裝配式建筑管線分離精講

裝配式建筑

管線分離技術(shù)單擊輸入您的封面副標(biāo)題主要內(nèi)容3管線分離原則及方法4整體廚衛(wèi)1概述2SI分離體系5結(jié)束語(yǔ)概述011、概述

隨著國(guó)內(nèi)建筑工業(yè)化的發(fā)展及國(guó)家政策的引導(dǎo)建筑工業(yè)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的技術(shù)研究越來(lái)越成為國(guó)家關(guān)注的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的高能耗、高消耗的建造技術(shù)在建造過(guò)程中產(chǎn)生了大量建筑垃圾，已經(jīng)對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成了浪費(fèi)和破壞，不利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)此國(guó)家相繼出臺(tái)了一系列支持和推進(jìn)建筑工業(yè)化發(fā)展的政策和指導(dǎo)性文件，目的就是要加快建筑工業(yè)化技術(shù)的推廣和發(fā)展，使我國(guó)的裝配式工業(yè)化建筑技術(shù)能夠持續(xù)健康發(fā)展。建筑工業(yè)化的特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、重復(fù)化和通用化。目前我國(guó)推行的裝配式建筑中大量采用預(yù)制混凝土(PC構(gòu)件)技術(shù)，即把事先做好的梁、板、柱及墻體等PC構(gòu)件運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)后象搭樂(lè)高積木樣再進(jìn)行組裝。對(duì)于電氣專業(yè)來(lái)說(shuō)，電氣配管如何配合建筑預(yù)埋在預(yù)制結(jié)構(gòu)體上或集成在建筑裝飾面層內(nèi)的一體化設(shè)計(jì)就成了研究的關(guān)鍵。1、管線分離體系概念

一般的住宅，從設(shè)計(jì)，施工管理直到交付使用都是統(tǒng)一建造一次性完成的成品。換言之，住房的空間布局，設(shè)備系統(tǒng)，內(nèi)部裝修都是靜止不變的實(shí)體，住戶只能被動(dòng)的去接受，沒(méi)有發(fā)揮的余地。住戶群體都是一個(gè)模式，沒(méi)有變化，不能適應(yīng)不同住戶的要求。能否讓住宅來(lái)適應(yīng)人，體現(xiàn)以人為本的原則，使住戶能按照自己的意愿去改變住宅的空間形態(tài)，使住宅具有可變性與多樣性。所謂“住宅體系的分離化設(shè)計(jì)”，就是把住宅體系分離為固定與可變兩個(gè)部分，并分別用控制法與疊加法進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程，以此方設(shè)計(jì)出兼具結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命與空間靈活性的分離式住宅。由于住宅體系包含內(nèi)容龐雜，大到結(jié)構(gòu)、設(shè)備、套型空間，小到材料、細(xì)部構(gòu)造做法，因此把住宅體系劃分成固定部分與可變部分是做好分離化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。2、管線分離體系核心

管線分離的核心思想之一就是“分離”——包括結(jié)構(gòu)體與非結(jié)構(gòu)體的分離、設(shè)備管線系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)體的分離、居住區(qū)域與用水區(qū)域的分離等，主要目的就是增加住戶對(duì)居住空間的自主權(quán)，同時(shí)提高建筑空間的自由度與靈活性。SI分離體系02SI分離體系

SI住宅體系源于將建筑分為支撐系統(tǒng)與填充系統(tǒng)的理論，這一理念在日本得到了較為完善的發(fā)展與實(shí)踐。SI住宅主要遵循著幾個(gè)設(shè)計(jì)原則：滿足個(gè)性化需求。住戶可以根據(jù)自身的需要改變室內(nèi)結(jié)構(gòu)布局；獨(dú)立分離原則。預(yù)留單獨(dú)的管線和配線空間，不將其埋入結(jié)構(gòu)體中，以便于后期改造，SI住宅上下層各戶之間的豎向公共管線均設(shè)置于公共空間，以水平走向管線通至戶內(nèi)，因此將地板層架空300mm~400mm以容納戶內(nèi)水平管線；耐久性原則。提高材料與結(jié)構(gòu)的耐久性性能，從而有效延長(zhǎng)住宅壽命；低成本原則。SI住宅雖然初期投資成本較高，但是從住宅的全壽命周期來(lái)說(shuō)，后期便捷的維修和低成本的改造費(fèi)用即可滿足住宅的正常使用?？勺凅w系主要包括外圍護(hù)系統(tǒng)（非承重外墻及分戶墻、窗下隔墻、單元門）、內(nèi)裝部品（架空地板、吊頂天花、非承重隔墻）、內(nèi)裝設(shè)備（給排水系統(tǒng)、電器與照明系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)、暖通與空調(diào)系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)）、主要部品群（整體衛(wèi)浴、整體廚房、綜合收納）?？勺凅w系的各個(gè)部分都是工廠生產(chǎn)、市場(chǎng)流通的工業(yè)化產(chǎn)品，由住戶在設(shè)計(jì)指引下自行選擇搭配，按照每戶實(shí)際的生活需求設(shè)計(jì)套型，搭建住宅空間。SI分離體系管線分離原則及方法031、管線分離原則及方法

分離化設(shè)計(jì)原則是指結(jié)構(gòu)部分與設(shè)備管線的分離。借鑒日本SI住宅思想，可把結(jié)構(gòu)與設(shè)備的分離化設(shè)計(jì)歸納為以下幾個(gè)原則：?采用有利于維修更新的配管形式，不把管線埋入結(jié)構(gòu)體中；?豎向管線統(tǒng)一設(shè)置在公共設(shè)備區(qū)，再由各層接橫管入戶，戶內(nèi)不設(shè)豎管；?在公共區(qū)域預(yù)留設(shè)備空間，為將來(lái)增加設(shè)備管線做好準(zhǔn)備。1、管線分離原則及方法

SI體系住宅的設(shè)備管線不同于以往的施工做法，電氣管線、給排水管、消防管等不埋在結(jié)構(gòu)體或墻壁里面，管線的銜接與配置也有所不同，歸納設(shè)備管線的配置方式有如下幾項(xiàng)特點(diǎn)：?采用集水頭或集線頭的分布模式：采用模塊式方法以整組為單位利用集水頭，每一組集水頭可分4~6個(gè)出水口，冷水、熱水集水頭分開(kāi)配置，可在工廠整組制作并完成試壓，整組搬運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)即可。1、管線分離原則及方法

?采用輻射狀配置：目前傳統(tǒng)的給水管配置均采用硬管（不銹鋼管或銅管），一組干管從自來(lái)水引入開(kāi)始處最粗，每分配一段出水口，干管就相對(duì)縮小一號(hào)，管路就像樹(shù)木分支展開(kāi)越到末端就越細(xì)，此謂樹(shù)狀結(jié)構(gòu)配置。此種配置雖合乎流體力學(xué)原理，但每一節(jié)點(diǎn)都必需經(jīng)過(guò)燒焊、試壓處理，工人技術(shù)好壞則影響質(zhì)量甚大。以輻射狀分布的集水頭配置，一組集水頭管4~6個(gè)出水口，出水口與集水頭之間采取一對(duì)一配置，即每一出水口單獨(dú)配置一條可撓性的管子，此雖耗費(fèi)較多管材但確保整體施作，質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定少有泄漏情況發(fā)生。這種方式也提高了操作的便捷性，降低施工技術(shù)要求，工人只需要經(jīng)過(guò)短時(shí)間訓(xùn)練后即可操作安裝。1、管線分離原則及方法

?采用一對(duì)一單一管線配置，中間沒(méi)有銜接或焊接：以集水頭為例，從集水頭分支管到出水口之間的管子，中間段不作任何銜接，通常傳統(tǒng)硬管長(zhǎng)度為6米，因此每超過(guò)6米長(zhǎng)就必須再做續(xù)接，而分離式住宅體系的設(shè)備管線使用的可撓性管長(zhǎng)度可以超過(guò)30米，中間不用續(xù)接也不會(huì)產(chǎn)生漏水，將來(lái)也比較容易檢修處理。采用可撓性管還可以依據(jù)環(huán)境產(chǎn)生不同的彎曲變化，使管線按空間需求更加靈活地鋪設(shè)，1、管線分離原則及方法

?架空地板層下設(shè)管線、同層排水：分離式住宅的設(shè)備設(shè)置的一大特色就是在本層本戶的架空地板層設(shè)置排水管，這種設(shè)置原則是水管不再貫穿樓板，便于戶內(nèi)的檢修和改造，而不會(huì)影響到下層任何位置。管線設(shè)置以給排水管、燃?xì)夤転橹?，因排水管需要保?/50的排水坡度外加走管空間，地板需要架空200mm~300mm的高度，在此基礎(chǔ)上敷設(shè)地板也可以進(jìn)行二次找平，彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)樓板澆筑施工產(chǎn)生的誤差。分離式住宅的衛(wèi)生間盡可能采用整體衛(wèi)浴，這種干式施工法不僅操作簡(jiǎn)便、技術(shù)要求低，由FRP制作成形的水盤也把漏水機(jī)率降到最低。區(qū)別于傳統(tǒng)工法，整體衛(wèi)浴采用高架施工模式，架高的高度是為了讓污水管與排水管能順利從底部直接通往管道間干管，而不必穿過(guò)樓下樓板再與管道間干管連接。1、管線分離原則及方法

?強(qiáng)弱電線置于天花頂板：將強(qiáng)弱電線置于頂板結(jié)構(gòu)層表面，與地面層的水管分離開(kāi)，避免互相影響。目前日本和臺(tái)灣的技術(shù)已開(kāi)發(fā)出扁平式電線，只需要粘貼在天花結(jié)構(gòu)層即可，不僅方便施工、無(wú)需吊頂，也有效節(jié)約了頂板空間。?垂直管井設(shè)置在公共走道附近，以利檢修與更新：將大樓的垂直管井集中設(shè)置于電梯間旁或公共走廊內(nèi)，并預(yù)留有足夠大的檢修門。無(wú)論是保養(yǎng)、維修或更新都不會(huì)影響到戶內(nèi)的正常生活。分離式住宅的設(shè)備分離設(shè)計(jì)為百年住宅體系奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2、公共部位電氣系統(tǒng)的管線設(shè)計(jì)

對(duì)于裝配式住宅建筑而言，底層及標(biāo)準(zhǔn)層公共區(qū)域一般采用傳統(tǒng)的建造模式，以現(xiàn)澆方式為主，套內(nèi)建筑墻體及樓板才會(huì)以裝配式預(yù)制構(gòu)件為主。基于上述建筑建造原則，在住宅電氣設(shè)計(jì)中，總配電房、通信機(jī)房通常設(shè)置于底層，標(biāo)準(zhǔn)的樓層強(qiáng)弱電配電間設(shè)置于公共區(qū)域內(nèi)。在此公共區(qū)域內(nèi)敷設(shè)的水平電氣管線宜在公共區(qū)域的吊頂內(nèi)敷設(shè)，當(dāng)受條件限制必須做暗敷設(shè)時(shí)，可敷設(shè)在現(xiàn)澆層內(nèi)，以減少在預(yù)制構(gòu)件中預(yù)埋大量電氣管線。對(duì)于豎向管線可集中敷設(shè)在預(yù)留的孔洞內(nèi)，垂直電纜橋架及管線通過(guò)事先預(yù)留的孔洞明裝，電氣管線與結(jié)構(gòu)體系脫離。2、公共部位電氣系統(tǒng)的管線設(shè)計(jì)

對(duì)于設(shè)置在公共區(qū)域內(nèi)的需要穿越樓板引上及引下的照明及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)管線，可將引上、引下配電管線預(yù)埋在現(xiàn)澆混凝土墻體內(nèi)，而不是預(yù)埋在預(yù)制墻板內(nèi)。以滿足預(yù)制構(gòu)件墻板預(yù)埋管線標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)要求。3、套內(nèi)住宅電氣預(yù)埋配管設(shè)計(jì)方法

通過(guò)筆者對(duì)工業(yè)化居住建筑電氣配管集成設(shè)計(jì)的研究及市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，電氣配管敷設(shè)在工業(yè)化建筑體內(nèi)主要有以下3種方式：a.采用標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)，對(duì)預(yù)埋在預(yù)制混凝土墻體(PC構(gòu)件)內(nèi)的電氣配管進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)，從而將其集成到建筑PC構(gòu)件中。工廠工人根據(jù)設(shè)計(jì)好的深化設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)預(yù)埋在PC構(gòu)件內(nèi)的電氣配管及接線盒進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并在PC構(gòu)件板上預(yù)留出足夠的操作空間，以降低施工人員對(duì)預(yù)埋在現(xiàn)澆昃疊合樓板上的電氣配管與預(yù)埋在PC構(gòu)件內(nèi)的電氣配管直接對(duì)接的精度要求對(duì)于在疊合樓板內(nèi)的電氣配管預(yù)埋，由于疊合板底板上部現(xiàn)澆混凝土層厚度僅為70m左右，在疊合板上可排布的配管空間有限，需要盡可能對(duì)強(qiáng)弱電預(yù)埋配管分層、錯(cuò)位布置以減少管線二次交叉，避免出現(xiàn)管線三次交叉的情況，以免造成預(yù)埋配管外露。3、套內(nèi)住宅電氣預(yù)埋配管設(shè)計(jì)方法3、套內(nèi)住宅電氣預(yù)埋配管設(shè)計(jì)方法

有關(guān)住宅單元強(qiáng)弱電配電箱不宜設(shè)置在PC構(gòu)件內(nèi)而應(yīng)設(shè)置在現(xiàn)澆墻體內(nèi)的做法，筆者認(rèn)為人可不必?fù)?dān)心，從技術(shù)上分析只要安裝在各單元客廳內(nèi)的住戶配電箱與信息配線箱分開(kāi)、交錯(cuò)布置，在不影響結(jié)構(gòu)安全的前提下都可以通過(guò)生產(chǎn)模具將強(qiáng)弱電箱體提前預(yù)制在PC構(gòu)件墻體內(nèi)。3、套內(nèi)住宅電氣預(yù)埋配管設(shè)計(jì)方法

b.電氣配管與建筑結(jié)構(gòu)體系采用分離設(shè)計(jì)。主要利用建筑墻體與內(nèi)裝飾面之間的縫隙敷設(shè)電氣配管，從而省去了在建筑結(jié)構(gòu)體內(nèi)預(yù)留預(yù)埋電氣配管的過(guò)程，降低了建筑構(gòu)造對(duì)各專業(yè)的配合度要求。電氣配管與結(jié)構(gòu)體分離做法基本等同于傳統(tǒng)的電氣施工做法。只有少量預(yù)埋在現(xiàn)場(chǎng)疊合樓板現(xiàn)澆層內(nèi)的照明燈具接線盒為了露出疊合樓板而需要采用深100的接線盒，接線盒的預(yù)埋位置還需要考慮結(jié)構(gòu)安全，不能敷設(shè)在預(yù)制構(gòu)件的接縫處。與配管預(yù)埋在預(yù)制墻體內(nèi)敷設(shè)相比，通過(guò)采用分離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的電氣配管可以直接鋪設(shè)在輕質(zhì)隔墻中而不需要預(yù)制。電氣接線盒及配管也不需要精確定位，能在不損傷結(jié)構(gòu)的情況兄下自由改變、更換電氣配管，可靈活應(yīng)對(duì)不同的建筑裝修風(fēng)格設(shè)計(jì)需求。但由于電氣配管需要在現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)施工而不能事先預(yù)制在構(gòu)件內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化喪配率及生產(chǎn)施工效率都較低。3、套內(nèi)住宅電氣預(yù)埋配管設(shè)計(jì)方法3、套內(nèi)住宅電氣預(yù)埋配管設(shè)計(jì)方法

c.采用集成樓蓋(雙層樓板)的電氣配管技術(shù)。利用預(yù)制密肋板作為樓板結(jié)構(gòu)受力體系，結(jié)構(gòu)上下板和肋都采用預(yù)制，利用上下板之間的空腔安裝機(jī)電管線。以達(dá)到裝配建筑機(jī)電管線模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)要求。3、套內(nèi)住宅電氣預(yù)埋配管設(shè)計(jì)方法

設(shè)備管線預(yù)埋在結(jié)構(gòu)樓板空腔內(nèi)的做法在國(guó)外已很普遍，也有成熟案例的應(yīng)用，與國(guó)內(nèi)目前普遍采用的預(yù)埋在現(xiàn)場(chǎng)疊合樓板二次現(xiàn)澆層上的電氣配管技術(shù)相比，預(yù)埋在結(jié)構(gòu)樓板空腔內(nèi)的設(shè)備管線，可以在工廠內(nèi)根據(jù)圖紙進(jìn)行模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，可根據(jù)不同的組合在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配，從而減少了現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋濕作業(yè)的工作量預(yù)埋在結(jié)構(gòu)樓板空腔內(nèi)的管線可根據(jù)建筑構(gòu)件形式組成不同的管線接口模塊，各管線模塊之間的連接通過(guò)管線接口技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行靈活組裝，避免了傳統(tǒng)預(yù)埋電氣配管的施工做法，基本實(shí)現(xiàn)了電氣配管與主體結(jié)構(gòu)的分離設(shè)計(jì)，具有較高的靈活性和適用性。如何合理利用樓板密肋間的空間，配合工業(yè)化電氣集成管線技術(shù)，值得進(jìn)一步研究和探討。整體廚衛(wèi)04整體廚衛(wèi)

與傳統(tǒng)的廚房及衛(wèi)浴設(shè)施設(shè)計(jì)相比，裝配式廚房、衛(wèi)浴采用模塊化設(shè)計(jì)和組裝，所有的電器元器件在設(shè)備出廠時(shí)就已集成，模塊間的布線可采用標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制電纜，接頭可以直接在工廠封裝，使現(xiàn)場(chǎng)能夠即插即用，提高了現(xiàn)場(chǎng)安裝效率。整體廚衛(wèi)

整體衛(wèi)浴根據(jù)規(guī)范定義為“由一件或一件以上的衛(wèi)生潔具、構(gòu)件和配件經(jīng)工廠組裝或現(xiàn)場(chǎng)組裝而成的具有衛(wèi)浴功能的整體”。對(duì)于電氣設(shè)計(jì)專業(yè)來(lái)說(shuō)，整體衛(wèi)浴內(nèi)部的電氣線路在工廠已設(shè)計(jì)并制造完成，在現(xiàn)場(chǎng)只需在衛(wèi)生間頂部預(yù)留電源及接地接線盒接口方便整體衛(wèi)浴設(shè)備管線接入，而無(wú)需再進(jìn)行額外布線。浴室的電氣控制開(kāi)關(guān)及等電位接地箱應(yīng)置于整體衛(wèi)浴閫外，整體浴室內(nèi)所有裸露的金屬管線相互連接及接地都已在工廠內(nèi)預(yù)制好，只需通過(guò)對(duì)外預(yù)留的PE線的接線端子與預(yù)埋在衛(wèi)生間內(nèi)的輔助等電位端子箱相連即可。整體廚衛(wèi)

整體廚房根據(jù)規(guī)范定義為“將廚房家具、廚房設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行整體布置設(shè)計(jì)而建成的供使用者進(jìn)行炊事、餐飲等活動(dòng)的功能空間”。由于人們生活方式的不同，需要對(duì)廚房進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，使櫥柜通用化和系列化，以此來(lái)滿足人們對(duì)廚房多樣化的要求。廚房用電設(shè)備較多采用獨(dú)立回路供電。配合整體廚房機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)，需要在廚房間吊頂部位預(yù)留電源接線盒，以方便整體廚房設(shè)備管線接入。目前電表和水表都已做到在公共走道設(shè)備管井內(nèi)統(tǒng)一安裝只有燃?xì)獗碛?jì)安裝位置還未作統(tǒng)一的規(guī)定，大部分都安裝在住宅廚房單元內(nèi)，因此燃?xì)獗淼陌惭b位置對(duì)廚房的裝修及使用影響很大。隨著技術(shù)的進(jìn)步，采用遠(yuǎn)程抄表技術(shù)管理替代傳統(tǒng)的抄表方式也越來(lái)越多。為了配合遠(yuǎn)程抄表技術(shù)則需要在燃?xì)獗砼灶A(yù)留網(wǎng)絡(luò)接口。為了減少弱電管線的預(yù)埋，方便集成，設(shè)于廚房的燃?xì)獗碛?jì)量可考慮采用無(wú)線遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)技術(shù)，預(yù)埋的管線與設(shè)備接口應(yīng)相互匹配，并滿足燃?xì)獗碛?jì)量及使用功能的要求。整體廚衛(wèi)

由于我國(guó)缺乏整體廚房、整體衛(wèi)浴各種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、配套化及統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，整體衛(wèi)浴及整體廚房技術(shù)還遠(yuǎn)未普及，造價(jià)也偏高，這也限制了整體衛(wèi)浴及整體廚房技術(shù)進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。結(jié)束語(yǔ)05結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)生活品質(zhì)的追求也越來(lái)越高，人們可能多次對(duì)自己所居住的空間內(nèi)部重新進(jìn)行分隔與裝修，這就需要