裝配式住宅室內(nèi)燃?xì)夤艿郎罨O(shè)計(jì)

王 夏， 井 帥， 賈世澤

(1.北京市煤氣熱力工程設(shè)計(jì)院有限公司， 北京 100032； 2.北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司第三分公司， 北京 101111)

1 概述

近年來(lái)隨著裝配式建筑技術(shù)在住宅建筑中的廣泛應(yīng)用，其對(duì)建筑過程設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)、機(jī)電等專業(yè)的設(shè)計(jì)深度要求也越來(lái)越高，各專業(yè)都要在傳統(tǒng)建筑過程施工圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。因此，作為住宅建筑內(nèi)機(jī)電設(shè)計(jì)重要組成部分的燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)，也應(yīng)配合裝配式建筑的設(shè)計(jì)要求而深化。

2 裝配式住宅的特點(diǎn)

GJ/T 398—2017《裝配式住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第2.0.1條規(guī)定了裝配式住宅的定義，即“以工業(yè)化生產(chǎn)方式的系統(tǒng)性建造體系為基礎(chǔ)，建筑結(jié)構(gòu)體與建筑內(nèi)裝體中全部或部分部件部品采用裝配方式集成化建造的住宅建筑?！逼浯罅康慕ㄖ?gòu)件由車間生產(chǎn)加工完成，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，通過可靠的連接方式將構(gòu)件組裝成房屋。裝配式住宅的構(gòu)件越標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)效率越高，相應(yīng)的構(gòu)件成本就會(huì)下降，配合工廠的數(shù)字化管理，整個(gè)裝配式建筑的性價(jià)比會(huì)越來(lái)越高。裝配式住宅采用建筑、機(jī)電安裝一體化設(shè)計(jì)、施工，理想狀態(tài)是室內(nèi)機(jī)電設(shè)備和管線的安裝可隨主體施工同步進(jìn)行。

3 室內(nèi)燃?xì)夤艿郎罨O(shè)計(jì)內(nèi)容

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱GB 50028—2006)和CJJ 94—2009《城鎮(zhèn)燃?xì)馐覂?nèi)工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱CJJ 94—2009)對(duì)室內(nèi)燃?xì)夤こ痰脑O(shè)計(jì)及安裝提出了要求，但是現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求不足以精確到具體點(diǎn)位及預(yù)留孔洞位置。對(duì)于精裝修要求較高的裝配式住宅則要求燃?xì)鈱I(yè)設(shè)計(jì)人員在建筑方案設(shè)計(jì)階段就應(yīng)介入工作，配合精裝修設(shè)計(jì)進(jìn)行燃?xì)鈱I(yè)的深化設(shè)計(jì)。

3.1 總體要求

室內(nèi)燃?xì)夤艿兰霸O(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)住宅建筑設(shè)計(jì)的總體要求，應(yīng)滿足居民用戶對(duì)居住品質(zhì)、居住功能、居住安全等多方面的要求。對(duì)于裝配式住宅建筑還應(yīng)符合建筑結(jié)構(gòu)體和建筑內(nèi)裝體的一體化設(shè)計(jì)要求，做到設(shè)備及管線的系統(tǒng)及技術(shù)集成。主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

① 燃?xì)夤艿兰霸O(shè)備的布局方式應(yīng)合理利用空間，在滿足規(guī)范要求的前提下，應(yīng)考慮既要保證美觀性和隱蔽性，又要保證用戶的使用安全。

② 燃?xì)夤艿啦贾眠€應(yīng)符合用戶個(gè)性化裝修的需要，能夠在不可修改的硬性空間設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對(duì)于增加燃具、燃?xì)獗砗蠊艿赖母囊频刃枨罅舫鲎銐虻膹椥钥臻g，實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤艿琅c建筑整體的平衡[1]。

③ 進(jìn)行室內(nèi)燃?xì)夤艿兰霸O(shè)備的深化設(shè)計(jì)應(yīng)考慮燃?xì)夤艿篮驮O(shè)備的具體位置，預(yù)埋線路和預(yù)留孔洞的尺寸要求，必要時(shí)可以利用建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)[2]技術(shù)完成室內(nèi)機(jī)電管線模型分析，進(jìn)行整體協(xié)調(diào)碰撞檢查。

3.2 燃?xì)夤艿李A(yù)留孔洞要求

為了適應(yīng)裝配式住宅建筑的建設(shè)要求，滿足裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)制混凝土構(gòu)件(以下簡(jiǎn)稱PC構(gòu)件)生產(chǎn)以及吊裝的施工進(jìn)度，需要機(jī)電安裝相關(guān)的點(diǎn)位以及預(yù)留孔洞都提前完成，保證配件的標(biāo)準(zhǔn)化與模數(shù)化[3]。室內(nèi)燃?xì)夤艿李A(yù)留孔洞包括燃?xì)庖牍艿目锥?、燃?xì)夤艿来痛前蹇锥?、燃?xì)鉄崴?或燃?xì)獠膳療崴疇t)排煙口孔洞等。

室內(nèi)燃?xì)夤艿李A(yù)留孔洞位置應(yīng)滿足GB 50028—2006第10.2.36條和CJJ 94—2009第5.2.3條中有關(guān)室內(nèi)燃?xì)夤艿琅c電氣設(shè)備、相鄰管道、設(shè)備之間的最小凈距的規(guī)定。此外，還應(yīng)考慮3個(gè)方面：引入管預(yù)留孔洞應(yīng)考慮建筑沉降的影響；立管預(yù)留孔洞應(yīng)考慮管道的安裝及維檢修空間的要求；排煙口預(yù)留孔洞應(yīng)考慮與門窗保持一定的距離，以便于安裝，并且避免與周圍其他設(shè)施互相影響。

預(yù)留孔洞尺寸應(yīng)根據(jù)CJJ 94—2009第4.1.6條的規(guī)定，燃?xì)夤艿捞坠艿囊?guī)格應(yīng)比最大的燃?xì)夤艿酪?guī)格大2號(hào)。預(yù)留孔洞尺寸應(yīng)以燃?xì)夤艿捞坠芑蛘邿煹劳庵睆綖闇?zhǔn)。由于住宅建筑的燃?xì)饬⒐艽嬖诠軓讲灰恢碌那闆r，為了統(tǒng)一PC構(gòu)件的尺寸，建議整棟樓燃?xì)饬⒐茴A(yù)留孔洞尺寸以首層最大孔洞尺寸為準(zhǔn)。例如，一棟樓室內(nèi)燃?xì)饬⒐芤?guī)格為DN 50 mm、DN 40 mm和DN 25 mm，相應(yīng)的套管規(guī)格應(yīng)分別為DN 80 mm、DN 65 mm、DN 50 mm，但是為了統(tǒng)一PC構(gòu)件尺寸，一般選用DN 80 mm作為整棟樓的燃?xì)饬⒐芴坠艿某叽纭?/p>

3.3 燃?xì)夤艿啦贾?/h3>

3.3.1 室內(nèi)機(jī)電管線暗埋的做法

既然住宅建筑的結(jié)構(gòu)部分可以像機(jī)器生產(chǎn)那樣，成批成套地在工廠制造，然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)組裝，那么燃?xì)夤艿雷鳛檠b配式住宅建筑機(jī)電安裝的一部分，也應(yīng)盡量能夠像拼插積木一樣進(jìn)行組合。廚房?jī)?nèi)有大量的機(jī)電管線(例如，燃?xì)夤艿馈⒔o水排水管道、暖通管道、電氣管線等)，各類管線又有各自獨(dú)立的系統(tǒng)，管線敷設(shè)難免有交叉。為了考慮美觀性，傳統(tǒng)的住宅建筑機(jī)電設(shè)計(jì)將大部分機(jī)電管線暗埋在建筑的墻體或地面內(nèi)，例如，給水管道、暖通管道敷設(shè)在地面建筑做法層內(nèi)，電力管線則現(xiàn)澆于墻體或地面的結(jié)構(gòu)體內(nèi)。

在目前的裝配式住宅建筑的機(jī)電設(shè)計(jì)中，工廠在預(yù)制PC構(gòu)件時(shí)將電氣管線直接預(yù)埋在墻體或地面的PC構(gòu)件內(nèi)。對(duì)于在墻體內(nèi)敷設(shè)的給水管道、暖通管道，工廠在預(yù)制PC構(gòu)件時(shí)，根據(jù)給水管道、暖通管道的設(shè)計(jì)方案預(yù)制管槽，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)將管道敷設(shè)于PC構(gòu)件的預(yù)制管槽內(nèi)，表面由建筑做法層覆蓋。對(duì)于在地面敷設(shè)的給水管道、暖通管道，則參照傳統(tǒng)方式在施工現(xiàn)場(chǎng)直接敷設(shè)于地面建筑做法層內(nèi)。

3.3.2 室內(nèi)燃?xì)夤艿腊德竦淖龇?/p>

① 總體要求

目前室內(nèi)燃?xì)夤艿婪笤O(shè)形式由傳統(tǒng)的明設(shè)向暗設(shè)推進(jìn)，但是明設(shè)和暗設(shè)在裝配式住宅中的要求不同。

明設(shè)燃?xì)夤艿酪紤]管道路由與周圍電氣設(shè)施的凈距，管道設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)GB 50028—2006第10.2.36條的要求進(jìn)行。配合廚房功能的需要，管道穿越應(yīng)盡量避免經(jīng)過廚房水池、拉籃、抽屜等燃?xì)夤艿酪资軗p位置。

暗設(shè)燃?xì)夤艿腊ò捣夂桶德駜煞N型式。GB 50028—2006第2.0.50條規(guī)定，燃?xì)夤艿腊捣馐侵溉細(xì)夤艿婪笤O(shè)在管道井、吊頂、管溝、裝飾層內(nèi)。GB 50028—2006第2.0.49條規(guī)定，燃?xì)夤艿腊德袷侵溉細(xì)夤艿乐苯勇裨O(shè)在墻體、地面內(nèi)。裝配式住宅中的燃?xì)夤艿腊德穹笤O(shè)方式，可以參照給水管道、暖通管道的敷設(shè)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，也應(yīng)分暗埋在墻體和暗埋在地面兩種型式考慮。

② 暗埋在墻體內(nèi)

圖1是燃?xì)夤艿腊德裨趬w內(nèi)的形式。這種形式是工廠在預(yù)制PC構(gòu)件時(shí)，根據(jù)燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)方案預(yù)制管槽，在施工現(xiàn)場(chǎng)將燃?xì)夤艿婪笤O(shè)于PC構(gòu)件預(yù)制管槽內(nèi)。燃?xì)夤艿郎戏椒笤O(shè)硬質(zhì)蓋板，硬質(zhì)蓋板起到保護(hù)燃?xì)夤艿赖淖饔?，一般采用鋼質(zhì)蓋板。硬質(zhì)蓋板上方敷設(shè)覆蓋層，覆蓋層一般是利用墻面的建筑做法層。覆蓋層上方敷設(shè)警示標(biāo)志，應(yīng)標(biāo)明管道位置和走向，可以采用黃色PVC薄膜。目前這種燃?xì)夤艿腊德裨趬w內(nèi)的形式處于探索階段。

圖1 燃?xì)夤艿腊德裨趬w內(nèi)

③ 暗埋在地面內(nèi)

燃?xì)夤艿腊德裨诘孛鎯?nèi)的形式是將燃?xì)夤艿婪笤O(shè)在地面建筑做法層內(nèi)，燃?xì)夤艿劳獠窟€需要采取保護(hù)措施。英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 6891-2005+A2-2008《不大于35 mm的低壓居民(第二類用戶)燃?xì)夤艿腊惭b標(biāo)準(zhǔn)》(Installation of low pressure gas pipework of up to 35 mm in domestic premises (2nd family gas)- Specification)第8.8節(jié)“暗埋于混凝土地面的管道”有相應(yīng)的規(guī)定。筆者根據(jù)室內(nèi)燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合上述英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為裝配式住宅在施工現(xiàn)場(chǎng)完成PC構(gòu)件安裝和混凝土層澆筑后，進(jìn)行地面建筑做法層施工，燃?xì)夤艿揽梢园德裨诘孛娼ㄖ龇▽觾?nèi)。因此，總結(jié)整理了3種地面暗埋燃?xì)夤艿婪笤O(shè)形式，詳見圖2～4，這3種方式可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)選擇使用。

圖2是燃?xì)夤艿乐苯影德裨诘孛鎯?nèi)的形式。燃?xì)夤艿郎戏椒笤O(shè)硬質(zhì)蓋板，硬質(zhì)蓋板起到保護(hù)管道的作用，一般采用鋼質(zhì)蓋板。硬質(zhì)蓋板上方敷設(shè)覆蓋層，覆蓋層一般是利用地面的建筑做法層。覆蓋層上方敷設(shè)警示標(biāo)志，應(yīng)標(biāo)明管道位置和走向，可以采用黃色PVC薄膜。以下圖3、圖4中的覆蓋層和警示標(biāo)志的做法與此相同。

圖2 燃?xì)夤艿乐苯影德裨诘孛鎯?nèi)

圖3是燃?xì)夤艿腊德裨诘孛嫣坠軆?nèi)的形式。與圖2不同的是，套管代替了硬質(zhì)蓋板起到了保護(hù)燃?xì)夤艿赖淖饔?。燃?xì)夤艿劳庠O(shè)套管，套管材質(zhì)應(yīng)為鋼質(zhì)，套管規(guī)格一般比燃?xì)夤艿酪?guī)格大1號(hào)。套管上方敷設(shè)覆蓋層，覆蓋層上方敷設(shè)有警示標(biāo)志。

圖3 燃?xì)夤艿腊德裨诘孛嫣坠軆?nèi)

圖4是燃?xì)夤艿腊德裨诘孛婀懿蹆?nèi)的形式。管槽起到了保護(hù)燃?xì)夤艿赖淖饔谩９懿墼诘孛娼ㄖ龇▽訚仓r(shí)進(jìn)行預(yù)設(shè)，然后將燃?xì)夤艿婪笤O(shè)于管槽內(nèi)。燃?xì)夤艿郎戏椒笤O(shè)硬質(zhì)蓋板，硬質(zhì)蓋板起到保護(hù)燃?xì)夤艿赖淖饔?。硬質(zhì)蓋板上方敷設(shè)覆蓋層，覆蓋層上方敷設(shè)警示標(biāo)志。

圖4 燃?xì)夤艿腊德裨诘孛婀懿蹆?nèi)

3.3.3 室內(nèi)燃?xì)夤艿腊德竦木唧w要求

燃?xì)夤艿腊德駪?yīng)按照GB 50028—2006第10.2.31條的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，還應(yīng)滿足以下6條具體要求。

① 燃?xì)夤艿拦懿目刹捎幂斔土黧w用無(wú)縫鋼管或銅管，燃?xì)夤艿?或套管)外應(yīng)有涂層或覆塑等防腐防護(hù)措施。

② 燃?xì)夤艿腊德裨赑C構(gòu)件墻體內(nèi)時(shí)應(yīng)考慮PC構(gòu)件保護(hù)層的厚度，燃?xì)夤艿劳庵睆讲灰舜笥?0 mm，深化設(shè)計(jì)前還應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)單位配合落實(shí)PC構(gòu)件保護(hù)層的厚度。

③ 燃?xì)夤艿郎戏綉?yīng)采用金屬硬質(zhì)蓋板或鋼質(zhì)套管進(jìn)行保護(hù)，管道進(jìn)出墻面(地面)處應(yīng)有密封保護(hù)措施。

④ 硬質(zhì)蓋板或套管上方應(yīng)有不小于10 mm的覆蓋層，覆蓋層材質(zhì)可隨地面(墻面)建筑做法統(tǒng)一考慮。

⑤ 覆蓋層上面應(yīng)敷設(shè)明顯的警示標(biāo)志并隨燃?xì)夤艿牢恢梅笤O(shè)。

⑥ 敷設(shè)在管槽內(nèi)的燃?xì)夤艿缿?yīng)有固定措施，例如設(shè)置管卡或填充耐腐蝕膠體。

3.4 其他注意事項(xiàng)

室內(nèi)燃?xì)夤艿兰叭細(xì)庠O(shè)施應(yīng)有良好的自然通風(fēng)。以往室內(nèi)燃?xì)夤艿拦こ淘O(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)考慮將燃?xì)夤艿兰叭細(xì)獗磉M(jìn)行明設(shè)，以滿足規(guī)范及燃?xì)夤镜囊?，但是這種工程做法在一定程度上影響了住宅建筑廚房的美觀性。目前為了滿足裝配式住宅建筑的建筑結(jié)構(gòu)體和建筑內(nèi)裝體一體化設(shè)計(jì)的要求，在進(jìn)行廚房機(jī)電管道和設(shè)備深化設(shè)計(jì)時(shí)，往往將大部分住宅廚房?jī)?nèi)的燃?xì)獗砑叭細(xì)夤艿腊捣庠跈还駜?nèi)。暗封的燃?xì)獗碓O(shè)置可以參照CJJ 94—2009第6.2.8條對(duì)于嵌入式灶的要求進(jìn)行，安裝有燃?xì)獗淼臋还裆蠎?yīng)有通風(fēng)孔，通風(fēng)孔的總面積不宜小于80 cm2。對(duì)于裝配式住宅建筑特別是室內(nèi)精裝修建筑，進(jìn)行機(jī)電管道和設(shè)備深化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)注通風(fēng)孔(例如形式可為百葉窗)的位置及尺寸。

由于室內(nèi)燃?xì)獍踩砸?，目前住宅建筑廚房?jī)?nèi)都考慮戶內(nèi)安全系統(tǒng)，即每戶安裝緊急切斷閥(位于燃?xì)獗砬?和家用可燃?xì)怏w報(bào)警器?？紤]天然氣的特性，可燃?xì)怏w報(bào)警器的設(shè)置位置應(yīng)為吊頂下30 cm范圍內(nèi)，并預(yù)留5孔插座作為報(bào)警器的電源。報(bào)警器至燃?xì)獗砬暗木o急切斷閥的控制電線可以參照裝配式住宅中電力管線的做法，在工廠預(yù)制PC構(gòu)件時(shí)將控制電線預(yù)埋在PC構(gòu)件內(nèi)。

當(dāng)前燃?xì)庥镁叩钠占奥什粩嗵岣撸罅考彝ピ趥€(gè)性化裝修時(shí)在廚房使用了燃?xì)鉄崴?、燃?xì)庀赐霗C(jī)、燃?xì)飧梢聶C(jī)等。在室內(nèi)燃?xì)夤艿拦こ淘O(shè)計(jì)時(shí)，可以結(jié)合給水管道的位置，考慮將來(lái)燃?xì)庥镁叩陌惭b位置和安全間距，合理規(guī)劃燃?xì)夤艿赖淖呦?，可以在墻體PC構(gòu)件內(nèi)預(yù)制管槽，上加鋼質(zhì)蓋板并敷設(shè)明顯的警示標(biāo)志，以方便按照管槽位置敷設(shè)燃?xì)夤艿?，以?shí)現(xiàn)燃?xì)夤艿篮驮O(shè)備設(shè)計(jì)與建筑整體的平衡。