装配式住宅室内燃气管道深化设计

王 夏， 井 帅， 贾世泽

(1.北京市煤气热力工程设计院有限公司， 北京 100032； 2.北京市燃气集团有限责任公司第三分公司， 北京 101111)

1 概述

近年来随着装配式建筑技术在住宅建筑中的广泛应用，其对建筑过程设计中的结构、机电等专业的设计深度要求也越来越高，各专业都要在传统建筑过程施工图设计的基础上进行深化设计。因此，作为住宅建筑内机电设计重要组成部分的燃气工程设计，也应配合装配式建筑的设计要求而深化。

2 装配式住宅的特点

GJ/T 398—2017《装配式住宅建筑设计标准》第2.0.1条规定了装配式住宅的定义，即“以工业化生产方式的系统性建造体系为基础，建筑结构体与建筑内装体中全部或部分部件部品采用装配方式集成化建造的住宅建筑。”其大量的建筑构件由车间生产加工完成，然后运输到施工现场，通过可靠的连接方式将构件组装成房屋。装配式住宅的构件越标准，生产效率越高，相应的构件成本就会下降，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高。装配式住宅采用建筑、机电安装一体化设计、施工，理想状态是室内机电设备和管线的安装可随主体施工同步进行。

3 室内燃气管道深化设计内容

现行标准GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》(以下简称GB 50028—2006)和CJJ 94—2009《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》(以下简称CJJ 94—2009)对室内燃气工程的设计及安装提出了要求，但是现行标准要求不足以精确到具体点位及预留孔洞位置。对于精装修要求较高的装配式住宅则要求燃气专业设计人员在建筑方案设计阶段就应介入工作，配合精装修设计进行燃气专业的深化设计。

3.1 总体要求

室内燃气管道及设备的设计应适应住宅建筑设计的总体要求，应满足居民用户对居住品质、居住功能、居住安全等多方面的要求。对于装配式住宅建筑还应符合建筑结构体和建筑内装体的一体化设计要求，做到设备及管线的系统及技术集成。主要体现在以下3个方面。

① 燃气管道及设备的布局方式应合理利用空间，在满足规范要求的前提下，应考虑既要保证美观性和隐蔽性，又要保证用户的使用安全。

② 燃气管道布置还应符合用户个性化装修的需要，能够在不可修改的硬性空间设计基础上，对于增加燃具、燃气表后管道的改移等需求留出足够的弹性空间，实现燃气管道与建筑整体的平衡[1]。

③ 进行室内燃气管道及设备的深化设计应考虑燃气管道和设备的具体位置，预埋线路和预留孔洞的尺寸要求，必要时可以利用建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)[2]技术完成室内机电管线模型分析，进行整体协调碰撞检查。

3.2 燃气管道预留孔洞要求

为了适应装配式住宅建筑的建设要求，满足装配式混凝土结构中预制混凝土构件(以下简称PC构件)生产以及吊装的施工进度，需要机电安装相关的点位以及预留孔洞都提前完成，保证配件的标准化与模数化[3]。室内燃气管道预留孔洞包括燃气引入管的孔洞、燃气管道穿墙和穿楼板孔洞、燃气热水器(或燃气采暖热水炉)排烟口孔洞等。

室内燃气管道预留孔洞位置应满足GB 50028—2006第10.2.36条和CJJ 94—2009第5.2.3条中有关室内燃气管道与电气设备、相邻管道、设备之间的最小净距的规定。此外，还应考虑3个方面：引入管预留孔洞应考虑建筑沉降的影响；立管预留孔洞应考虑管道的安装及维检修空间的要求；排烟口预留孔洞应考虑与门窗保持一定的距离，以便于安装，并且避免与周围其他设施互相影响。

预留孔洞尺寸应根据CJJ 94—2009第4.1.6条的规定，燃气管道套管的规格应比最大的燃气管道规格大2号。预留孔洞尺寸应以燃气管道套管或者烟道外直径为准。由于住宅建筑的燃气立管存在管径不一致的情况，为了统一PC构件的尺寸，建议整栋楼燃气立管预留孔洞尺寸以首层最大孔洞尺寸为准。例如，一栋楼室内燃气立管规格为DN 50 mm、DN 40 mm和DN 25 mm，相应的套管规格应分别为DN 80 mm、DN 65 mm、DN 50 mm，但是为了统一PC构件尺寸，一般选用DN 80 mm作为整栋楼的燃气立管套管的尺寸。

3.3 燃气管道布置

3.3.1 室内机电管线暗埋的做法

既然住宅建筑的结构部分可以像机器生产那样，成批成套地在工厂制造，然后运到现场组装，那么燃气管道作为装配式住宅建筑机电安装的一部分，也应尽量能够像拼插积木一样进行组合。厨房内有大量的机电管线(例如，燃气管道、给水排水管道、暖通管道、电气管线等)，各类管线又有各自独立的系统，管线敷设难免有交叉。为了考虑美观性，传统的住宅建筑机电设计将大部分机电管线暗埋在建筑的墙体或地面内，例如，给水管道、暖通管道敷设在地面建筑做法层内，电力管线则现浇于墙体或地面的结构体内。

在目前的装配式住宅建筑的机电设计中，工厂在预制PC构件时将电气管线直接预埋在墙体或地面的PC构件内。对于在墙体内敷设的给水管道、暖通管道，工厂在预制PC构件时，根据给水管道、暖通管道的设计方案预制管槽，然后在施工现场将管道敷设于PC构件的预制管槽内，表面由建筑做法层覆盖。对于在地面敷设的给水管道、暖通管道，则参照传统方式在施工现场直接敷设于地面建筑做法层内。

3.3.2 室内燃气管道暗埋的做法

① 总体要求

目前室内燃气管道敷设形式由传统的明设向暗设推进，但是明设和暗设在装配式住宅中的要求不同。

明设燃气管道要考虑管道路由与周围电气设施的净距，管道设计应根据GB 50028—2006第10.2.36条的要求进行。配合厨房功能的需要，管道穿越应尽量避免经过厨房水池、拉篮、抽屉等燃气管道易受损位置。

暗设燃气管道包括暗封和暗埋两种型式。GB 50028—2006第2.0.50条规定，燃气管道暗封是指燃气管道敷设在管道井、吊顶、管沟、装饰层内。GB 50028—2006第2.0.49条规定，燃气管道暗埋是指燃气管道直接埋设在墙体、地面内。装配式住宅中的燃气管道暗埋敷设方式，可以参照给水管道、暖通管道的敷设方式进行设计，也应分暗埋在墙体和暗埋在地面两种型式考虑。

② 暗埋在墙体内

图1是燃气管道暗埋在墙体内的形式。这种形式是工厂在预制PC构件时，根据燃气管道的设计方案预制管槽，在施工现场将燃气管道敷设于PC构件预制管槽内。燃气管道上方敷设硬质盖板，硬质盖板起到保护燃气管道的作用，一般采用钢质盖板。硬质盖板上方敷设覆盖层，覆盖层一般是利用墙面的建筑做法层。覆盖层上方敷设警示标志，应标明管道位置和走向，可以采用黄色PVC薄膜。目前这种燃气管道暗埋在墙体内的形式处于探索阶段。

图1 燃气管道暗埋在墙体内

③ 暗埋在地面内

燃气管道暗埋在地面内的形式是将燃气管道敷设在地面建筑做法层内，燃气管道外部还需要采取保护措施。英国标准BS 6891-2005+A2-2008《不大于35 mm的低压居民(第二类用户)燃气管道安装标准》(Installation of low pressure gas pipework of up to 35 mm in domestic premises (2nd family gas)- Specification)第8.8节“暗埋于混凝土地面的管道”有相应的规定。笔者根据室内燃气工程设计经验，并结合上述英国标准，认为装配式住宅在施工现场完成PC构件安装和混凝土层浇筑后，进行地面建筑做法层施工，燃气管道可以暗埋在地面建筑做法层内。因此，总结整理了3种地面暗埋燃气管道敷设形式，详见图2～4，这3种方式可以结合现场实际情况来选择使用。

图2是燃气管道直接暗埋在地面内的形式。燃气管道上方敷设硬质盖板，硬质盖板起到保护管道的作用，一般采用钢质盖板。硬质盖板上方敷设覆盖层，覆盖层一般是利用地面的建筑做法层。覆盖层上方敷设警示标志，应标明管道位置和走向，可以采用黄色PVC薄膜。以下图3、图4中的覆盖层和警示标志的做法与此相同。

图2 燃气管道直接暗埋在地面内

图3是燃气管道暗埋在地面套管内的形式。与图2不同的是，套管代替了硬质盖板起到了保护燃气管道的作用。燃气管道外设套管，套管材质应为钢质，套管规格一般比燃气管道规格大1号。套管上方敷设覆盖层，覆盖层上方敷设有警示标志。

图3 燃气管道暗埋在地面套管内

图4是燃气管道暗埋在地面管槽内的形式。管槽起到了保护燃气管道的作用。管槽在地面建筑做法层浇筑时进行预设，然后将燃气管道敷设于管槽内。燃气管道上方敷设硬质盖板，硬质盖板起到保护燃气管道的作用。硬质盖板上方敷设覆盖层，覆盖层上方敷设警示标志。

图4 燃气管道暗埋在地面管槽内

3.3.3 室内燃气管道暗埋的具体要求

燃气管道暗埋应按照GB 50028—2006第10.2.31条的要求进行设计。此外，还应满足以下6条具体要求。

① 燃气管道管材可采用输送流体用无缝钢管或铜管，燃气管道(或套管)外应有涂层或覆塑等防腐防护措施。

② 燃气管道暗埋在PC构件墙体内时应考虑PC构件保护层的厚度，燃气管道外直径不宜大于20 mm，深化设计前还应与建筑设计单位配合落实PC构件保护层的厚度。

③ 燃气管道上方应采用金属硬质盖板或钢质套管进行保护，管道进出墙面(地面)处应有密封保护措施。

④ 硬质盖板或套管上方应有不小于10 mm的覆盖层，覆盖层材质可随地面(墙面)建筑做法统一考虑。

⑤ 覆盖层上面应敷设明显的警示标志并随燃气管道位置敷设。

⑥ 敷设在管槽内的燃气管道应有固定措施，例如设置管卡或填充耐腐蚀胶体。

3.4 其他注意事项

室内燃气管道及燃气设施应有良好的自然通风。以往室内燃气管道工程设计时都会考虑将燃气管道及燃气表进行明设，以满足规范及燃气公司的要求，但是这种工程做法在一定程度上影响了住宅建筑厨房的美观性。目前为了满足装配式住宅建筑的建筑结构体和建筑内装体一体化设计的要求，在进行厨房机电管道和设备深化设计时，往往将大部分住宅厨房内的燃气表及燃气管道暗封在橱柜内。暗封的燃气表设置可以参照CJJ 94—2009第6.2.8条对于嵌入式灶的要求进行，安装有燃气表的橱柜上应有通风孔，通风孔的总面积不宜小于80 cm2。对于装配式住宅建筑特别是室内精装修建筑，进行机电管道和设备深化设计时，应准确标注通风孔(例如形式可为百叶窗)的位置及尺寸。

由于室内燃气安全性要求，目前住宅建筑厨房内都考虑户内安全系统，即每户安装紧急切断阀(位于燃气表前)和家用可燃气体报警器。考虑天然气的特性，可燃气体报警器的设置位置应为吊顶下30 cm范围内，并预留5孔插座作为报警器的电源。报警器至燃气表前的紧急切断阀的控制电线可以参照装配式住宅中电力管线的做法，在工厂预制PC构件时将控制电线预埋在PC构件内。

当前燃气用具的普及率不断提高，大量家庭在个性化装修时在厨房使用了燃气热水器、燃气洗碗机、燃气干衣机等。在室内燃气管道工程设计时，可以结合给水管道的位置，考虑将来燃气用具的安装位置和安全间距，合理规划燃气管道的走向，可以在墙体PC构件内预制管槽，上加钢质盖板并敷设明显的警示标志，以方便按照管槽位置敷设燃气管道，以实现燃气管道和设备设计与建筑整体的平衡。