适用于既有住宅装配式快装改造的整体卫浴产品研发与项目实践＊

2022-02-16苗青董元奇魏素巍何晓微陈伯如冯一恒李树东

建筑技艺 2022年10期

苗青董元奇魏素巍何晓微陈伯如冯一恒李树东

我国既有住宅存量巨大，截至2016年，中国城镇住宅建筑面积为290亿m2，其中约70%为1999年以前建成，普遍面临空间局促、装修老旧的问题。在国家高质量发展和双碳战略的大背景下，既有住宅亟需探索高品质、低碳、高效率的改造路径。

传统装修改造模式工期较长，用户搬走后才能进行拆除，测量、设计、生产等工作均在拆除之后。装配式改造可以准确测量和精细化设计，将各类内装部品提前设计、订货生产，拆除工作完成后立即进行装配化施工，大大缩短施工周期，是值得探索的既有住宅改造路径。基于此背景，中国建设科技集团科技创新基金“既有住宅装配化装修快速改造研究与示范”课题组（以下简称“课题组”），以21天完成既有住宅的高品质装配安装为目标，展开了研究和实验。

1 既有住宅改造中应用整体卫浴的技术难点

实现装配化装修快速改造的前提之一是预估测量数据，并在部品技术方案中预留容差构造方式，将设计和生产前置。目前，装配式墙面、顶面、地面、橱柜等部品均有一定的调差、容差余地，而整体卫浴作为盒子类部品，集成度、精度要求高，管线设备复杂，要提前生产并应用于空间狭小、标准化程度低、用户需求多样的卫生间中，技术难度高，主要难点如下。

（1）需解决整体卫浴底盘下同层排水与既有住宅不降板的矛盾。整体卫浴防水性能的关键是一体化底盘，底盘下通常采用同层排水。在新建建筑中如果应用整体卫浴，需要在设计阶段选型，在卫生间区域降板（降板高度一般为250～300mm）。而既有住宅卫生间内外高差较少，如果按照现有的整体卫浴产品体系，卫生间内将与外部空间形成100mm左右的高差，会对使用造成一定影响。如何降低室内外高差，实现超薄底盘同层排水，是整体卫浴在既有住宅改造的重中之重。

（2）需解决工业化产品固定尺寸和既有住宅调差需求的矛盾。实现既有住宅快速安装的关键是基于拆除前的测量数据，预估建筑主体尺寸，进行产品设计生产，并在拆除之后直接安装。但整体卫浴防水盘、壁板和顶板生产后尺寸一旦固定，无法现场调整。所以，一方面需要进行精确测量、准确预估住宅拆除后的空间尺寸；另一方面需要留有适当的调差空间，并制定一套现场调差方案。

（3）整体卫浴管线复杂、集成部品多、空间局促，对设计和施工统筹提出了挑战。现场操作空间不足，还要处理复杂的管线问题，如何进行安装流程、安装方式的合理统筹和创新也是应用的难点。

2 实验项目现状问题和方案设计

课题组选取了典型老旧住宅进行落地研发和工程实践实验。项目为北京一栋建成于1996年的塔楼，建筑面积80m2，西南朝向，三室一厅格局。使用者为一对80多岁的老夫妻，房屋没有经历过二次装修。

2.1 现状问题和改造目标

卫生间的使用面积不足3m2，在两个对角分别设有两个管道井（一侧为给水铸铁管、排水铸铁管，另一侧为风道）；卫生间装修老旧，靠墙一侧的浴缸老人不便使用，已经废弃；马桶、洗手盆规格较小，使用起来较为不便。目前卫生间还兼任家政工具储存、毛巾和小件衣物晾晒的作用，空间更为杂乱、局促。卫生间外侧有一面积不足2m2的过道，没有给排水管线的点位和地漏，放置了冰箱和杂物，有发霉和墙砖脱落的现象，为生活带来不便（图1）。

为此，此次整体卫浴改造需要重新梳理功能空间、提升居住品质，同时进行无障碍设计，方便老人的使用。

2.2 改造方案设计

在与使用者进行充分沟通的基础上，课题组的方案要点如下（图2）：1）利用原放置冰箱的过道空间设置盥洗柜，实现干湿分离，但难点在于原过道区域无地漏和排水管，距最近的排水口约2.5m，要实现超长距离排水；2）采用后排水马桶解决马桶排污，降低底盘下排水管道的空间，以降低高差；3）用户选择的热水器类型和尺寸无法放在厨房和盥洗区域，需要在马桶上方安装支架，考虑到马桶和淋浴花洒对侧的墙面需要安装小背篓式热水器，且空间狭小，没有安装推拉门的条件，所以进行“半干湿分区”，采用淋浴屏隔绝水汽。

3 整体卫浴部品研发与工程实施

针对上述难点，课题组先后与十余家整体卫浴供应商进行了接洽和研发方案对接，经过半年的研发设计和筹备、三个月的试制加工、一套研发样板间的搭建和试错，所研发的整体卫浴性能指标能够满足要求，最终在示范项目中得到落地应用。

3.1 超薄底盘同层排水的技术研发

针对底盘下同层排水与既有住宅不降板的矛盾，由于住户有老人，希望做到卫生间内外无高差，但查阅原始图纸得知，卫生间内部原有降板仅有80mm左右，考虑居室部分的做法厚度，与卫生间外完成面的高差仅有130mm（包含底盘厚度和同层排水厚度），相比通常的高差（250mm左右）矮一半。所以，仅降低排水空间或降低底盘厚度无法消除这一高差，必须多种措施同时着手。经过课题组和厂家的研究，首先采用墙排式马桶，这样底盘下无需敷设大管径排污管道；其二，通过合理的排水方案，利用原有的排水、排污口，在保证排水坡度的情况下尽量缩短排水距离；其三，由于卫生间面积较小，且为双底盘拼接，底盘跨度不大，因此重新计算底盘所需的强度和厚度，并在底盘内部布置加强肋，降低底盘厚度；最后，底盘支撑也采用加密的地脚螺栓排布方式，增加地面系统的强度，满足使用需求（图3,4）。

通过对以上综合技术措施的反复研发调试，最终在130mm的空间内实现了一体化底盘和同层排水管道的安装敷设，卫生间室内外无高差，满足了无障碍的要求（图5）。

1 卫生间改造前

2 卫生间设计

3.2 与生产前置匹配的柔性调差安装

虽然在一般的工程项目中也有非标准化项目采用定制整体卫浴的情况，但快速装配应用的难点在于在拆除之前就需要进行下单生产。为了保证优良的防水性能，整体卫浴的底盘一体成型，无法现场调整，一般情况下，需要缩小底盘尺寸，为产品安装提供更多余量。由于底盘空间决定了室内净尺寸，室内空间也会随之减少。

课题组考虑到既有住宅卫生间面积已经较为局促，希望能通过其他方式进行调差，尽可能增加室内空间。为此，考虑了水平、竖直两个方向的柔性安装方案：1）水平方向：以壁板背后管线集中一侧墙体为基准（图6），通过调整小背篓暖气片的进回水方式（下进下回且管线敷设于壁板背后、上进下回且局部管线明铺），可以留有50mm的调整余地（图7）；2）竖直方向：改变卫浴吊顶扣装在壁板顶部的做法，固定壁板高度为2.2m，如遇楼上住户的管道可现场局部切割，吊顶采用铝扣板吊顶，通过吊杆与建筑顶面生根，与壁板侧面对接，高度可根据现场情况调整。通过柔性调差安装措施，尽可能增加室内使用面积，同时室内净高达到了2050mm，高于改造前净高。

3.3 部品集成、工序统筹和流程优化

3 卫生间排水方案

4 整体卫浴同层排水

除整体卫浴墙、顶、地主体以外，卫生间内尚需安装热水器、暖气片等设备，以及扶手、抓杆、淋浴屏、呼叫按扭、淋浴花洒等部件。项目在产品选型方面考虑了人体工学要求、使用功能需求、美观需求和成本控制要求，以无障碍设计和部品选型为例，由于项目的空间尺寸有限，若在马桶两侧安装固定扶手，虽能解决如厕时的抓扶问题，但会缩小进入淋浴空间的通行宽度。因此，在选型时选取了可以上翻的活动扶手，兼顾无障碍抓扶要求和通行宽度要求。

为了实现项目的快速安装，要考虑不同施工主体的顺序、界面和接口划分。施工主体除了整体卫浴厂商外，还有部品厂商以及项目劳务人员，为了优化施工工序，尽量将整体卫浴的施工范畴集中。首先，由劳务施工人员进行拆除、水管改造、接口预留、闭水试验、热水器预埋钢架安装，为供应商提供完备的施工界面；再进行整体卫浴底盘、壁板、部分洁具部品的安装，由整体卫浴厂商负责；最后由劳务人员进行其他部品部件、吊顶、门框和过门石、门的安装，减少工序交叉（图8）。

4 项目实施效果与展望

经过项目研发人员、设计人员、施工人员和供应商的协同努力，项目实现了预期的效果，受到了使用者的好评：1）在130mm的空间内安装了同层排水管道和一体化底盘，保证了整体卫浴的防水性能、强度，在满足平整度和装饰效果的基础上达到了室内外无高差的无障碍要求；2）整体卫浴采用瓷砖复合体系，卫生间室内外墙面、地面甚至墙排马桶水箱、检修口均达到统一的装饰效果；3）进行了干湿分离，考虑到卫生间内空间较为狭小，盥洗、洗衣区域外移到走廊空间，同时采用可上翻扶手和半片淋浴隔断，隔水不隔视线和通行。

通过项目实践，验证了研发方案的可行性，证明了装配式整体卫浴不仅能在既有住宅改造中应用，甚至可以做到在拆除之前生产，达到拆除和装配的无缝衔接，极大地缩短了改造的周期，是值得优化和推广的路径。由于其实验性质，投入的研发设计力量较大，但若要在更大的范围内采用这种模式，尚需要对控制要点进行进一步固化和简化，如在现场勘测和尺寸测量阶段，形成一套标准化流程和勘察要点，以此为依据判断是否适用装配式整体卫浴，并推算生产尺寸提供给供应商；在设计和生产过程中有大量的信息传导和决策，可采用更为智能化的方式通过云端平台进行传导，并通过审批机制把关；在施工阶段，可以通过信息平台同步施工信息，并将安装计划实时推送给需要统筹的施工工种，以降低施工项目经理的协调难度。

总之，既有住宅改造是事关居民居住舒适和生活幸福的重要问题，探索智能化、可持续、工业化的路径，采用适合的装配式技术和工业化产品，打通从测量、设计到生产、安装的链条，需要产业链上下游的共同努力。