裝配式住宅室內燃氣管道深化設計

王 夏， 井 帥， 賈世澤

(1.北京市煤氣熱力工程設計院有限公司， 北京 100032； 2.北京市燃氣集團有限責任公司第三分公司， 北京 101111)

1 概述

近年來隨著裝配式建筑技術在住宅建筑中的廣泛應用，其對建筑過程設計中的結構、機電等專業的設計深度要求也越來越高，各專業都要在傳統建筑過程施工圖設計的基礎上進行深化設計。因此，作為住宅建筑內機電設計重要組成部分的燃氣工程設計，也應配合裝配式建筑的設計要求而深化。

2 裝配式住宅的特點

GJ/T 398—2017《裝配式住宅建筑設計標準》第2.0.1條規定了裝配式住宅的定義，即“以工業化生產方式的系統性建造體系為基礎，建筑結構體與建筑內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。”其大量的建筑構件由車間生產加工完成，然后運輸到施工現場，通過可靠的連接方式將構件組裝成房屋。裝配式住宅的構件越標準，生產效率越高，相應的構件成本就會下降，配合工廠的數字化管理，整個裝配式建筑的性價比會越來越高。裝配式住宅采用建筑、機電安裝一體化設計、施工，理想狀態是室內機電設備和管線的安裝可隨主體施工同步進行。

3 室內燃氣管道深化設計內容

現行標準GB 50028—2006《城鎮燃氣設計規范》(以下簡稱GB 50028—2006)和CJJ 94—2009《城鎮燃氣室內工程施工與質量驗收規范》(以下簡稱CJJ 94—2009)對室內燃氣工程的設計及安裝提出了要求，但是現行標準要求不足以精確到具體點位及預留孔洞位置。對于精裝修要求較高的裝配式住宅則要求燃氣專業設計人員在建筑方案設計階段就應介入工作，配合精裝修設計進行燃氣專業的深化設計。

3.1 總體要求

室內燃氣管道及設備的設計應適應住宅建筑設計的總體要求，應滿足居民用戶對居住品質、居住功能、居住安全等多方面的要求。對于裝配式住宅建筑還應符合建筑結構體和建筑內裝體的一體化設計要求，做到設備及管線的系統及技術集成。主要體現在以下3個方面。

① 燃氣管道及設備的布局方式應合理利用空間，在滿足規范要求的前提下，應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 燃氣管道布置還應符合用戶個性化裝修的需要，能夠在不可修改的硬性空間設計基礎上，對于增加燃具、燃氣表后管道的改移等需求留出足夠的彈性空間，實現燃氣管道與建筑整體的平衡[1]。

③ 進行室內燃氣管道及設備的深化設計應考慮燃氣管道和設備的具體位置，預埋線路和預留孔洞的尺寸要求，必要時可以利用建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)[2]技術完成室內機電管線模型分析，進行整體協調碰撞檢查。

3.2 燃氣管道預留孔洞要求

為了適應裝配式住宅建筑的建設要求，滿足裝配式混凝土結構中預制混凝土構件(以下簡稱PC構件)生產以及吊裝的施工進度，需要機電安裝相關的點位以及預留孔洞都提前完成，保證配件的標準化與模數化[3]。室內燃氣管道預留孔洞包括燃氣引入管的孔洞、燃氣管道穿墻和穿樓板孔洞、燃氣熱水器(或燃氣采暖熱水爐)排煙口孔洞等。

室內燃氣管道預留孔洞位置應滿足GB 50028—2006第10.2.36條和CJJ 94—2009第5.2.3條中有關室內燃氣管道與電氣設備、相鄰管道、設備之間的最小凈距的規定。此外，還應考慮3個方面：引入管預留孔洞應考慮建筑沉降的影響；立管預留孔洞應考慮管道的安裝及維檢修空間的要求；排煙口預留孔洞應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施互相影響。

預留孔洞尺寸應根據CJJ 94—2009第4.1.6條的規定，燃氣管道套管的規格應比最大的燃氣管道規格大2號。預留孔洞尺寸應以燃氣管道套管或者煙道外直徑為準。由于住宅建筑的燃氣立管存在管徑不一致的情況，為了統一PC構件的尺寸，建議整棟樓燃氣立管預留孔洞尺寸以首層最大孔洞尺寸為準。例如，一棟樓室內燃氣立管規格為DN 50 mm、DN 40 mm和DN 25 mm，相應的套管規格應分別為DN 80 mm、DN 65 mm、DN 50 mm，但是為了統一PC構件尺寸，一般選用DN 80 mm作為整棟樓的燃氣立管套管的尺寸。

3.3 燃氣管道布置

3.3.1 室內機電管線暗埋的做法

既然住宅建筑的結構部分可以像機器生產那樣，成批成套地在工廠制造，然后運到現場組裝，那么燃氣管道作為裝配式住宅建筑機電安裝的一部分，也應盡量能夠像拼插積木一樣進行組合。廚房內有大量的機電管線(例如，燃氣管道、給水排水管道、暖通管道、電氣管線等)，各類管線又有各自獨立的系統，管線敷設難免有交叉。為了考慮美觀性，傳統的住宅建筑機電設計將大部分機電管線暗埋在建筑的墻體或地面內，例如，給水管道、暖通管道敷設在地面建筑做法層內，電力管線則現澆于墻體或地面的結構體內。

在目前的裝配式住宅建筑的機電設計中，工廠在預制PC構件時將電氣管線直接預埋在墻體或地面的PC構件內。對于在墻體內敷設的給水管道、暖通管道，工廠在預制PC構件時，根據給水管道、暖通管道的設計方案預制管槽，然后在施工現場將管道敷設于PC構件的預制管槽內，表面由建筑做法層覆蓋。對于在地面敷設的給水管道、暖通管道，則參照傳統方式在施工現場直接敷設于地面建筑做法層內。

3.3.2 室內燃氣管道暗埋的做法

① 總體要求

目前室內燃氣管道敷設形式由傳統的明設向暗設推進，但是明設和暗設在裝配式住宅中的要求不同。

明設燃氣管道要考慮管道路由與周圍電氣設施的凈距，管道設計應根據GB 50028—2006第10.2.36條的要求進行。配合廚房功能的需要，管道穿越應盡量避免經過廚房水池、拉籃、抽屜等燃氣管道易受損位置。

暗設燃氣管道包括暗封和暗埋兩種型式。GB 50028—2006第2.0.50條規定，燃氣管道暗封是指燃氣管道敷設在管道井、吊頂、管溝、裝飾層內。GB 50028—2006第2.0.49條規定，燃氣管道暗埋是指燃氣管道直接埋設在墻體、地面內。裝配式住宅中的燃氣管道暗埋敷設方式，可以參照給水管道、暖通管道的敷設方式進行設計，也應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

圖1是燃氣管道暗埋在墻體內的形式。這種形式是工廠在預制PC構件時，根據燃氣管道的設計方案預制管槽，在施工現場將燃氣管道敷設于PC構件預制管槽內。燃氣管道上方敷設硬質蓋板，硬質蓋板起到保護燃氣管道的作用，一般采用鋼質蓋板。硬質蓋板上方敷設覆蓋層，覆蓋層一般是利用墻面的建筑做法層。覆蓋層上方敷設警示標志，應標明管道位置和走向，可以采用黃色PVC薄膜。目前這種燃氣管道暗埋在墻體內的形式處于探索階段。

圖1 燃氣管道暗埋在墻體內

③ 暗埋在地面內

燃氣管道暗埋在地面內的形式是將燃氣管道敷設在地面建筑做法層內，燃氣管道外部還需要采取保護措施。英國標準BS 6891-2005+A2-2008《不大于35 mm的低壓居民(第二類用戶)燃氣管道安裝標準》(Installation of low pressure gas pipework of up to 35 mm in domestic premises (2nd family gas)- Specification)第8.8節“暗埋于混凝土地面的管道”有相應的規定。筆者根據室內燃氣工程設計經驗，并結合上述英國標準，認為裝配式住宅在施工現場完成PC構件安裝和混凝土層澆筑后，進行地面建筑做法層施工，燃氣管道可以暗埋在地面建筑做法層內。因此，總結整理了3種地面暗埋燃氣管道敷設形式，詳見圖2～4，這3種方式可以結合現場實際情況來選擇使用。

圖2是燃氣管道直接暗埋在地面內的形式。燃氣管道上方敷設硬質蓋板，硬質蓋板起到保護管道的作用，一般采用鋼質蓋板。硬質蓋板上方敷設覆蓋層，覆蓋層一般是利用地面的建筑做法層。覆蓋層上方敷設警示標志，應標明管道位置和走向，可以采用黃色PVC薄膜。以下圖3、圖4中的覆蓋層和警示標志的做法與此相同。

圖2 燃氣管道直接暗埋在地面內

圖3是燃氣管道暗埋在地面套管內的形式。與圖2不同的是，套管代替了硬質蓋板起到了保護燃氣管道的作用。燃氣管道外設套管，套管材質應為鋼質，套管規格一般比燃氣管道規格大1號。套管上方敷設覆蓋層，覆蓋層上方敷設有警示標志。

圖3 燃氣管道暗埋在地面套管內

圖4是燃氣管道暗埋在地面管槽內的形式。管槽起到了保護燃氣管道的作用。管槽在地面建筑做法層澆筑時進行預設，然后將燃氣管道敷設于管槽內。燃氣管道上方敷設硬質蓋板，硬質蓋板起到保護燃氣管道的作用。硬質蓋板上方敷設覆蓋層，覆蓋層上方敷設警示標志。

圖4 燃氣管道暗埋在地面管槽內

3.3.3 室內燃氣管道暗埋的具體要求

燃氣管道暗埋應按照GB 50028—2006第10.2.31條的要求進行設計。此外，還應滿足以下6條具體要求。

① 燃氣管道管材可采用輸送流體用無縫鋼管或銅管，燃氣管道(或套管)外應有涂層或覆塑等防腐防護措施。

② 燃氣管道暗埋在PC構件墻體內時應考慮PC構件保護層的厚度，燃氣管道外直徑不宜大于20 mm，深化設計前還應與建筑設計單位配合落實PC構件保護層的厚度。

③ 燃氣管道上方應采用金屬硬質蓋板或鋼質套管進行保護，管道進出墻面(地面)處應有密封保護措施。

④ 硬質蓋板或套管上方應有不小于10 mm的覆蓋層，覆蓋層材質可隨地面(墻面)建筑做法統一考慮。

⑤ 覆蓋層上面應敷設明顯的警示標志并隨燃氣管道位置敷設。

⑥ 敷設在管槽內的燃氣管道應有固定措施，例如設置管卡或填充耐腐蝕膠體。

3.4 其他注意事項

室內燃氣管道及燃氣設施應有良好的自然通風。以往室內燃氣管道工程設計時都會考慮將燃氣管道及燃氣表進行明設，以滿足規范及燃氣公司的要求，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構體和建筑內裝體一體化設計的要求，在進行廚房機電管道和設備深化設計時，往往將大部分住宅廚房內的燃氣表及燃氣管道暗封在櫥柜內。暗封的燃氣表設置可以參照CJJ 94—2009第6.2.8條對于嵌入式灶的要求進行，安裝有燃氣表的櫥柜上應有通風孔，通風孔的總面積不宜小于80 cm2。對于裝配式住宅建筑特別是室內精裝修建筑，進行機電管道和設備深化設計時，應準確標注通風孔(例如形式可為百葉窗)的位置及尺寸。

由于室內燃氣安全性要求，目前住宅建筑廚房內都考慮戶內安全系統，即每戶安裝緊急切斷閥(位于燃氣表前)和家用可燃氣體報警器?？紤]天然氣的特性，可燃氣體報警器的設置位置應為吊頂下30 cm范圍內，并預留5孔插座作為報警器的電源。報警器至燃氣表前的緊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，在工廠預制PC構件時將控制電線預埋在PC構件內。

當前燃氣用具的普及率不斷提高，大量家庭在個性化裝修時在廚房使用了燃氣熱水器、燃氣洗碗機、燃氣干衣機等。在室內燃氣管道工程設計時，可以結合給水管道的位置，考慮將來燃氣用具的安裝位置和安全間距，合理規劃燃氣管道的走向，可以在墻體PC構件內預制管槽，上加鋼質蓋板并敷設明顯的警示標志，以方便按照管槽位置敷設燃氣管道，以實現燃氣管道和設備設計與建筑整體的平衡。