基于BIM的卫生间排水系统模块化安装技术分析与研究
一、摘要
随着一些国家和地区，尤其是一些经济发达地区新技术的研发创新与推广应用，并且随着我国经济的快速高质量发展，大量的新型建筑得到了建设，建筑理念得到了持续的改进。人们对个性化、私密性、舒适性要求也有着更高的要求。
二、研究背景
为解决长期存在排水管道穿楼板预留孔洞易出现漏水的“老、大、难”问题，一些国内厂家开发出了可以避免预留楼板孔洞，供排水管在楼板处连接专用的“止水节”。其原理是在结构楼板施工时，直接把止水节安装在楼板的模板上，将止水节管身一次性浇筑在结构楼板混凝土内。由于止水节自带止水翼环，随现浇板浇筑后与混凝土粘结紧密，可以有效解决排水管穿楼板安装中，预留孔洞所带来的易渗漏问题。但止水节在产生上述效果的同时，埋设精度要求也很高，尤其是对于供排水立管用的止水节。
同时在机电项目施工中，同户型卫生间排水支管安装效率较低。传统安装方式工艺陈旧落后，
效率低、成本高。本项目通过止水节等部件定位创新研究，解决定位不准的问题，保证定位精准；同时采用工厂化预制加工技术，参照卫生间大样图加工管段后，现场安装样板间和标准件模板，再进行大规模安装。新工艺在保证质量的前提下，节省了大量人工和材料，缩短了工期，节约了施工成本。
三、研究意义与必要性
为响应降本增效的号召，如何保证质量并做到高效快速施工，是施工过程中不可忽视的重要环节。传统卫生间排水管定位、安装存在较多问题，安装点位不精确，所有排水管件只能现场每层测量现场加工，个别定位偏差较大点位甚至需要进行剔凿，施工质量参差不齐，且效率极低。传统工艺标准化卫生间施工方法不利于施工进度、人工控制，尤其是高层住宅建筑体现更为明显，提高 标准化卫生间排水管，安装效率是亟待解决的难题。旨在采用BIM技术对卫生间止水节、吊卡、线盒等预埋件进行提前策划与深入优化，避免管线互相影响，精确定位预埋位置；创新预埋件定位技术，保证埋设精度，标准卫生间排水管模块化制作，简化安装工艺，提高施工效率。
四、卫生间模块化排水系统施工特点
传统卫生间排水系统安装技术具有施工周期长、成品质量差、节能环保差等缺点。与传统技术相比，模块化安装技术具有以下优势：
（1）成品质量好。预制模均在统一下料，标准化加工制作，可有效保证预制模块的成品质量。
（2）施工效率高，节约人力资源。构件可标准化大量生产，装配式安装，实现流水作业，缩短施工工期，同时生产与施工投入的人力资源减少，工人劳动强度减少。
（3）节能环保。构件集中生产，材料和能源消耗均处于可控状态，建筑阶段消耗建筑材料减少、并且现场实现无电源装配式施工，减少粉尘和现场废料，减少浪费，节能环保。
（4）施工质量好。传统安装工艺采用吊线安装，安装质量取决于施工人员的施工水平和认真程度。新工艺按照工艺流程实现程序化操作，模具化定位，安装质量容易控制，施工标准提高。
五、卫生间模块化排水系统方案
1）基于BIM的卫生间排水系统技术研究
根据设计图纸和建设单位确定的卫生设备、器具的型号、规格，结合精装修技术尺寸要求，利用BIM技术建立模型对各户型卫生间绘制安装大样图，确定排水管道走向及支管安装点位，并确认每个标准户型卫生间排水支管和吊架安装点尺寸数据，进一步建立空间尺寸深化模型。
2）卫生间预埋点位精准定位技术研究
按照优化后的大样图，创新研制卫生间预埋件预埋定位装置，预埋定位模板上集中所有卫生间预埋件的位置，并包括深化设计后安装排水支管时所需的吊架底座位置。实现预埋件快速精准定位，在结构施工时直接安装卫生间排水支管的连接预埋件和管道吊架预埋件。结构混凝土一次性浇筑，结构面平整光洁无污染。同时，定位装置确保定位准确，标准户型尺寸统一，为后续模块化预制组装及现场装配式安装提供条件
3）排水系统标准化技术研究
根据BIM模型对排水系统进行模块化研究，标准化安装，按照组装编号图进行吊卡吊杆、支管组装预制，进行合理分段组装，每套卫生间支管完成后用尺子核实测量，将误差严格控制在±10 mm以内。
六、卫生间模块化排水系统解决的关键技术问题
1）基于BIM的卫生间排水系统技术研究。应用 BIM 技术建立模型，结合结构特点进行碰撞检查分析与优化，优化管道排布和预埋体系，所有预留预埋与结构施工一次成型，解决了传统的卫生间排水系统施工中点位不合理，影响后续安装的问题。
2）卫生间预埋点位精准预埋技术研究，通过对卫生间点位快速精准定位技术的研究，解决传统的预留预埋效率低、精度低的问题，为实现排水系统模块化安装提供基础。
3）排水系统标准化技术研究。通过排水系统优化分解，集中模块化组装，现场流水作业安装，解决现场安装质量差、效率低的问题。
七、预期经济、社会效益
（1）预期经济效益：
传统安装工艺在排水支管安装阶段需重新测量尺寸，最少2人上下配合、现场加工安装，还需要中高级的技术师傅预留孔洞及安装排水管，预留洞完成需要安装封堵，安装效率为3套/
（人·d）。新工艺安装阶段不需再次测量，不需要专业的技术师傅，仅需普通工人即可，且1人就可以完成安装，安装效率为7.4套/（人·d），效率为传统安装工艺的247%，不仅大幅提高，工作效率，也相应降低了成本。以每年施工类似卫生间3000个预计每年节省37.5万元，经济效益显著，同时较传统安装工艺能大幅提高安装效率，极大程度缩短了施工工期，降低了项目施工成本，真正意义上做到了“高效、高产、低成本”。
（2）预期社会效益：
新型卫生间排水支管模块化安装工艺摆脱了传统落后的安装方式，在规范标准内，通过优化工艺流程，节省了大量的人力、物力，提高了现场施工效率，大幅缩短了施工工期，节约了施工成本；实现了真正意义上的排水管道工厂化安装施工新技术，引领了行业的发展。
参考文献：
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【6】顾清杰.住宅建筑排水系统设计.建筑设计及理论,2015-12。

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