近些年来，中国住宅的建设量巨大，住宅标准化、工业化和集约化的程度日益提高。然而，现有的住宅产品大都缺乏使用的灵活性以及对于远期发展的适应性。因此，住宅的多样化和可适性更新成为我国住宅产业化发展的一个重要课题。2010 年 10 月，中国住房和城乡建设部住宅产业化促进中心发布了《关于印发〈CSI 住宅建设技术导则〉（试行）的通知》（CSI 住宅，即中国式开放住宅或中国式支撑体住宅，主要借鉴日本 KSI 开放住宅技术体系），在这一国家层面的指导导则中，第一次明确提出了将住宅支撑体部分和填充体部分相分离的住宅建筑体系，以提高住宅的灵活适应性。这被业内认为是住宅产业化推进的重大变革。

开放住宅的理论采用层级控制和系统分离的原则，即在设计和建造阶段将住宅的支撑体和填充体相分离，同时，不同层级中的子系统也保持相对独立，以减少界面干扰。开放住宅这一理论主要有三方面的意义：1）避免住户之间的领域性干扰，例如噪声、排水管道的渗漏等；2）提供住宅建筑的多样性和灵活性；3）保证住宅可持续更新的高效性，即住宅建筑中生命周期较短的填充体部分在进行更新改造的同时不影响生命周期较长的支撑体的稳定性，且填充体中不同子系统的更新也互不干扰。

在开放住宅的研究和实践中，给排水系统的设计是最核心的技术问题之一。给排水管道的位置和敷设方式直接决定了不同住宅单元的相对独立性和空间的灵活性以及未来改造更新的高效性。开放住宅给排水的策略则是将支撑体和填充体严格分离，同时保证空间领域的完整性。本文以多层和高层住宅的户内给排水系统为研究对象，比较了欧美和日本等国开放住宅体系给排水管道的不同敷设方式，从所需的建筑空间、平面布局的灵活性和未来的可变性等方面分析了不同给排水方式的优劣以及在中国住宅建筑中应用的可行性。 

1 开放住宅体系的给排水策略

根据户内给水管和排水管的敷设位置和方式，开放住宅体系的给排水策略主要有以下四种：

a、给水管和废水排水管敷设于马特拉模块（Matrix Tile）中。马特拉模块是位于支撑体楼板和地面完成面之间的一个夹层，于 1989 年在荷兰最先开发使用，是马特拉填充体系的重要构件。给水管和零坡度废水排水管敷设于马特拉模块的格带中，污水排水管则敷设在夹层墙内，且连接后置排水的大便器。另外一种情况是采用泵式大便器，即对污水排放进行加压，在这种情况下，污水排水管可与给水管和废水排水管—同设置在马特拉模块的格带中，采用零坡度排水。

B、给水管和排水管敷设于架空地板层（Raised Floor）中。架空地板层自 1970 年代以来在日本广泛应用于住宅建筑中，但是在欧洲则不被采用。在架空地板层内，往往同时敷设给排水管道以及地采暖系统和其他设备系统，并通过部分活动地板进行维修。架空地板层的设置需要增加额外的建筑层高，以日本的 Hoya Ⅱ填充体系为例，架空地板层的总体高度为40cm。

C、给水管和排水管敷设于特设的楼板槽（Floor Trench）内。在日本的一些住宅项目中，采用了反梁结构，并 形成楼板槽，作为支撑体的一部分。在日本的 Next21住宅项目中，60cm 高度的楼板槽作为一个“设备走廊”，其中敷设给排水管道和煤气管道，可以为将来的设备改造提供便利条件。在这个项目中，“设备走廊”和标准的架空地板层相结合，提供更加灵活的居住空间。在欧洲，还有其他形式的楼板槽，例如荷兰的 Flex Casco 体系，在结构楼板层上设置一层非结构作用的楼板槽，楼板槽可以根据不同的平面布局进行现场切割，以提供最大的空间灵活性。

D、给水管和排水管设置在双层墙体内。最初的做法是将给排水管道敷设于轻钢龙骨隔墙内部，即管道位于两层石膏板之间的轻钢龙骨孔洞内。但是实验表明，当水平排水管道按一定的排水坡度穿过轻钢龙骨的孔洞时，由于轻钢龙骨孔洞的高度和隔墙体系的厚度受一定的限制，隔墙内排水管道的组织过于复杂，因而实际应用价值较低。相比之下，将给排水管道敷设于双层墙内部，即位于两层隔墙的两排轻钢龙骨之间的夹层内的做法操作性较强。双层墙内同时还会容纳空调管道或其他设备管线，因此，双层墙的厚度取决于内部所敷设的给排水管道、空调管道和通风管道、电线管等的综合尺寸。

2 不同开放住宅体系给排水策略的比较分析表 

1 是四种不同的开放住宅体系给排水策略的比较分析。开放住宅体系各种给排水策略则提供较高的空间布局的灵活性，但是占用一定水平或垂直方向的建筑空间。

2.1 占用的建筑空间

给排水系统对于空间的占用情况影响住宅空间的利用率，是开放住宅体系重点考量的内容之一。开放住宅体系给排水策略a、B、C 主要占用住宅垂直方向的建筑空间。中国住宅的层高一般为 2.8~3.0m。开放住宅体系中占用水平建筑空间的给排水方式，必然会影响建筑的层高。对于多层住宅建筑而言，建筑层高的增加会相应地影响到相邻建筑之间的日照间距。以中国天津地区的一栋6 层住宅楼为例，如果采用策略 a，每一楼层高度将增加 0.1m，总建筑高度增加 0.6m，从而相邻两楼之间的日照间距将增加 1m，这对于住区的总体规划而言影响并不显著。如果采用策略 B，则每一楼层高度将增加 0.4m，总建筑高度增加 2.4m，从而相邻两楼之间的日照间距将增加 4m，这将显著地影响住区的总体建筑密度，降低土地的使用率。对于策略 C 而言，由于楼板槽一般设置于特定的区域，例如厨房卫生间、储藏室以及公共空间部位，所以只降低这一区域的楼层高度至 2.6m 左右，对整体楼层高度影响不大。但是对于像 Next21这样的项目，在将楼板槽和架空楼板层结合使用的情况下，同样需要较多的垂直空间，从而较大程度地影响建筑密度和土地使用率。对于高层住宅建筑而言，大多不因建筑总高度的变化而受太阳高度角的限制，因此开放住宅体系给排水策略并不影 响高层住宅建筑的密度和土地利用率。

策略D由于利用双层墙内部空间来敷设给排水管道，因此主要占用水平方向的建筑空间。与普通非中空的隔墙相比，策略 D 需要额外0.3~0.4m 的墙体厚度。根据不同的平面布局形式和垂直管井的设置方式，只有局部的分户墙和户内隔墙需要双层墙体，根据估算，这一排水方式将增加 0.5％ ~1％的楼面面积，因此在一定程度上降低了空间利用率。

2.2 平面布局的灵活性

开放住宅理念的核心目标之一是提供平面布局的最大灵活性，而住宅建筑灵活性的重点和难点在于厨卫空间的灵活设置。开放住宅体系给排水策略使厨卫空间能够根据不同使用需求相对灵活设置。其中，对于采用马特拉模块的策略 a 而言，由于一般后置排水的大便器排水口中心位置仅高于地面 0.1m，受污水排水管排水坡度的限制，即大便器的排水口和垂直排水管之间的距离受到一定的限制（一般不超过10m），卫生间的设置受到一定的局限。策略 B 由于采用架空地板层而使平面布局具有最大的灵活性，当然也取决于架空层的空间高度。策略 C 由于厨卫空间需要设置在楼板槽内或其附近，因此其平面布局也在一定程度上受到限制（当策略 C 和 D 结合使用时，则可达到较自由的平面布局）。策略 D 由于大便器和浴缸或淋浴排水口高度的限制，排水口到垂直管井的距离也受限制。

2.3 更新改造的可能性和高效性

开放住宅理念的另一核心目标是为未来的设备维护和建筑的改造更新提供最大的便利。在住宅的整体寿命周期内，排水体系等设备的生命周期只有 15 年左右，其维修更新升级是不可避免的，而且住户的居住需求也会随时间而发生变化，因此住宅应变的可能性和高效性是开放住宅体系必须要考虑的问题。尽管上述 的开放住宅体系给排水策略从不同程度上提高了居住空间的灵活性，但是对于未来的设备维护、构件升级和整体的更新改造，还是存在不同程度的问题。对于既有非开放性住宅的开放性改造更新，即开放住宅填充体系在既有住宅改造中的应用，则受既有住宅原设计条件的制约。例如，既有住宅建筑的层高无法改变，因此，在上述四种开放住宅给排水策略中，策略 a 由于采用的马特拉模块占据较少的建筑层高，而且施工方法简单，与既有建筑不相冲突，因此在改造项目中具有一定的优势；策略 B 需要较大的垂直空间而严重影响既有建筑的层高，实际应用价值较低；策略 C采用的楼板槽在改造项目中无法实现；策略 D 则受既有住宅建筑结构形式的影响，会减少建筑实用面积，实际应用价值较低。

2.4 规范法规的限制

在本文所探讨的四种开放住宅给排水策略中，只有策略a使用的零坡度排水不符合中国现有的建筑给排水设计规范。尽管零坡度排水方式已经在荷兰、德国和日本通过实验获得认证，但是在中国要获得权威部门的认证还需要一定的时间。

3 结论

本文的比较研究分析了不同开放宅给排水策略的优势和存在的问题，为开放住宅在中国的实践提供了客观的依据。本研究的结论如下：

（1）开放住宅给排水方式将支撑体与填充体相分离，增加了住宅平面布局的灵活性和可变性，降低了后期改造成本，但是同时也需要较多的建筑空间，并增加一定的建造成本。

（2）住宅建筑中，空间布局可变性的最大难点是厨卫空间的设计，这在很大程度上取决于卫生器具与垂直立管的距离、排水管的坡度及其所需的空间。

（3）与其他策略相比，开放住宅给排水策略a使用的马特拉模块为既有住宅建筑的改造更新提供了更大的可能性。

（4）开放住宅没有完美的给排水解决方案，不同的住宅项目根据实际情况的不同，会有相对适用的给排水方式。在住宅建筑设计中，有时可以综合不同的给排水方式，以提高技术的可行性和合理性。