根据国家新政要求, 以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区, 常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区, 其余城市为鼓励推进地区, 因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。力争用10年左右的时间, 使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%^[1]。

　　 为了节约能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全, 国家对行业的发展非常明确。然而目前大多数建筑的结构形式基本还是以现场现浇为主, 有些项目为了响应政策要求, 做了部分装配构件, 但是装配率比较低, 其中为了保证装配构件统一化、标准化, 往往会选择预埋件较少的墙板作预制构件。这样对于设备专业来说仍然保留了原来全现浇结构体系的做法, 并没有体现出设备专业在装配式建筑中的特殊设计。

　　 下面笔者通过几个预制率达到40%项目的设计经验, 结合装配式构件需求, 通过对住宅户内常规给排水系统布置方法进行分析比较, 供设计探讨与参考。

　　 在国家政策落实后, 笔者先后参与设计了上海地产开发的系列保障房项目, 均由18层高层住宅及一些住宅配套组成。地上采用装配整体剪力墙体系, 地下室为现浇混凝土剪力墙结构。考虑到在一层及顶层有较多的管线进出单体建筑, 预埋较多, 另外结合考虑顶层防水, 为了节约成本在设计中一层及顶层所有的墙板均采用现浇体系。标准层的公共位置中, 有较多的给水立管及较多楼板内预埋的电气管, 所以公共位置除了楼梯踏步外均选用了现浇体系。标准层户内各墙板由预制剪力墙、预制非承重墙、现浇剪力墙、现场砌筑砌块墙体几种构件组合而成, 所有预制楼板均采用叠合楼板。所有楼的生活给水均采用“水池+工频泵+屋顶水箱”供水的方式, 生活供水管道、住户水表均设置在公共管道井内。

　　 在预制装配式住宅设计中, 在满足后期使用的前提下, 应与建筑、结构专业相互配合, 通过调整房间布局、结构布置, 做到用水点尽量避开预制剪力墙, 使装配构件施工更加方便, 减少预制构件中的预埋件和预留孔, 简化节点, 避免增加预制板规格及造价。在装修允许的情况下, 管道尽量明装, 使部分立管可以与排水管结合敷设, 这样在装修阶段对排水管处理时可以将给水立管一并考虑进去, 或者可以使一部分立管避开预制部分, 在现浇部分开槽暗敷, 同样可以满足设计要求。

　　 在住宅给水系统设计中, 水表后管道的常规敷设方式主要有以下几种:沿室内楼板下穿梁明装敷设、在楼面的垫层内敷设、沿墙在暗槽内敷设, 或者是几种方式的结合使用。对于现浇结构体系, 上述几种管道敷设方式均可实行, 对后期住房使用效果亦无影响。但对于装配式体系中各段管道的敷设方式的选用提出了更高的要求。下面结合项目对几种管道敷设方式进行比较和选择。

　　 住宅室内的卧室及起居室地面做法可参见图1。如图1所示客厅起居室地面可以敷设管道的部分只有40mm厚细石混凝土整浇层随捣随抹平层, 另外此部分整浇层靠下边部分还会配置6双向钢筋, 约占12 mm, 常规在管道敷设深度不够的情况下, 开槽的做法就受到了限制。室内供水主管外径为32mm, 只能敷设1根管道, 无法满足管道交叉。并且电气专业的大量穿线管道在此部分敷设, 所以给水主管在此部分敷设并不合适。同时为满足业主对管道漏水不至于影响下面住户的要求, 从公共位置的水表井到各用水点的主管均在楼板下穿梁明装敷设。

　　 装配整体剪力墙墙槽的宽度及深度对于给水支管的安装起着重用的作用, 尤其是对于面层较薄的墙体, 更决定了墙体的厚度。由图2可知, 土建设计中在墙体外面仅有10mm厚的水泥砂浆参粘结剂层, 无法在此部分内敷设外径20 mm的支管。为了敷设管道, 必须在预制墙上开槽。经与构件深化专业沟通, 可知预制墙体厚度为200mm, 墙体内钢筋距墙面约20 mm, 而结构深化单位要求任何开槽均不能将20 mm厚的保护完全穿透, 否则难以满足构件质量的要求。如果开槽较深, 则需要将部分钢筋折弯, 如此就增加了预制墙体的施工难度, 所以尽量精简开槽的大小。经过与构件深化专业协商, 在预制墙面上开15 mm深的槽, 剩下5mm作为钢筋保护厚度。用15 mm深的槽结合10mm水泥砂浆掺粘结剂层来敷设外径20mm的管道。

　　 为了降低预制构件生产难度, 结构专业要求墙面开槽尽量短, 在所有用水点给水均由地面垫层敷设管道至角阀, 避免从吊顶一直开长槽至角阀。由图3可知接到用水点的分支管 (外径25mm) 可以在30mm厚干拌砂浆洒水湿润层内敷设, 但是这个厚度无法满足管道交叉。如必须交叉, 可以将交叉部分在排水管道井内完成, 局部无法避免交叉时可以在保温砂浆找坡兼抹平层内敷设, 后冷热水管各自敷设至用水点。至于主管接到垫层内敷设支管的这段立管, 可以结合排水管道井敷设, 或者在墙体的现浇部分开槽暗敷。

　　 在装配体系项目中, 排水点的预埋与现浇系统项目要求基本相同, 只是预埋的定位需要非常精准。由于各处建筑墙面面层做法各不相同, 所以预埋洞的定位需要特别注意与墙面的关系, 特别是有内保温的墙壁。比如在浦江镇S8-01项目中, 外墙内边有50mm厚的内保温, 与外墙相连的内墙有30mm厚的内保温。与这些墙壁有关的预埋定位都需要增加内保温的厚度。

　　 与给水预埋相同, 在预制构件中所预埋洞的定位和大小要尽量少并且统一。比如每个户型都有若干的空调板, 常规做法会在空调板位置设置一根冷凝水排水管及一个地漏。在预制项目中为了减少预埋, 建议把冷凝水管设置于空调板外面。另外在建筑专业统一空调板形状的前提下, 给排水预埋定位及设置位置也需要统一。假设一块空调板的地漏靠左边设置, 另外一块靠右边设置, 在工厂预制这些空调板时就需要多生产一个品种, 不利于标准化, 增加了不必要的浪费, 在现场施工中品种多容易引起工人混淆。

　　 在室内各功能部位中, 阳台与厨房排水点预留较少, 建议采用预制体系。而卫生间的排水点较多预制较困难, 并且考虑防水可靠性, 建议楼板选用现浇楼板, 或在业主同意及政策允许的情况下选用同层排水。

　　 建筑设计中外墙保温会用到外保温、夹心保温及内保温, 装配式住宅中对于前两种保温方式的预埋与普通内墙相同。然而根据《上海市保障性住房建筑节能设计指导意见》要求, 保障房外墙应优先采用外墙内保温系统。从图4中可知内保温墙面各层厚度, 保温层与瓷砖之间的厚度只有10mm, 无法敷设dn20的给水支管。这种情况下, 经过与施工单位及建筑专业沟通后, 得出两种做法。一种是在预制墙体上开槽, 将支管埋到保温层里面, 这种做法不会影响保温层, 但后期检修管道或再次装修更换管道时必须打开保温层, 操作较为不方便。第二种是直接在保温层上开槽, 结合外部水泥砂浆找平层来敷设管道, 虽然这种方法操作方便, 但是严格来说此种方案对保温层的完整性有一定影响, 在冬季开槽部分会发生“冷桥”现象。通过对比最终选择第一种方法, 并且建议建筑专业在这种墙体上使用的保温材料时选择保温砂浆, 对后期管道维护较为有利, 避免了在使用板材保温时, 检修管道引起整块墙面保温层脱落。

　　 图5为一个户型的给排水设计示意。供水主管由公共位置进入室内, 随后接至各用水点。所有冷热水管均穿梁或穿预制板敷设, 洗衣机、厨房水槽及卫生间均结合排水管道井敷设给水及热水短立管, 二次装修时包裹, 此管道也可以开槽暗敷于旁边现浇剪力墙处, 如果面层内敷设的管道有交叉, 可采用图3方法解决。

　　 当国家提出绿色建筑、绿色施工的概念, 并且在发布政策对装配式建筑做出了明确的要求同时, 已经有厂家提出了“装配式给排水”新想法。所谓“装配式给排水”就是在工厂内就将给水支管、排水支管的各部分管道及所有配件标准化定尺生产好, 并且连接好, 再运到现场进行安装。这种做法可使项目施工现场无材料损耗及切割尾料, 省去了处理这部分建筑垃圾的成本, 并且现场也减少了切割噪声、震动扬尘, 更好地保护了现场施工环境。统一生产安装, 并不会因为施工人员水平不同而产生不同的使用效果, 大大节约了施工时间。

　　 “装配式给排水”仅适用于装配式建筑的预制构件处, 由于现浇部分的施工误差不可避免, 此种施工方式就不适用了。

　　 (1) 在装配建筑中, 衡量设计的好坏, 不仅仅是对于成本的节约性、系统的合理性、满足各种国家规范及地方政策等的要求, 更加重要的是配合结构深化专业减少构件的模块型号, 真正体现模块化装配建筑的优点。在了解各种结构体系的形式下, 对于不同的形式要采取相对应的给排水设计。本文通过工程实例中几个较特殊的节点描述, 阐述给排水设计再装配式住宅内的特点。

　　 (2) 建议在装配式项目中增加BIM设计, 会大大避免各部门各专业配合不当所产生的浪费。