装配式钢结构住宅全装修方案分析

2021-06-21牛昌林冯力强祁生旺魏宏亮吴星蓉

工程质量 2021年4期

牛昌林，冯力强，祁生旺，魏宏亮，吴星蓉

（1.甘肃建投科技研发有限公司，甘肃兰州 730050；2.甘肃省建设投资（控股）集团有限公司，甘肃兰州 730050）

0 引言

全装修是指在交付前，建筑功能空间的墙面、顶面、地面全部铺贴、粉刷完成；设备设施如门窗、固定家具、开关插座、电、暖、通风等基本设备及厨房、卫生间等固定设施全部安装到位［1-2］。根据现行 GB/T 51129－2017《装配式建筑评价标准》，装配式建筑应采用全装修。随着装配式建筑在我国大力推广，装配式钢结构住宅作为应用较多的一种装配式建筑类型，对其全装修实施方案的研究具有重要意义。

本文根据装配式钢结构住宅不同功能空间、施工界面及可集成性等特点［3］，将其全装修各组成要素划分为以下几个模块，即顶棚模块、墙面模块、地面模块、厨房模块、卫生间模块及管线设备模块（见图 1），并结合各模块的功能和特点，对其全装修的装配化、标准化方案进行研究分析。

图1 全装修模块划分图

1 顶棚模块方案分析

1.1 选材及模数化分析

顶棚面板装修材料选择时，根据不同区域保温、隔热、隔音及防潮、防渗、防火等需求，可选择乳胶漆、墙纸、PVC 板、石膏板、铝扣板、矿棉板、木塑复合板、纸面石膏板、纤维增强硅酸钙板等。

顶棚面板的设计需要考虑模数化［4］，设计时可采用标准板和调节板两类模数化尺寸，通过组合实现不同空间的吊顶面层。根据国家标准 GB/T 50002－2013《建筑模数协调标准》，建筑以 M 为基本模数（1 M=100 mm），装修部品部件作为建筑物的一部分，其模数化尺寸，应是基本模数的倍数。标准板采用扩大模数 2 M、3 M 或 6 M 作为基本单位，压条、附加板等调节板可采用分模数 M/10 或 M/5 为基本单位。

1.2 具体装修方案分析

装配式住宅建筑全装修顶棚装修方案选择时，在卧室、书房等处可采用直接式顶棚，尽量采用直接粘结面层（壁纸或装配式板材），减少现场湿作业量；客厅、餐厅等处根据需要在周边采用悬吊式顶棚；过道、阳台、厨房、卫生间等处采用悬吊式顶棚。根据装配式住宅建筑全装修不同区域对净空要求及使用功能的不同，本文通过研究分析，给出 3 种可用于装配式建筑的顶棚方案。

1）免吊杆吊顶。免吊杆吊顶主要由 L 形边龙骨、装饰板面及配套的连接件组成，如图 2 所示。L 形边龙骨采用轻钢，利用膨胀螺钉与墙体连接固定。吊顶面板的板材可选择硅酸钙板、木塑复合板、PVC 板等。面板尺寸采用 600 mm 的标准宽度，边角处用非标板；长度根据使用空间尺寸确定，应≤1 800 mm；厚度根据不同板材产品确定，通常设计为 5～10 mm。板材间采用互卡的构造，方便板材之间的固定和连接。该种吊顶适用于宽度较小，相对狭长的室内空间，如阳台、走廊或卫生间等区域。

图2 免吊杆吊顶

图3 轻钢龙骨吊顶（单位：mm）

图4 轻钢龙骨吊顶主龙骨与次龙骨节点详图（单位：mm）

2）轻钢龙骨吊顶。轻钢龙骨吊顶主要由吊杆、主龙骨（依靠吊杆固定）、次龙骨（固定在主龙骨上）、边龙骨、角龙骨（固定于室内墙上）、装饰面板、连接件等部件组成，如图 3、4 所示。吊杆直径设计为 8 mm，在主龙骨上的间距设计为 850 mm，根据次龙骨位置可做调整，但间距不应大于 1 200 mm；主龙骨选用高 50 mm，厚度 2 mm 的轻钢材料，长度可根据使用空间调整，其布置间距为 1 000 mm，且距离墙边的距离不应大于 300 mm；次龙骨选用 50 mm（宽）×20 mm（高）×2 mm（厚）的 U 型轻钢材料，其长度根据使用空间截取；装饰面板采用 600 mm×600 mm 的标准板，在靠近边角处采用弹性化设计措施处理，材质可选用硅酸钙板、木塑复合板、PVC 板等。吊杆与主龙骨之间通过可调节连接件连接，主龙骨与次龙骨通过卡扣式连接件连接，次龙骨与装饰面板用结构胶或自攻螺钉等连接。该种吊顶可用于大部分室内空间，如客厅、厨房、卫生间等处，可做成平面吊顶、局部吊顶等多种形式；其架空层有助于装配式建筑进行管线分离设计。

图5 单级龙骨吊顶（单位：mm）

图6 单级龙骨吊顶节点详图

3）单级龙骨吊顶。单级龙骨吊顶是在常规轻钢龙骨吊顶中去掉次龙骨，同时简化吊杆与龙骨的连接构造，如图 5、6 所示。吊杆直径设计为 6 mm，其在主龙骨上的间距设计为 1 000 mm，根据使用空间可做调整，但间距不应大于 1 200 mm。主龙骨选用 50 mm（宽）×70 mm（高）×2 mm（厚）U 型带卡扣的结构形式，长度可根据使用空间调整，布置间距结合装饰面板的尺寸确定。装饰面板采用 900 mm×900 mm 或 300 mm×300 mm 的规格，在靠近墙边处采用弹性化设计措施处理，材质可选用铝扣板。其可用于客厅、卧室、书房等对净空要求较高，同时管线较少的室内空间。

2 墙面模块方案分析

2.1 选材、标准化分析

装配式住宅建筑室内墙面装修时，其面板材料可选用木质、石质及复合材料面板。墙面模块的模数化主要在宽度方向上进行探索，模数可采用 2 M、3 M 或 6 M 作为基本单位，通过不同模数板面的组合和边角的弹性化设计对不同宽度的墙面进行装饰，同时注意与顶棚模块的模数协调统一。

2.2 具体装修方案分析

装配式住宅建筑室内墙面的装修通常有传统湿作业及装配式装修两种方式。对于装配式住宅建筑应优先选用装配式装修方案［5］。根据内部墙体是主体结构剪力墙还是后施工内隔墙，同时综合考虑管线分离等要求，在主体结构剪力墙部分采用树脂螺栓体系方案，在后施工的内隔墙部分，采取轻钢龙骨体系方案。

1）树脂螺栓体系方案。该方案主要采用树脂螺栓将装饰面板与结构墙体连接，如图 7、8 所示。螺栓采用树脂材料，尺寸为 50 mm×50 mm 的方形，设置可调节丝扣灵活调整高度，螺栓与结构墙体通过膨胀螺钉连接；树脂螺栓的间距按 600 mm 控制，螺栓距两侧及上下墙体的间距不大于 100 mm。面板采用自饰面硅酸钙复合墙板或纸面石膏板等，墙板宽度 600 mm，厚度 10 mm，高度可根据空间定制；墙板与龙骨采用结构胶粘结，墙板之间采用“工”字型连接件连接。

图7 树脂螺栓方案中螺栓布置图（单位：mm）

图8 树脂螺栓构造及连接（单位：mm）

2）轻钢龙骨体系方案。轻钢龙骨方案如图 9、10 所示，天地龙骨选用 50 mm×45 mm×0.6 mm；竖向轻钢龙骨选用 50 mm×35 mm×0.6 mm；横向轻钢龙骨选用 38 mm×10 mm×0.8 mm；横向龙骨间距按轻钢龙骨与墙面及地面的连接采用膨胀螺丝连接，龙骨之间采用自攻螺丝连接。横向、竖向龙骨的间距结合插座、电视等设备管线的布设位置确定。隔墙竖向龙骨内填充岩棉板，其基本规格尺寸为 400 mm×1 200 mm×50 mm，施工时根据横竖龙骨的布设间距，结合施工安装的便利性，进行裁剪。面板采用自饰面硅酸钙复合墙板或纸面石膏板等，墙板宽度 600 mm，厚度 10 mm，高度可根据空间定制；墙板与龙骨采用结构胶粘结，墙板之间采用“工”字型或“丁”字形连接件连接。

图9 轻钢龙骨隔墙（单位：mm）

图10 轻钢龙骨隔墙连接节点（单位：mm）

3 地面模块方案分析

3.1 功能、选材分析

装配式住宅建筑地面模块可采用设置架空层的装配化地面装修方案。装配式架空地面是一种模块化的活动地板，铺设方式是先将管线布置在地面上，然后通过点龙骨对楼地面进行架空和找平，再铺设特制的存在凹槽的底盘，将地暖卡入凹槽中，最后铺设装饰层。地面板选材需考虑其使用功能上的特殊需求，如抗压、耐磨等特性需求，选择纤维增强硅酸钙板、铝合金复合装饰板和、复合木板、地砖和 PVC 地板等。

3.2 具体装修方案分析

本文给出的架空地板方案主要包括支座螺栓、承载板、暖气管线层、装饰面板层、设备管线架空层，如图 11、12 所示。其中，支座螺栓采用树脂材料，由底座、调节支架和螺钉组成的结构；承载板采用硅酸盖板，尺寸为 900 mm×1 900 mm×18 mm，支座螺栓在承载板上的布设间距按 500 mm 控制，板之间采用“工”字型扣件连接；暖气管线层由聚苯乙烯泡沫板与带卡槽铝箔保护层复合成型，层厚 30 mm，其具有良好的保温隔热特性，同时保证上部均匀散热；上部装饰面板层采用硅酸盖板、瓷砖、复合木塑板等，厚 10 mm。对于不需要采暖的装配式住宅，可以取消暖气管线层。

图11 架空地板方案示意图（单位：mm）

图12 承载板平面布置及连接示意图

4 厨房、卫生间模块方案分析

目前在装配式住宅建筑中，厨房和卫生间的装修解决方案主要有 2 种类型，分别是整体式（高度集成品）和集成式（部分集成型）。两种类型均注重组成厨房或卫生间的各部件的集成设计，只是在集成的程度及标准化的程度上有所区别［6］。通常整体式厨房（卫生间）已经集成为一种规格化、系列化的卫生间产品，其具有固定的规格尺寸，项目设计时就应进行整体式厨房（卫生间）的产品选型，结合具体规格和基础条件进行建筑方案设计。集成式厨房（卫生间）没有固定规格尺寸，可适应各种尺寸空间，对空间利用率更高，但同时对统筹和加工的要求更高。

4.1 集成式厨房方案分析

本文以尺寸为 3 150 mm×1 800 mm 的厨房为例介绍一种集成式装修厨房方案。

顶棚部分采用前文介绍的单级龙骨吊顶，顶棚与楼板之间的架空层可作为照明线路、油烟通风、消防管道等设备管线的布设区。龙骨模数可选择 300 mm×300 mm，计算得共需要 60 块 300 mm×300 mm 板材和 6 块 150 mm×300 mm 板材。墙面部分采用垂直轻钢龙骨支架+软性石材（陶瓷薄板）方案，可满足防水防油污特性，垂直龙骨架设计为高度可调型（调整范围为 60 mm），便于施工微调安装。窗口两侧墙面宽度为 850 mm，建议选用 300 mm×300 mm 模数龙骨配置，呈对称排布于窗口两侧，窗口四周布置副龙骨便于补强与封边。地面部分采用前文所述的装配式架空地板方案。龙骨模数选择 300 mm×300 mm 和150 mm×300 mm 的规格。集成厨房设备包括炉具、抽油烟机、橱柜（吊柜和地柜）、水槽，燃气热水器等。

4.2 集成式卫生间方案分析

本文以 1 500 mm×2 100 mm，净高 2.7 m 的卫生间（见图 13）为例进行方案分析，具体方案（见图 14）介绍如下。

1）吊顶设计。考虑到卫生间平面尺寸为 1 500 mm×2 100 mm，短边尺寸＜1 800 mm，吊顶采用免吊杆的吊顶，吊顶面板与侧壁墙板采用“几”字型龙骨连接，吊顶面板之间采用“上”字型龙骨连接，在局部换气扇、浴霸、灯饰等部件安装部位设置加强龙骨，必要时加设局部吊杆。吊顶自饰面板采用宽 600 mm、厚 5 mm 的硅酸钙符合面板，可以根据使用要求选择布纹、石纹、木纹或不同花色图案等；龙骨采用轻钢型材制作。

图13 集成卫生间平面布置图（单位：mm）

图14 集成卫生间剖面图（单位：mm）

2）墙面设计。装配式建筑的集成式卫生间墙面通常设置在既有平整墙体或装配式轻钢龙骨隔墙上。对于在既有装配式墙面上安装面板，直接采用横向轻钢龙骨作为连接墙面板与墙体的支撑部件，形成装配式装饰墙面。横向轻钢龙骨选用 38 mm×10 mm×0.8 mm；横向轻钢龙骨与墙面采用“丁”字形胀塞螺钉固定。对于采用轻钢龙骨隔墙的墙面，其天地龙骨选用 50 mm×45 mm×0.6 mm；竖向轻钢龙骨选用 50 mm×35 mm×0.6 mm；横向轻钢龙骨选用 38 mm×10 mm×0.8 mm；横向龙骨间距按轻钢龙骨与墙面及地面的连接采用膨胀螺丝连接，龙骨之间采用自攻螺丝连接。横向、竖向龙骨的间距结合卫生间设备管线（插座、散热器、给排水管线）等的布设位置确定，并在重量超过 10 kg 的散热器、镜箱等设施位置加设加固板。隔墙竖向龙骨内填充岩棉板，其基本规格尺寸为 400 mm×1 200 mm×50 mm，施工时根据横竖龙骨的布设间距，结合施工安装的便利性，进行裁剪。面板采用自饰面硅酸钙复合墙板，墙板宽度 600 mm、厚度 10 mm，高度可根据空间定制；墙板与龙骨采用结构胶粘结，墙板之间采用“工”字型连接件连接；墙面板排布时应从门窗洞口两侧、入门的进深及视线正前方处，以标准板从近至远排布，同时尽量保证非标板位于门扇、洁具等遮挡位置后方。

3）地面设计。装配式建筑集成卫生间地面的设计要综合考虑防水、同层排水的要求。架空层总高度控制在 120 mm，采用在第 3.2 节中介绍的无地暖板形式的架空地面方案，并增加相关防水层及架空层排水管线。首先在结构地板及侧墙 250 mm 范围内涂刷一层聚氨酯防水涂料；在承载板上铺设卫生间整体防水底盘，四周上返 50 mm，厚度为 50 mm，防水底盘与墙面连接处用专用胶条粘结固定，并沿墙面铺设至顶的 0.35 mm 厚 PE 防水防潮隔膜，其与横龙骨一同安装；在非淋浴区的防水底盘上铺设 300 mm×300 mm 的硅酸钙地板，并在淋浴区与非淋浴区设置挡水条；在马桶、地漏等排水管线处预留开口，并做好防水结构。

4）管线连接设计。集成卫生间采用同层排水设计，给水、电线等布设在吊顶内，排水管布设在架空地面架空层中。

5 管线模块方案分析

对于装配式建筑设备管线的装配式建造要满足工厂预制、现场冷连接组装的安装工法，深化设计需要更精细化，达到机械加工的深度要求，要考虑管线分离、同层排水、预制部品孔洞预留等多个问题。因此，其在设计时较传统现浇结构的管线设计更应注重各专业的协调沟通及 BIM 协同设计，同时应结合装配式建筑其他部品部件给出管线分离后的整体布设集成方式。

装配式建筑室内装修的设备管线集成设计主要包括给水、排水、采暖、燃气、强电及弱电等内容，集成设计需要综合考虑各专业的技术特点、材料特性、安装检修、维护管理等多方面的因素。通过综合分析本次给出的管线布设方案为：给水（冷热水）管线主要布设在装配式架空地面的架空层、装配式墙面架空层或吊顶空间内；排水管线布设在架空地面中；采暖管线布设在架空地板的采暖层内；强电管线主要布设在吊顶及装配式墙面架空层内；弱电管线主要布设在地面架空层及装配式墙面架空层内。