摘要：社会经济的全面发展，科技技术的不断进步，各行各业都在力求革新。装配式建筑是在传统建筑基础上升级改造而来，在我国已经有着数十年的发展历史。装配式建筑在建筑领域具备无可比拟的重要优势，但是装配式建筑在进行管线预埋时，要求尺寸和位置务必精确，避免对结构产生影响，导致后期重新开洞，增加工作量。因此文章结合实例，就装配式住宅建筑给排水管线的设计展开相关论述。
关键词：装配式住宅；建筑给排水；管线设计
随着我国产业结构调整升级步伐的加快以及相关政策的倾向，装配式建筑在新建的建筑面积中呈现出越来越高的比例。装配式建筑主要是借助预制构件，在工地上直接转配而成的建筑类型。该中建筑形式施工中，受到气候环境因素影响较小，规范化和流程化的施工，能够显著提升工程项目的质量水平，节约劳动力，降低施工周期。在转配式建筑中，给排水管线设计一直是重要工作内容，务必要足够精确，避免出现管线交叉现象，切实提升装配式建筑给排水管线设计水平。
一、装配式建筑的内涵
①标准化设计。产品的标准化、通用化是实现社会化大生产的前提。推广装配式建筑，就要进行设计方法的变革，形成标准化的设计方法。而标准化设计水平会影响到整个装配式产业系统的运行效率。作为装配式建筑标准化设计的核心，部品部件模数、建筑模数及其协调原则也是预制构件厂生产线、预制构件运输车及其配套运输架储存架、施工设备协同发展的基础。
②工厂化生产。预制构件厂代表了资金、技术的集成，预制构件在工厂的大规模生产、社会化供应是建筑工业化发展的必然趋势。机器作业取代人工生产可以大幅度提升生产效率，提高预制构件质量，缩短建设工期，实现规模效益。预制构件的生产效率也很大程度上反映了装配式建筑的发展水平。
③装配化施工。传统现浇建筑的施工方式粗放、生产效率低、环境污染重，与预制构件厂的机器生产相比，现场施工的质量控制难度较大。装配式建筑将建筑构件在预制构件厂进行生产，减少了传统的现浇作业，但是施工现场构件组装、构件与现浇结合部位的处理工作大量增加。
④一体化装修。土建施工与装修施工是相互联系、相互影响、相互作用的，统一于整个建设过程。设计环节缺乏对内装系统的考虑，容易导致装修施工与土建施工的冲突。同时，装修施工仍然属于传统湿作业施工的范畴，不符合装配式建筑的发展要求。因此，需要将装修施工与土建施工作为同一产品的两个密不可分的部分，在设计环节将内装系统与其他系统进行协同设计。
⑤信息化管理。按照系统论的观点，一个大的系统由若干个子系统组成，各个子系统的功能及其相互间的运行机制，又会影响甚至决定整个系统的功能。装配式建筑作为一个完整的产业系统，以实现整个产业的价值最大化为根本目标，需要各个子系统之间的协同，优化各个子系统的功能及其相互间的运行机制。而协同的重要条件是信息的集成与共享，需要构建完整的组织和协作网络，并以信息技术为支撑，为信息的集成与共享提供可行、可靠的技术手段。
⑥智能化应用。装配式建筑是建筑业、制造业、物流业、信息产业等深度融合的产物，在当前技术创新、市场需求的驱动下，各类新技术、新业态、新模式、新产业蓬勃发展，为大数据、云计算、人工智能等前沿技术在装配式建筑中的应用创造了条件。
二、实例分析
（一）工程概况
某建筑工程项目住宅部分运用的是装配式建筑施工技术，结合当地的要求，预制装配率不能低于30%。该建筑总面积大约为98765m2，包含了5栋21-32层的住宅建筑。
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（二）给排水管线与结构分离分析
根据《装配式建筑评价标准》（GBT51129-2017）条文说明中管线分离的解释：对于裸露于室内空间以及敷设在地面架空层、非承重墙体空腔和吊顶内的管线应认定为管线分离；而对于埋置在结构构件内部（不含横穿）或敷设在湿作业地面垫层内的管线应认定为管线未分离。由此可知，敷设于吊顶内的给排水明装管线属管线与结构分离；敷设于结构模板、墙体内的暗敷管线认定为管线与结构未分离。本工程做法：吊顶区域管线明敷，吊顶之外管线在墙体暗敷。装配式住宅建筑设计中可通过提高管线分离比例，以获得更高评价得分；因此室内给水管道的管线分离度高低，为得分关键因素之一。为提高管线分离比例，电气专业管线与结构分离，由原预埋于结构内，调整为明装。因此户内机电管线变得更为复杂，如何合理地设计户内给排水管线、避免机电管线碰撞造成无法安装或影响装修，是一大难题。
（三）BIM技术在装配式住宅建筑给排水管线设计中的应用
（1）装配式建筑设计
BIM模型图示方案设计阶段：利用BIM技术进行建模，对项目进行多方案比对，根据项目外观、功能、经济、结构要求、预制率、装配率等，确定构件标准化的方案。初步设计阶段：在最终选定的方案模型的基础上，根据项目实际情况，在BIM平台上完成设计PC构件的平面布置及三维布置。机电设备建立主要管道的模型，确定风管、水管、设备机房等平面布置及三维布置，并建立相应标准化、工业化族库。施工图设计阶段：细化和完善建筑、结构、电设备模型设计，通过BIM平台三维协同设计模式，完善相应梁、板、柱、墙、楼梯、节点、机电设备等构件模型和图纸。
（2）装配式建筑设计BIM模型管线碰撞检测
因图纸上不能直接反映机电各专业间管线、设备施工安装间距及交叉后具体的施工要求，一般仅可在施工过程中一一验证，甚至极端情况下无法施工。这不仅影响施工质量、造成大量返工并影响项目进度，更甚者推倒原方案重新设计。针对装配式建筑情况，结构构件上各种管线预留洞已于构件生产过程中完成，管线安装阶段已无法根据现场情况调整结构留洞位置，若管线交叉后无法使用原设计留洞，后果将十分严重。为此，建立BIM模型能够十分有效、直观地作出管线碰撞检测的作用，这对装配式建筑而言，尤为重要。例如住宅厨房内冷、热水管道与新风管、新风机碰撞，给排水专业、暖通专业管线及设备需协调修改位置，以避免碰撞。虽然厨房内吊顶面积较大、吊顶造型较简单，有利于管线及设备安装，现场施工可根据实际情况需要自行避让。若发生管线碰撞的位置为客厅等吊顶造型复杂，净高要求高的地方，到管线安装阶段就难以调整。
（3）装配式施工安装流程BIM模型演示或视频
创建施工场地模型，建立施工时需要用到的垂直运输机械、场内材料堆场及堆场内各单个的装配式构件模型。将各楼栋、施工器械及临时堆场等载入到场地模型中，利用Navis-works等软件进行动态的施工模拟。将叠合板、叠合阳台、预制楼梯等各单一构件从预制构件堆场吊至安装现场的吊装过程、吊装前现场需达到的吊装条件、在现场的安装过程等全套吊装流程进行BIM演示。这能极大地提高施工效率及作业规范，并且能够通过BIM演示，提前发现施工过程中的困难点、注意点，预先提出解决方案。
综上所述，伴随着我国建筑行业产业升级步伐的加快，各地政府将装配式建筑纳入到建筑考核标准中来，要求新建住宅中有一定比例的装配式建筑。在装配式建筑中，给排水设计十分重要，其预留孔洞、尺寸和定位均需要足够精确，同时还需要观察建筑结构等，避免预留孔洞后期无法使用或者和其他管线产生冲突。此时引入BIM技术，将其运用到装配式建筑给排水管线设计中，进行碰撞检测，能够显著提升给排水管线的设计水平。
参考文献
[1]陈佳乐，邹江涛，易岁月，杨子江.装配式建筑外墙防水研究[J].现代商贸工业，2019（15）
[2]陈章勇.试析基于BIM软件下的装配式建筑结构设计[J].居舍，2019（11）
[3]张延辉.预制装配式PC结构关键节点深化研究[J].建筑技术开发，2019，46（04）
论文作者:叶燕军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/19
标签：管线论文; 建筑论文; 给排水论文; 构件论文; 结构论文; 模型论文; 预制构件论文; 《基层建设》2019年第11期论文;