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装配式住宅建筑给排水管线的设计研究
摘要:装配式住宅建筑给排水管线的设计就是在建筑构件预制件设计中,注重建筑给排水管线穿通的预留孔口、沟槽的规划及管线分离的安排布置,有利于给排水安装工程施工的顺利进行和质量保证。本文就装配式住宅建筑给排水管线设计的研究进行分析探讨。
关键词:装配式;建筑给排水;管道;设计;
前言
顾名思义,所谓装配式住宅建筑,就是非传统建筑施工模式建造的住宅建筑,施工过程中,利用吊装机械设备,把预制建筑构件,比如,梁、柱、墙体、飘窗、楼板等,进行拼装,固定,完成住宅建筑主体。给排水管线的设计要根据住宅建筑的结构和预制构件的形状、材料、装配施工特点,进行预埋给排水管线和分离给排水管线的设计,最大限度地保障给排水管线安装施工过程不再对建筑构件进行新的“伤害”,一方面促进给排水安装工程施工顺利,另一方面最大限度地控制和减少人为施工隐患,保障住宅建筑设计的安全性能。
一、装配式住宅建筑给排水管线设计须注意的问题
一般的,装配式住宅按照预制构件形式与施工方式方法的标准可划分为5种类型,一是砌块建筑类型;二是板材建筑类型;三是盒式建筑类型;四是骨架板材建筑类型;五是升板升层建筑类型。对于任何一种类型的装配式住宅建筑,给排水系统都是很重要的配套设施,人们日常生活中的饮水、做饭、洗涤、冲刷便器、浇花拖地板等等都需要方便的自来水供给,而且,给排水管线的设计安装有很高的质量技术要求,达不到相应的标准,就会造成安全隐患,漏水、滴渗等问题的存在,不仅给住宅使用人造成更多不方便,还一定程度地浪费水资源,不符合建设节约型社会的要求,并且有可能危及建筑构件质量,比如,长期渗水的外墙在冬天冷冻状态下,物理变化形成的形体膨胀性破坏;钢筋的生锈;有机板材的变质等等;
目前我国现行的建筑行业规程标准,对装配式建筑的管线设计安装提出了具体的要求,比如管线分离设计、预埋设计等,分离设计就是建筑主体室内架空层及相关空间铺设的管线。预埋设计就是住宅建筑结构中的给排水管线设计安装。因此,进行装配式住宅建筑给排水管线设计中必须注意两大问题:一是准确位置、型号标准搭配及安装顺序的问题;对于管材、管件、阀门、水表等要根据住宅建筑的供水状况和排水实际情况确定;二是管线分离设计及预留设计的链接处理设计,掌握好安装的比例,要考虑给排水管线在室内的占用空间,是否影响室内空间造型的美观等等。
1、预留沟槽位置空间设计需注意的问题
装配式住宅建筑给排水的管线、阀门开关均在厨房、卫生间进行布置,也有贯穿房间直达阳台的设计,在进行住宅给排水管线设计时,首先要弄清楚住宅建筑主体结构的形式,比如,一厅一室一卫,还是一厅三室两卫,两室一厅一卫等等;明确住宅建筑主体结构,了解厨房、卫生间及其配置给排水设施的相关房间,就要对楼板预留给排水管线位置、口径大小,进行精心设计,必须注意的是,孔槽位置要精准,比如,卫生间要有地漏口,便器排水口、给水管线穿口等,不仅口径大小不一,而且位置也要科学设置,设计不当,就会给住宅使用者造成诸多不便,或者房间空间安排不美观、影响使用面积等等。设计过程中,根据住宅建筑房间的地板面积和相关给排水设施的配套安装,对配装地板楼板做合理的设计,满足孔槽预留位置精准的需求,口径的大小,必须明确配装相应规格的给排水设施,尽量选择装配建筑操作技术规程规定的具有通用标准的给排水设施,比如,给排水管道、马桶等,有利于尺寸标准的统一。
2、给排水管线材料设计须注意的问题
按照相关规定,装配式住宅建筑多数属于直接供水模式,在设计中要注意预埋管套、输水管道、管道附件、管道墙、吊支架、连接固定等设备设施的材料质量,设计使用年限,抗水压能力等问题的考虑。首先结合装配住宅建筑结构和使用的标准,依据住宅装配建设水平和房间功能,在装配水平较低的情况下,采用直接穿管的设计;对于装配水平相对较高的情况,预埋在建筑构件内的器具、设备、管线、附件等,则采用套管、活接头、补偿器、配合套接连接的设计;其次,应注意给排水工程设计的绿色要求,即节能设计理念的贯彻落实,从给排水管线的走向、深度、位置等方面,综合考虑节能需求,减少管材材料是使用量,相对增加直通的结构设计,最后对设计方案进行相应的分析,利用设计方案优化软件进行全面优化,达到最理想的设计效果,实现节能增效的目标。
二、装配式住宅建筑给排水管线的设计策略
1、科学规划设计思路
装配式住宅建筑根据需要有平顶建筑和多层建筑等不同的形式,给排水管线的设计要结合土木工程建筑主体结构的实际需求,规划设计思路、风格、主题,确定必须遵循的设计原则和相关标准,为全面提高设计质量打下坚实的基础。首先进行实际勘察,对市政水网有足够的了解,弄清楚装配式住宅建筑的用水量,供水模式,管线承受的压力等基础信息,按照相关的标准信息,对给排水管线的设计的区位、路径、材料等,做出设计标准的选择;其次,利用软件构建设计模型。比如BIM;采用BIM建立相应的给排水管线设计模型,能对装配式住宅建筑工程的预定施工方案规划作出相应的对比,利用BIM也能够对设计方案具体的外观、功能和相关标准作出相应的比较,以选择确定比较合理的施工设计方案。其次,设计方案模型的进一步优化;设计方案确定之后,仍然利用软件技术,对多种设计方案进行优化,从直观、形象的三维动画图解进行设计思路的优化选择,完善相对欠缺的问题,补充漏失的内容,达到设计思路的科学性、正确性要求。比如采用BIM设计管线布置的三维模型,从模拟实际环境查看给排水管道、设备机房等位置分布的合理性,构建标准图库,设计施工图,详细讨论设计方案的可行性。
2、模拟施工实践,优化交叉施工设计
配装式住宅建筑的给排水管线安装工程,存在建筑吊装固定施工与给排水管线布置套管或者穿装管线施工同步进行,这种交叉施工作业,往往造成很多的变更设计项目,有的需要改变预留孔口的位置,有的改变了设计走向,有的预留沟槽不能满足使用等等,由此带来的返工维修,浪费资源等,不符合绿色设计施工理念的要求。BIM软件广泛应于设计工作,很好地解决了交叉施工存在的设计变更问题,采用BIM模拟给排水的施工过程,检验与住宅主体结构固定配装施工交叉施工的实际状况,找出管线系统安装施工实际与设计产生变更的数据信息,根据信息处理结果,完善设计图纸,最大限度减少图纸指导实际施工中产生不适用现象,减少材料浪费和交缠施工相互干扰的缺陷。
3、进行总体设计的优化处理
装配式住宅建筑的主体结构安装施工、给排水管线的施工、电气工程安装施工、装饰装修工程施工是统一的综合性房屋建筑工程综合施工的各个分项工程施工,因此,给排水管线的设计必须与其他分项工程施工、房屋主体工程施工的设计相辅相成,从指导思想、设计原则、标准要求等方面,进行标准化统一。
三、结语
装配式住宅建筑排水管线的设计工作与传统基建模式房屋建筑施工给排水管线施工设计大同小异,也存在一定的个性,安全标准是对较高,需要在实践中,对设计方法、思路及其技术特点,进行不断地探讨研究。
参考文献
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