■束蘇南 SHU Sunan

0 前言

隨著全社會對建筑業(yè)能耗及環(huán)境等問題的重視，各省市相繼出臺建筑工業(yè)化推進政策。大多數(shù)城市在土地出讓合同中明確規(guī)定了預制率及裝配式建筑面積比例，表明裝配式建筑是傳統(tǒng)建筑轉型升級的契機，也是建筑產業(yè)發(fā)展的必然方向。高品質裝配式住宅項目和全裝修體系的核心是“集成”，既要從總體規(guī)劃到單體建筑以及結構構件等一系列技術實現(xiàn)裝配式的要求，同時還要對全裝修住宅體系的各專業(yè)進行“集成”，因此，建筑裝飾一體化設計全過程控制，是實現(xiàn)高品質住宅項目裝配式和全裝修體系的重要手段。

1 項目概況

上海前灘36-01 地塊“三湘印象名邸”項目位于前灘國際社區(qū)的一線臨江區(qū)域，用地性質為純住宅。緊鄰上海世博會片區(qū)，是上?！笆濉币?guī)劃重點打造區(qū)域之一。宜居宜業(yè)的生態(tài)型綜合性城市社區(qū)，地理位置獨特（圖1）。

圖1 項目區(qū)位圖

項目占地面積13965.3 m2，總建筑面積54010.95 m2，由七棟9～13層高層住宅及相應的住宅配套用房組成，整體建筑圍繞地塊周邊布置，小區(qū)內部布置集中綠化，形成有強烈圍合感的“花園式宜居社區(qū)”。在建筑形態(tài)表現(xiàn)上，采用現(xiàn)代化簡約風格，為裝配式住宅建造創(chuàng)造良好的條件。

項目對標國家綠色三星建筑標準體系和德國可持續(xù)建筑評價標準（DGNB 評價體系），從可持續(xù)性的生態(tài)、經濟和社會出發(fā)，在強調減少對于環(huán)境和資源壓力的同時，發(fā)展適合用戶服務導向的指標體系，使“可持續(xù)建筑標準”更好地幫助指導建筑項目規(guī)劃設計，塑造更完美的人居環(huán)境。運用3D 模型、BIM 技術等數(shù)據(jù)化工具，模擬室內、外科技系統(tǒng)與裝配式建筑完美結合，實現(xiàn)了從建筑到裝修一體化設計的全過程控制。

2 裝配式建筑的相關技術要求

項目采用預制夾心保溫墻體系統(tǒng)，住宅建造采用100%的預制裝配式方式，各單體預制率均大于25%，住宅外墻采用預制墻體或疊合墻體，其外表預制面積大于外立面總面積的60%。主體結構采用預制裝配式混凝土結構，采用了預制夾心保溫疊合梁、夾心保溫預制柱、夾心保溫預制剪力墻、預制疊合樓板、預制樓梯板、預制陽臺等多種類型的預制構件[1]。

裝配式建筑往往立面形式較簡潔[2]，對建筑設計限制較高。前灘36-01 地塊項目，既要實現(xiàn)裝配式建筑的要求，又要實現(xiàn)前灘地段標志性建筑的立面要求，通過裝配式與建筑內外裝修的高度一體化，通過如下手段最終實現(xiàn)預期效果（圖2）。

圖2 小區(qū)實景圖

2.1 裝配式和全裝修的“集成”體系

三湘印象名邸項目定位為高端綠色科技住宅，集成了“空氣凈化技術”“夾心保溫剪力墻系統(tǒng)”“風感外遮陽卷簾系統(tǒng)”“斷橋鋁合金+中空Low—E 玻璃門窗”“溫濕度獨立控制”“輻射制冷、制熱空調系統(tǒng)”“置換通風技術”“低溫熱水地面輻射系統(tǒng)”“同層排水系統(tǒng)”“智能家居系統(tǒng)”“BA 樓宇自控系統(tǒng)”等多重綠色科技系統(tǒng)。由建筑師整合PC 顧問、設備工程師、裝修、綠建、幕墻、泛光等各工種、各單位進行協(xié)同設計，并協(xié)同施工技術人員共同參與。通過綠色科技系統(tǒng)的運用，夾心保溫剪力墻結構與幕墻連接[1]，全裝修與裝配式無縫對接，歐洲引進的門窗遮陽系統(tǒng)與土建系統(tǒng)等的設計整合，實現(xiàn)了裝配式住宅的建筑裝飾一體化高品質設計。

2.2 以一體化設計全過程管理實現(xiàn)裝配式與全裝修的“集成”

在傳統(tǒng)設計流程中，首先開始建筑設計，到設計深度至一定程度后才能將相關資料提供給其他專業(yè)，其他專業(yè)再進行反饋提資，由建筑設計協(xié)調確認，并且定版。然而，由于項目各個參與方介入時間不同，產生了很多重復性的修改和討論，比如裝修設計是在施工圖之后進行的，有很多裝修設計與建筑設計方案有沖突，但由于介入太晚，只能進行妥協(xié)或者讓步，使得最終效果大打折扣。

室內設計與建筑設計一體化，就是要在建筑空間里進行更為細致深入的室內研究，在建筑設計的初期，室內設計提前介入，兩者結合起來，統(tǒng)一呈現(xiàn)設計效果，同時考慮設備及管線等的預留和安裝[2]。從層高分析，設備管線到強弱電點位的定位等等，均保持與設計一致。

這種以原型意義為基礎，運用隱喻認知機制分析英語詞匯引申意義拓展過程的教學活動，可以讓學生構建詞匯原型意義與引申義之間的理據(jù)性聯(lián)系。Boers和Lindstromberg認為，這種注重理據(jù)性的教學可以幫助學生深化對詞義的理解并有利于第二階段的鞏固。通過這種洞察性學習，學生在老師的啟發(fā)下，更快、更深入地理解和記憶詞匯的多層含義，在提高學生推理能力的同時增強學生的自主學習能力。

裝配式住宅建筑一體化設計，各專業(yè)間互為條件，相互制約，大量施工及安裝工作均在設計時精準確定，三湘設計團隊通過建筑裝飾一體化設計流程控制（圖3），最大限度的配合，實現(xiàn)裝配式建筑裝飾一體化設計“集成”。

圖3 裝配式住宅建筑裝飾一體化流程

2.3 以數(shù)字化模型為工具的技術集成管理機制

三湘印象名邸項目從項目規(guī)劃開始，運用數(shù)字化平臺與BIM 模型的設計管理過程，以設計總承包模式為前提，以調研考察為基礎，以技術協(xié)同體系為機制，以工程信息化應用為保障，以品質控制措施為手段，以綠色、科技、精工、以人為本為目標，高度集成各階段設計過程，將設計、采購、審批等環(huán)節(jié)集中協(xié)調討論，通過數(shù)字化平臺與BIM 模型結合，高效解決溝通各類復雜技術問題。項目設計以一體化、數(shù)字化的特點，通過數(shù)字化平臺及BIM 技術溝通協(xié)調的優(yōu)勢，使得裝配式體系能夠在前灘項目中完美實施。

3 BIM 技術的應用

BIM 技術是一種應用于工程設計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各相關信息，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，使工程技術人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應對，為設計團隊包括建筑運營單位在內的各方建設主體提供協(xié)同工作的基礎，在提高生產效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。運用BIM 技術，基于BIM 模型開展協(xié)同管理工作，設計各專業(yè)、項目參與各方在數(shù)字模擬中平等交流，解決潛在問題，優(yōu)化原有設計。

三湘設計管理團隊運用BIM 技術，在施工圖階段、管線綜合階段、管線綜合優(yōu)化階段解決了各專業(yè)之間存在的碰撞問題，優(yōu)化了設計，還解決了各戶型重點難點區(qū)域管線綜合等問題。

3.1 施工圖階段

采用BIM 技術設計協(xié)同，模擬建筑信息模型，準確輸入各專業(yè)設計信息，驗證各專業(yè)設計數(shù)據(jù)的準確性，精準驗證PC 預留、預埋管線、點位以及孔洞等，通過數(shù)字化模擬，各專業(yè)根據(jù)直觀體現(xiàn)的交叉碰撞問題，直接調整或優(yōu)化。

3.2 管線綜合階段

3.2.1 解決管線綜合問題

傳統(tǒng)的管線綜合采用平面的方式分析設備、管線，優(yōu)化層高。電氣線管因較易安裝，常常在管線綜合中被忽視。但在本項目中，由于智能化程度較高，管線密集，電氣布線復雜，在管線綜合階段將其納入考量，做到詳略有度，有目的性的尋找潛在問題，并優(yōu)化解決（圖4）。

圖4 管線綜合圖局部

3.2.2 優(yōu)化凈高

3.2.3 管線綜合優(yōu)化階段

裝配式建筑結合復雜的室內外科技系統(tǒng)，設備位置、管線走向、孔洞預留、層高控制以及施工的可操作程度，均需要綜合優(yōu)化。土建單體、精裝設計單體、設計各專業(yè)、施工單位通過BIM 集成，優(yōu)化管線綜合，最終解決了各戶型重點難點區(qū)域——管線綜合及凈高問題并確定結構預留洞位置。

3.2.4 指導采購、施工

三湘印象名邸項目BIM 系統(tǒng)建立后，創(chuàng)建了共享平臺，成為設計、采購、施工及運營共享的資源，相關工作人員通過手機提取相關信息，采購部門通過BIM 材料信息提取，實現(xiàn)了精準采購。施工部門根據(jù)BIM模型直觀展示，有序完成施工組織，精準施工，使得施工階段的深化及驗證工作與傳統(tǒng)相比大幅下降，設計問題及設計變更簽證也大幅減少（圖5）。

圖5 管線綜合在裝修施工中實施

4 運用BIM 技術實現(xiàn)全過程管理的最終設計

4.1 建筑和裝飾效果協(xié)同

在建筑規(guī)劃和外立面效果確定的同時，室內效果也同時確定。通過建筑和室內的3D 模型動態(tài)模擬，調整、優(yōu)化后確定建筑規(guī)劃、建筑形態(tài)以及建筑材料、材質和色彩，同時確定室內裝飾效果，包括室內裝飾用材、色彩、質地等，最終實現(xiàn)建筑、裝飾施工圖與前期方案效果圖設計的一致性。

4.2 裝配式建筑、裝飾與各系統(tǒng)設計協(xié)同

項目采用了十八大綠色科技系統(tǒng)，為避免系統(tǒng)間整合不到位，影響設計、施工、工期、造價以及最終的實際效果，設計通過多系統(tǒng)協(xié)同，確保各設計專業(yè)間的無縫對接，確保設計的統(tǒng)一性、整體性的完成。例如：夾心保溫剪力墻結構與幕墻的連接，全裝修與裝配式的無縫對接，歐洲引進的門窗遮陽系統(tǒng)與土建系統(tǒng)的整合，等等。

4.3 各專業(yè)深化設計協(xié)同

4.3.1 室內層高分析優(yōu)化

建筑施工圖層高標注改變了以往結構層層高的標注方式，改用在裝飾完成面上標注，以更精確地反映各施工點的實際標高。通過分析裝飾地面新風、地暖、地板完成面厚度，以及頂面VRV 空調設備或輻射制冷設備及吊頂完成面的高度，確定建筑層高。

4.3.2 設備位置及管線走向、孔洞預留精準定位

各專業(yè)設計的設備、管線位置，留洞尺寸和位置精準標注，均反映到各相關專業(yè)設計圖上。例如空調管線圖和預留孔洞尺寸及位置，除了專業(yè)圖紙外，結構圖、建筑圖、裝飾圖均有反映。

4.3.3 強、弱電點位等準確定位

裝飾相關的所有機電圖紙，均準確反映到建筑和機電圖紙。開關面板、插座點位等強、弱電點位的準確尺寸定位，除了反映在裝飾圖紙外，同時準確反映在電氣圖和預制墻體或其他墻面。

5 結語

在高品質裝配式住宅項目中，設計管理需要做到對項目全生命周期的管控，才能確保建筑裝飾一體化，才能確保高品質定位，裝配式和全裝修體系的核心是“集成”，只有高度集成的管理體系才能有效支撐裝配式體系和全裝修體系順利實施。在項目設計的不同階段，通過在BIM 中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映設計各專業(yè)的協(xié)同作業(yè)，為設計到建設的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)，做到了裝配式住宅建筑一體化設計全過程控制，實現(xiàn)了三湘海尚名邸項目的建筑、裝飾的完美呈現(xiàn)（圖6、7）。三湘印象名邸設計管理的實踐經驗，成為同類項目的典型案例，為未來的更高品質項目提供基礎借鑒。

圖6 室外實景照片

圖7 室內實景照片