在上個世紀就已經出現，只是當時礙于其形式、規模、功能、運輸條件以及施工技術等客觀條件的限制而沒有得到大規模發展，而到了現代，隨著科技水平的不斷提升及建筑技術的不斷進步，預制裝配式建筑重新回到了人們的視野，并得到了迅速發展。無論任何形式的建筑，給水排水系統的設計都是一項關鍵環節，因為其直接影響著建筑的最終性能、質量及安全。以下就聯系實際來談談預制裝配式住宅給水排水系統的設計與應用，僅作拋磚引玉之用。

1、預制裝配式住宅簡介

預制裝配式住宅指的是以預制裝配式模式而建設的住宅建筑。預制裝配式建筑起源于上個世紀初，它是一種區別于傳統建筑的新型建筑模式[1]。簡而言之，預制裝配式建筑就是指將建筑工程的建造過程作為一種機器生產程序，先提前在工廠中成批成套地將各個構件制造出來，再將這些預制好的構件運送到施工現場來進行現場裝配，從而建設完成的一種建筑。近年來，在我國很多住宅建筑的建設中都已經紛紛開始應用預制裝配式建筑模式。與傳統形式的住宅建筑相比，預制裝配式住宅主要有以下四項優點：一是設計形式多樣化：預制裝配式住宅可以根據業主的個性化需求而進行靈活的設計，從而改變以往住宅建筑千篇一律的設計形式，更好地滿足現代人對建筑形式多樣化的需求；二是工期短：在預制裝配式住宅的施工過程中，一般僅需由四、五個人就可以完成梁、柱、板等構件的吊裝施工，且每個構件只需要半小時時間即可組裝完畢，而如果是在總工程量不大的情況下，僅需要一天即能夠完成二、三層主體結構構件的吊裝施工，十分有利于縮短工期；三是資源消耗少：預制裝配式住宅的梁、柱、板及墻板等相關建筑構件均是提前在工廠中預制好，再運輸至施工現場進行裝配的，而不需要在施工現場進行大量的木模或鋼模施工，因此可以有效減少對鋼筋、水泥、混凝土等建筑材料的消耗，非常節約資源；四是環境污染小：由于預制裝配式住宅的各個構件是提前在工廠中成批成套地制造出來的，因此可以有效減少在施工現場實地施工過程中產生的諸多環境污染，從而大大提高住宅建筑的環保效益[2]。

2、預制裝配式住宅給水排水系統的設計要點

2.1 預留洞及預埋套管

預留洞及預埋套管的設計是預制裝配式住宅給水排水系統設計的關鍵之一，在實際設計中，設計人員應該先詳細分析對管道材質提出的實際需求，并結合實際情況，選擇合適的管道材質。通常情況下，管道材質選擇需要遵循以下原則：首先，若給水管道需要穿越基礎或者是承重墻，那么應該將洞口在承重墻中預留出來，并保證管頂上部的凈空高度比建筑物沉降量大[2]。其次，若給水管道需要穿越地下室外墻，那么設計人員則應該在相應位置預埋柔性防水套管或者是剛性防水套管。在預埋之前，設計人員應該嚴格遵循《防水套管》規定選擇合適類型的套管。再次，如果給水管道必須穿越屋面或樓板時，設計人員應該完成預留套管作業，并使套管或者是孔洞比管外徑大50到100毫米。最后，在給水管道垂直穿越內墻、梁、柱以及板時，設計人員需要增加套管。另外，熱水管道材質的選擇不僅要滿足上述要求，還應該對保溫層厚度進行充分考慮，如果選擇了PE—X管，那么還應該關注管套厚度。

2.2 預埋管道附件

通常情況下，在預制裝配式住宅的屋面、陽臺板及空調板等位置上，由于附件預留洞設置難度較大，所以往往需要對一些排水附件進行直接預埋處理，這些附件都是在工廠中提前預制加工好了的，在使用時應注意保持清潔，避免遭到混凝土材料的堵塞。

2.3 管道支吊架

在對管道的支架吊架進行設計時，設計人員應該先明確管道材質，并優先使用廠家配套的成品管卡，而支架吊架設置與間距要求可以參照安裝管道圖集或者是廠家樣本[4]。從設計原則來看，設計人員應該把固定支架設置在管道起始端與終止端，并將支撐結構運用到橫管兩個接頭中；要在給水排水系統的配水點與給水栓位置固定吊架與金屬管卡，需要注意的是，吊架與金屬管卡要和配件保持40毫米到80毫米的距離；若冷熱水管都需要吊架支架，那么施工人員應該以熱水管要求為主，完善具體的設置工作；應該把承重吊架支架設置在立管底部彎管處，并盡可能在給水排水系統接口位置安裝支管立管支架；在處理橫管轉彎問題時，設計人員應該適當增加一些支架數量；在進行管道穿梁作業時，則應該將穿梁處支架作用充分發揮出來，并在充分考慮伸縮補償要求的基礎上，合理控制熱水管道支架間距。

2.4 定位

預制裝配式住宅中的所有預制混凝土構件，皆是提前在工廠中生產加工好，再統一運送至施工場地進行裝配的，而在裝配過程中，需要應用金屬件和澆筑來與主體結構之間進行連接，所以必須要提前給金屬件和澆筑施工預留出一定的空間，通常預留出距構件邊內側40mm以上的空間即可。

3、預制裝配式住宅給水排水系統的應用案例

以某預制裝配式住宅工程的陽臺施工為例：該工程是框架剪力墻結構形式的住宅建筑，外墻、懸挑陽臺、樓梯及空調板均是采用的預制混凝土構件，在其陽臺的施工中，需要將廢水管和陽臺雨水管這兩根主立管穿過陽臺板，所以在設計中選擇了兩戶之間設立管徑的方案。具體細節為：排水管采用了PE-X管材；在設置污水盆的排水栓時應用了預留洞的方式；在陽臺外側設置了一個100mm寬的雨水溝；洗衣機的給水管道設置在管井內；在管井兩側的短墻上面設置了立管管卡，并分別在每層的0.3m處和1.5m處設置了一個支吊架；在廢水管道和雨水管道的起始端與轉彎處分別設立了吊架。這種設計方案具有質量好、精度高及進度快的優點。

結語：

綜上所述，預制裝配式住宅除了設計形式多樣化以外，還具有工期短、資源消耗少、環境污染小等優點，因此在我國日漸得到了推廣。而在預制裝配式住宅的設計中，給水排水系統的設計是一項關鍵環節，只有把握好給水排水系統的設計要點，并結合工程實際情況進行合理應用，才能夠提高預制裝配式住宅的整體性能、質量及安全。