適用于既有住宅裝配式快裝改造的整體衛(wèi)浴產(chǎn)品研發(fā)與項(xiàng)目實(shí)踐＊

2022-02-16 05:54:04苗青董元奇魏素巍何曉微陳伯如馮一恒李樹東

建筑技藝 2022年10期

苗青董元奇魏素巍何曉微陳伯如馮一恒李樹東

我國(guó)既有住宅存量巨大，截至2016年，中國(guó)城鎮(zhèn)住宅建筑面積為290億m2，其中約70%為1999年以前建成，普遍面臨空間局促、裝修老舊的問題。在國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展和雙碳戰(zhàn)略的大背景下，既有住宅亟需探索高品質(zhì)、低碳、高效率的改造路徑。

傳統(tǒng)裝修改造模式工期較長(zhǎng)，用戶搬走后才能進(jìn)行拆除，測(cè)量、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等工作均在拆除之后。裝配式改造可以準(zhǔn)確測(cè)量和精細(xì)化設(shè)計(jì)，將各類內(nèi)裝部品提前設(shè)計(jì)、訂貨生產(chǎn)，拆除工作完成后立即進(jìn)行裝配化施工，大大縮短施工周期，是值得探索的既有住宅改造路徑?；诖吮尘?，中國(guó)建設(shè)科技集團(tuán)科技創(chuàng)新基金“既有住宅裝配化裝修快速改造研究與示范”課題組（以下簡(jiǎn)稱“課題組”），以21天完成既有住宅的高品質(zhì)裝配安裝為目標(biāo)，展開了研究和實(shí)驗(yàn)。

1 既有住宅改造中應(yīng)用整體衛(wèi)浴的技術(shù)難點(diǎn)

實(shí)現(xiàn)裝配化裝修快速改造的前提之一是預(yù)估測(cè)量數(shù)據(jù)，并在部品技術(shù)方案中預(yù)留容差構(gòu)造方式，將設(shè)計(jì)和生產(chǎn)前置。目前，裝配式墻面、頂面、地面、櫥柜等部品均有一定的調(diào)差、容差余地，而整體衛(wèi)浴作為盒子類部品，集成度、精度要求高，管線設(shè)備復(fù)雜，要提前生產(chǎn)并應(yīng)用于空間狹小、標(biāo)準(zhǔn)化程度低、用戶需求多樣的衛(wèi)生間中，技術(shù)難度高，主要難點(diǎn)如下。

（1）需解決整體衛(wèi)浴底盤下同層排水與既有住宅不降板的矛盾。整體衛(wèi)浴防水性能的關(guān)鍵是一體化底盤，底盤下通常采用同層排水。在新建建筑中如果應(yīng)用整體衛(wèi)浴，需要在設(shè)計(jì)階段選型，在衛(wèi)生間區(qū)域降板（降板高度一般為250～300mm）。而既有住宅衛(wèi)生間內(nèi)外高差較少，如果按照現(xiàn)有的整體衛(wèi)浴產(chǎn)品體系，衛(wèi)生間內(nèi)將與外部空間形成100mm左右的高差，會(huì)對(duì)使用造成一定影響。如何降低室內(nèi)外高差，實(shí)現(xiàn)超薄底盤同層排水，是整體衛(wèi)浴在既有住宅改造的重中之重。

（2）需解決工業(yè)化產(chǎn)品固定尺寸和既有住宅調(diào)差需求的矛盾。實(shí)現(xiàn)既有住宅快速安裝的關(guān)鍵是基于拆除前的測(cè)量數(shù)據(jù)，預(yù)估建筑主體尺寸，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)，并在拆除之后直接安裝。但整體衛(wèi)浴防水盤、壁板和頂板生產(chǎn)后尺寸一旦固定，無法現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。所以，一方面需要進(jìn)行精確測(cè)量、準(zhǔn)確預(yù)估住宅拆除后的空間尺寸；另一方面需要留有適當(dāng)?shù)恼{(diào)差空間，并制定一套現(xiàn)場(chǎng)調(diào)差方案。

（3）整體衛(wèi)浴管線復(fù)雜、集成部品多、空間局促，對(duì)設(shè)計(jì)和施工統(tǒng)籌提出了挑戰(zhàn)?，F(xiàn)場(chǎng)操作空間不足，還要處理復(fù)雜的管線問題，如何進(jìn)行安裝流程、安裝方式的合理統(tǒng)籌和創(chuàng)新也是應(yīng)用的難點(diǎn)。

2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目現(xiàn)狀問題和方案設(shè)計(jì)

課題組選取了典型老舊住宅進(jìn)行落地研發(fā)和工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)目為北京一棟建成于1996年的塔樓，建筑面積80m2，西南朝向，三室一廳格局。使用者為一對(duì)80多歲的老夫妻，房屋沒有經(jīng)歷過二次裝修。

2.1 現(xiàn)狀問題和改造目標(biāo)

衛(wèi)生間的使用面積不足3m2，在兩個(gè)對(duì)角分別設(shè)有兩個(gè)管道井（一側(cè)為給水鑄鐵管、排水鑄鐵管，另一側(cè)為風(fēng)道）；衛(wèi)生間裝修老舊，靠墻一側(cè)的浴缸老人不便使用，已經(jīng)廢棄；馬桶、洗手盆規(guī)格較小，使用起來較為不便。目前衛(wèi)生間還兼任家政工具儲(chǔ)存、毛巾和小件衣物晾曬的作用，空間更為雜亂、局促。衛(wèi)生間外側(cè)有一面積不足2m2的過道，沒有給排水管線的點(diǎn)位和地漏，放置了冰箱和雜物，有發(fā)霉和墻磚脫落的現(xiàn)象，為生活帶來不便（圖1）。

為此，此次整體衛(wèi)浴改造需要重新梳理功能空間、提升居住品質(zhì)，同時(shí)進(jìn)行無障礙設(shè)計(jì)，方便老人的使用。

2.2 改造方案設(shè)計(jì)

在與使用者進(jìn)行充分溝通的基礎(chǔ)上，課題組的方案要點(diǎn)如下（圖2）：1）利用原放置冰箱的過道空間設(shè)置盥洗柜，實(shí)現(xiàn)干濕分離，但難點(diǎn)在于原過道區(qū)域無地漏和排水管，距最近的排水口約2.5m，要實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離排水；2）采用后排水馬桶解決馬桶排污，降低底盤下排水管道的空間，以降低高差；3）用戶選擇的熱水器類型和尺寸無法放在廚房和盥洗區(qū)域，需要在馬桶上方安裝支架，考慮到馬桶和淋浴花灑對(duì)側(cè)的墻面需要安裝小背簍式熱水器，且空間狹小，沒有安裝推拉門的條件，所以進(jìn)行“半干濕分區(qū)”，采用淋浴屏隔絕水汽。

3 整體衛(wèi)浴部品研發(fā)與工程實(shí)施

針對(duì)上述難點(diǎn)，課題組先后與十余家整體衛(wèi)浴供應(yīng)商進(jìn)行了接洽和研發(fā)方案對(duì)接，經(jīng)過半年的研發(fā)設(shè)計(jì)和籌備、三個(gè)月的試制加工、一套研發(fā)樣板間的搭建和試錯(cuò)，所研發(fā)的整體衛(wèi)浴性能指標(biāo)能夠滿足要求，最終在示范項(xiàng)目中得到落地應(yīng)用。

3.1 超薄底盤同層排水的技術(shù)研發(fā)

針對(duì)底盤下同層排水與既有住宅不降板的矛盾，由于住戶有老人，希望做到衛(wèi)生間內(nèi)外無高差，但查閱原始圖紙得知，衛(wèi)生間內(nèi)部原有降板僅有80mm左右，考慮居室部分的做法厚度，與衛(wèi)生間外完成面的高差僅有130mm（包含底盤厚度和同層排水厚度），相比通常的高差（250mm左右）矮一半。所以，僅降低排水空間或降低底盤厚度無法消除這一高差，必須多種措施同時(shí)著手。經(jīng)過課題組和廠家的研究，首先采用墻排式馬桶，這樣底盤下無需敷設(shè)大管徑排污管道；其二，通過合理的排水方案，利用原有的排水、排污口，在保證排水坡度的情況下盡量縮短排水距離；其三，由于衛(wèi)生間面積較小，且為雙底盤拼接，底盤跨度不大，因此重新計(jì)算底盤所需的強(qiáng)度和厚度，并在底盤內(nèi)部布置加強(qiáng)肋，降低底盤厚度；最后，底盤支撐也采用加密的地腳螺栓排布方式，增加地面系統(tǒng)的強(qiáng)度，滿足使用需求（圖3,4）。

通過對(duì)以上綜合技術(shù)措施的反復(fù)研發(fā)調(diào)試，最終在130mm的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了一體化底盤和同層排水管道的安裝敷設(shè)，衛(wèi)生間室內(nèi)外無高差，滿足了無障礙的要求（圖5）。

1 衛(wèi)生間改造前

2 衛(wèi)生間設(shè)計(jì)

3.2 與生產(chǎn)前置匹配的柔性調(diào)差安裝

雖然在一般的工程項(xiàng)目中也有非標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目采用定制整體衛(wèi)浴的情況，但快速裝配應(yīng)用的難點(diǎn)在于在拆除之前就需要進(jìn)行下單生產(chǎn)。為了保證優(yōu)良的防水性能，整體衛(wèi)浴的底盤一體成型，無法現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，一般情況下，需要縮小底盤尺寸，為產(chǎn)品安裝提供更多余量。由于底盤空間決定了室內(nèi)凈尺寸，室內(nèi)空間也會(huì)隨之減少。

課題組考慮到既有住宅衛(wèi)生間面積已經(jīng)較為局促，希望能通過其他方式進(jìn)行調(diào)差，盡可能增加室內(nèi)空間。為此，考慮了水平、豎直兩個(gè)方向的柔性安裝方案：1）水平方向：以壁板背后管線集中一側(cè)墻體為基準(zhǔn)（圖6），通過調(diào)整小背簍暖氣片的進(jìn)回水方式（下進(jìn)下回且管線敷設(shè)于壁板背后、上進(jìn)下回且局部管線明鋪），可以留有50mm的調(diào)整余地（圖7）；2）豎直方向：改變衛(wèi)浴吊頂扣裝在壁板頂部的做法，固定壁板高度為2.2m，如遇樓上住戶的管道可現(xiàn)場(chǎng)局部切割，吊頂采用鋁扣板吊頂，通過吊桿與建筑頂面生根，與壁板側(cè)面對(duì)接，高度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整。通過柔性調(diào)差安裝措施，盡可能增加室內(nèi)使用面積，同時(shí)室內(nèi)凈高達(dá)到了2050mm，高于改造前凈高。

3.3 部品集成、工序統(tǒng)籌和流程優(yōu)化

3 衛(wèi)生間排水方案

4 整體衛(wèi)浴同層排水

除整體衛(wèi)浴墻、頂、地主體以外，衛(wèi)生間內(nèi)尚需安裝熱水器、暖氣片等設(shè)備，以及扶手、抓桿、淋浴屏、呼叫按扭、淋浴花灑等部件。項(xiàng)目在產(chǎn)品選型方面考慮了人體工學(xué)要求、使用功能需求、美觀需求和成本控制要求，以無障礙設(shè)計(jì)和部品選型為例，由于項(xiàng)目的空間尺寸有限，若在馬桶兩側(cè)安裝固定扶手，雖能解決如廁時(shí)的抓扶問題，但會(huì)縮小進(jìn)入淋浴空間的通行寬度。因此，在選型時(shí)選取了可以上翻的活動(dòng)扶手，兼顧無障礙抓扶要求和通行寬度要求。

為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的快速安裝，要考慮不同施工主體的順序、界面和接口劃分。施工主體除了整體衛(wèi)浴廠商外，還有部品廠商以及項(xiàng)目勞務(wù)人員，為了優(yōu)化施工工序，盡量將整體衛(wèi)浴的施工范疇集中。首先，由勞務(wù)施工人員進(jìn)行拆除、水管改造、接口預(yù)留、閉水試驗(yàn)、熱水器預(yù)埋鋼架安裝，為供應(yīng)商提供完備的施工界面；再進(jìn)行整體衛(wèi)浴底盤、壁板、部分潔具部品的安裝，由整體衛(wèi)浴廠商負(fù)責(zé)；最后由勞務(wù)人員進(jìn)行其他部品部件、吊頂、門框和過門石、門的安裝，減少工序交叉（圖8）。

4 項(xiàng)目實(shí)施效果與展望

經(jīng)過項(xiàng)目研發(fā)人員、設(shè)計(jì)人員、施工人員和供應(yīng)商的協(xié)同努力，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果，受到了使用者的好評(píng)：1）在130mm的空間內(nèi)安裝了同層排水管道和一體化底盤，保證了整體衛(wèi)浴的防水性能、強(qiáng)度，在滿足平整度和裝飾效果的基礎(chǔ)上達(dá)到了室內(nèi)外無高差的無障礙要求；2）整體衛(wèi)浴采用瓷磚復(fù)合體系，衛(wèi)生間室內(nèi)外墻面、地面甚至墻排馬桶水箱、檢修口均達(dá)到統(tǒng)一的裝飾效果；3）進(jìn)行了干濕分離，考慮到衛(wèi)生間內(nèi)空間較為狹小，盥洗、洗衣區(qū)域外移到走廊空間，同時(shí)采用可上翻扶手和半片淋浴隔斷，隔水不隔視線和通行。

通過項(xiàng)目實(shí)踐，驗(yàn)證了研發(fā)方案的可行性，證明了裝配式整體衛(wèi)浴不僅能在既有住宅改造中應(yīng)用，甚至可以做到在拆除之前生產(chǎn)，達(dá)到拆除和裝配的無縫銜接，極大地縮短了改造的周期，是值得優(yōu)化和推廣的路徑。由于其實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，投入的研發(fā)設(shè)計(jì)力量較大，但若要在更大的范圍內(nèi)采用這種模式，尚需要對(duì)控制要點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步固化和簡(jiǎn)化，如在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和尺寸測(cè)量階段，形成一套標(biāo)準(zhǔn)化流程和勘察要點(diǎn)，以此為依據(jù)判斷是否適用裝配式整體衛(wèi)浴，并推算生產(chǎn)尺寸提供給供應(yīng)商；在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中有大量的信息傳導(dǎo)和決策，可采用更為智能化的方式通過云端平臺(tái)進(jìn)行傳導(dǎo)，并通過審批機(jī)制把關(guān)；在施工階段，可以通過信息平臺(tái)同步施工信息，并將安裝計(jì)劃實(shí)時(shí)推送給需要統(tǒng)籌的施工工種，以降低施工項(xiàng)目經(jīng)理的協(xié)調(diào)難度。

總之，既有住宅改造是事關(guān)居民居住舒適和生活幸福的重要問題，探索智能化、可持續(xù)、工業(yè)化的路徑，采用適合的裝配式技術(shù)和工業(yè)化產(chǎn)品，打通從測(cè)量、設(shè)計(jì)到生產(chǎn)、安裝的鏈條，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的共同努力。