丁 浩

(巢湖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 巢湖 238000)

1 研究背景

近年來，隨著裝配式鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目政策推行，裝配式建筑在市場上的份額正在逐漸增加。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑項(xiàng)目中，較多采用ALC輕質(zhì)預(yù)制墻體，該墻體優(yōu)勢明顯，但是往往忽略深化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在項(xiàng)目審查與評審中，利用BIM技術(shù)對預(yù)制外墻構(gòu)件進(jìn)行拆分深化設(shè)計(jì)，以解決現(xiàn)場材料的利用與后續(xù)施工過程中的安裝沖突等問題。映月灣項(xiàng)目地上部分的主體結(jié)構(gòu)采用鋼框架—支撐體系。外墻采用蒸壓加氣混凝土條板(以下簡稱為ALC條板)。因ALC條板的施工特點(diǎn)，在現(xiàn)場切割會大大降低此種墻板安裝便捷快速的優(yōu)勢，故需要借助BIM技術(shù)對外墻進(jìn)行深化排版設(shè)計(jì)，ALC外墻的排版深化設(shè)計(jì)工作難度大且工作復(fù)雜，并且，由于項(xiàng)目采用鋼框架—支撐體系，導(dǎo)致在鋼支撐等復(fù)雜部位的ALC外墻需要進(jìn)行切割處理，進(jìn)而生成精細(xì)的切割方案，以防止板材的浪費(fèi)。利用傳統(tǒng)的CAD平面繪圖方法進(jìn)行排版的方式無法具體的展現(xiàn)ALC的具體排布細(xì)節(jié)，只能在平面上展示ALC的大概位置，也無法完成對板材具體切割情況的分析，也不能很好的結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容?，F(xiàn)以映月灣裝配式住宅項(xiàng)目的ALC外墻設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，對其排版方式及深化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

2 項(xiàng)目具體做法

蒸壓加氣混凝土條板被廣泛應(yīng)用于廠房、圖書館、商場等建筑中，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔聲性好、耐火能力持久、施工便捷、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。而且，ALC板材使用干法施工，所以板面不會出現(xiàn)空鼓、裂紋等現(xiàn)象，有非常良好的表面質(zhì)量。

映月灣項(xiàng)目的外墻施工選用的圖集為《03SG5-1蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板(ALC)構(gòu)造詳圖》[1]，項(xiàng)目地上部位的非承重外墻采用200厚ALC條板+保溫裝飾一體板體系，映月灣項(xiàng)目的層高為2 900 mm，去除鋼梁的高度，根據(jù)規(guī)范的附錄A查詢，ALC板的可選寬度范圍為300 mm～600 mm，10 mm間隔，標(biāo)準(zhǔn)寬度600 mm。以2 500 mm×600 mm×200 mm作為標(biāo)準(zhǔn)板件的尺寸，部分轉(zhuǎn)角處以及端部進(jìn)行額外選型或切割處理。映月灣ALC墻板標(biāo)準(zhǔn)塊模型見圖1。

映月灣項(xiàng)目ALC墻板的具體施工工序如下：1)在外墻位置處安裝角鋼，上方角鋼與鋼梁焊接，下方角鋼與樓板使用膨脹螺栓固定于樓板之上；2)按深化設(shè)計(jì)圖紙的分割位置彈墨線，以明確ALC條板的安裝位置。安裝ALC條板至固定位置；3)利用勾頭螺栓將ALC條板與角鋼進(jìn)行連接，并將勾頭螺栓與角鋼焊接；4)使用耐候膠封堵角鋼與ALC條板中的縫隙，塞入PU棒，用砂漿封堵；5)ALC墻板之間的企口縫隙用專業(yè)填縫劑封堵；6)在企口縫隙處張貼玻纖網(wǎng)格布。

3 深化設(shè)計(jì)的發(fā)展與意義

在本文中所提到的“ALC外墻深化設(shè)計(jì)”屬于深化設(shè)計(jì)的一部分，它是指在建筑施工圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)資料，整合相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)方案所進(jìn)行更深層次的施工圖設(shè)計(jì)工作。深化設(shè)計(jì)將內(nèi)裝、外裝、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)更加具體化，將詳細(xì)方案落實(shí)到藍(lán)圖上，進(jìn)而更好的指導(dǎo)施工。

在“深化設(shè)計(jì)”這個(gè)理念提出來的初期，它的主要工作也僅僅是完善施工圖，補(bǔ)充施工的工藝。但隨著近年來的行業(yè)細(xì)化、設(shè)計(jì)要求的提高，以及BIM技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)做出的深化及工作已經(jīng)無法滿足市場的需求。涉及利用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，就需要更加深層次的提升，這種提升不止包含設(shè)計(jì)的深度、精細(xì)化，并且要包含更多的信息與參數(shù)，為項(xiàng)目提供更多的參考數(shù)據(jù)，創(chuàng)造更多的價(jià)值。且，在裝配式建筑中，深化設(shè)計(jì)的必要性毋庸置疑，結(jié)合相關(guān)專業(yè)進(jìn)行的深化設(shè)計(jì)可以對構(gòu)件孔洞進(jìn)行預(yù)留，將開孔工作放在工廠進(jìn)行，減少了現(xiàn)場開孔作業(yè)施工難度。因此，依托于BIM技術(shù)的“深化設(shè)計(jì)”也開始逐漸地被市場所認(rèn)可。

基于BIM大量軟件所擁有的不同功能，可以將平面施工圖立體化，進(jìn)行碰撞檢查、凈空分析等功能。在ALC墻板深化設(shè)計(jì)中，將其與機(jī)電專業(yè)進(jìn)行整合，可得到機(jī)電專業(yè)的預(yù)留孔洞，電線開槽等信息。柱間支撐位置的線盒預(yù)留孔洞在施工進(jìn)行過程中會發(fā)現(xiàn)一種通用問題，那就是在施工圖中的臥室處，兩側(cè)床頭柜的線盒與電線開槽可能會與支撐位置發(fā)生碰撞，需要重新定位線盒位置，利用BIM技術(shù)三維可視化的優(yōu)勢，預(yù)留孔洞的重新定位問題可得到很好解決。

4 深化設(shè)計(jì)的步驟與優(yōu)點(diǎn)

根據(jù)國家現(xiàn)行的《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定，在建設(shè)工程全生命周期內(nèi)，相關(guān)方應(yīng)建立實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作、數(shù)據(jù)共享的支撐環(huán)境和條件[2]。在ALC外墻深化設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)方、施工方、承擔(dān)BIM工作的管理方、進(jìn)行生產(chǎn)及材料供應(yīng)的供貨方都應(yīng)參與進(jìn)來，為BIM的建模工作提供必要的信息，讓深化設(shè)計(jì)的模型更加準(zhǔn)確。并且，在轉(zhuǎn)角部位、窗下等位置的墻板尺寸變化需要切割時(shí)，供貨方可以提供準(zhǔn)確的方案，避免由于切割方向、位置等不明晰所導(dǎo)致的材料浪費(fèi)。施工方可以在深化設(shè)計(jì)所出具的圖紙或模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行ALC墻板的施工，提高施工質(zhì)量與外觀效果。映月灣ALC外墻排版模型見圖2。

其中，在BIM技術(shù)參與ALC外墻深化設(shè)計(jì)需要注意的重點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：1)深化設(shè)計(jì)圖紙遵守有關(guān)制圖的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，并符合甲方同意的格式要求。2)確保標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的參數(shù)準(zhǔn)確，放置位置準(zhǔn)確。3)轉(zhuǎn)角，窗下等部位構(gòu)件的參數(shù)可調(diào)節(jié)，達(dá)到多樣性的需求。4)明晰表現(xiàn)排版及尺寸，在立面圖上表現(xiàn)出來。5)ALC板之間的縫隙需要事先預(yù)留，留出施工空間。

以Revit軟件為例，進(jìn)行ALC墻板深化步驟：1)將建筑模型與結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行鏈接，進(jìn)行墻齊梁底，扣除與結(jié)構(gòu)柱重疊的墻等處理，確定需要拆分的墻板的起點(diǎn)、終點(diǎn)、長度。2)進(jìn)行墻板的拆分，將拆分后的原始墻板系統(tǒng)構(gòu)件替換為獨(dú)立的ALC板構(gòu)件族。3)在墻板拆分后的基礎(chǔ)上，進(jìn)行預(yù)留預(yù)埋管線的布置與預(yù)留洞口處理，對后續(xù)墻板現(xiàn)場開洞的具體位置做出明確處理。4)繪制墻板的立面布置圖、詳圖等，指導(dǎo)工廠進(jìn)行預(yù)制加工和現(xiàn)場的實(shí)地操作處理?；贐IM技術(shù)的深化設(shè)計(jì)可以在設(shè)計(jì)方與施工方之間搭建一個(gè)相互溝通交流的平臺，利用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)來指導(dǎo)施工，可以更合理地優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容，盡可能地避免施工過程中的返工現(xiàn)象，可以真正實(shí)現(xiàn)：從技術(shù)上對工程質(zhì)量的預(yù)控，從材料上對工程成本的預(yù)控。深化后的ALC墻板圖紙可以使生產(chǎn)人員嚴(yán)格按照施工圖進(jìn)行分解下料、制作、安裝。利用BIM技術(shù)的三維可視化功能，并與安裝方案相結(jié)合，管理人員也對工人的施工交底有詳細(xì)的認(rèn)知，使工人操作更加快捷、明晰；同時(shí)，在鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中，依托于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型和鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)模型進(jìn)行圍護(hù)墻體的設(shè)計(jì)才有實(shí)在的意義，這一點(diǎn)比傳統(tǒng)僅僅通過CAD“理想化”設(shè)計(jì)更具有優(yōu)勢，且通過設(shè)計(jì)過程中的兩階段碰撞檢查，可消除ALC墻體與主體結(jié)構(gòu)中相沖突的地方。

5 參數(shù)化建模的便利性

利用Dynamo軟件，可以在Revit環(huán)境下進(jìn)行參數(shù)化建模，大大提高外墻拆分與排版的效率。對外墻進(jìn)行固定距離的拆分，將原本作為整體的墻拆分成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件，之后將拆分后的墻板替換為預(yù)先載入的“ALC外墻”族，就可以快速地將整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層的外墻細(xì)化為所需要的深化ALC墻板結(jié)果。并根據(jù)結(jié)果，創(chuàng)建ALC外墻明細(xì)表，得出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層中外墻條板的尺寸參數(shù)及數(shù)量，為現(xiàn)場的構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)、構(gòu)件使用、計(jì)算造價(jià)等提供便捷的參考數(shù)據(jù)，對設(shè)計(jì)施工寫作來說具有非常重要的意義(見圖3)。

6 結(jié)語

利用BIM技術(shù)對映月灣裝配式住宅項(xiàng)目的ALC外墻進(jìn)行深化設(shè)計(jì)可以提前發(fā)現(xiàn)并解決墻板的安裝問題，很大程度上減少了在設(shè)計(jì)前端因?yàn)槠矫嬖O(shè)計(jì)所帶來的不足與缺陷，對于項(xiàng)目的工期、成本、進(jìn)度控制等都起到了良好的促進(jìn)，相信在未來更多的領(lǐng)域，BIM技術(shù)可以發(fā)揮更大的作用，為建設(shè)項(xiàng)目帶來更大的收益。