文/中國建筑設(shè)計研究院有限公司 張 玲
隨著我國建筑行業(yè)快速發(fā)展,裝配式建筑受到越來越廣泛的關(guān)注,具有建造效率高、環(huán)境污染小及建筑品質(zhì)好等優(yōu)勢,在新建住宅建筑中得到大力推廣。但現(xiàn)階段仍缺乏成熟的生產(chǎn)技術(shù)和足夠深入的研究,裝配式建筑裝修過程中仍存在較多問題,導(dǎo)致當(dāng)前裝配式住宅大多仍采用傳統(tǒng)裝修方式,造成大量的人、財、物浪費,并對環(huán)境造成較大污染,無法充分發(fā)揮裝配式住宅優(yōu)勢。隨著BIM技術(shù)的推廣,為建筑裝修一體化設(shè)計提供了支持,但在裝配式建筑裝修方面還需要加強(qiáng)進(jìn)一步的研究與應(yīng)用。
傳統(tǒng)裝修是在完成建筑主體施工后進(jìn)行,這樣會使裝修受建筑結(jié)構(gòu)限制,或存在對原建筑的破壞,帶來安全隱患。隨著建筑業(yè)的發(fā)展和BIM技術(shù)的應(yīng)用,建筑一體化設(shè)計成為發(fā)展趨勢,而BIM技術(shù)可為其發(fā)展提供有力支持。通過BIM建模,可實現(xiàn)建筑裝修一體化設(shè)計。裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑有較大不同,在裝配式建筑中運用一體化設(shè)計,可使建筑設(shè)計與裝修設(shè)計進(jìn)一步銜接,減少傳統(tǒng)裝修中的浪費,避免套型空間的更改而對墻體造成破壞,還能減少污染和噪聲。裝配式建筑裝修一體化設(shè)計更注重消費者個性化需求的滿足,提高消費者滿意度,打造高品質(zhì)建筑,還能促進(jìn)建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,推動建筑行業(yè)進(jìn)步。以下結(jié)合工程實例闡述裝配式建筑裝修一體化設(shè)計的重要性。
某項目位于北京市朝陽區(qū)垡頭區(qū)域,東臨五環(huán)路,西側(cè)與北京染料廠相鄰,南臨化工路。項目規(guī)劃區(qū)域距京沈高速公路約500m,焦化廠西南側(cè)2.0km處是京津唐高速公路。本項目主要分為2個區(qū)域,總用地面積18.5萬m2,總建筑面積54.8萬m2,其中地上29.4萬m2,地下25.4萬m2,包含近20個子項,建筑密度32.57%,綠地率30%。該項目主要包含住宅、商用、地下配套設(shè)施等功能,如圖1所示。
圖1 項目實景
裝修設(shè)計一體化與傳統(tǒng)建筑全裝修不同,可同時進(jìn)行建筑方案與內(nèi)裝方案設(shè)計,該設(shè)計流程可避免建筑方案對裝修方案的限制,建筑方案和裝修方案同時進(jìn)行的優(yōu)點是可依據(jù)裝修方案的不同需求,反饋和調(diào)整建筑方案,使建筑工程的施工能夠更適合裝修方案。BIM技術(shù)助力裝配式建筑設(shè)計,對構(gòu)件拆分、信息統(tǒng)計、預(yù)制生產(chǎn)均起到重要作用。
1)建立BIM族庫與模型 在此過程中,需與構(gòu)件廠的實際生產(chǎn)情況結(jié)合,構(gòu)建預(yù)制構(gòu)件參數(shù)化族庫,串聯(lián)設(shè)計、生產(chǎn)、施工流程,解決預(yù)制構(gòu)件安裝定位問題。通過BIM的建模功能,將需要的構(gòu)件進(jìn)行建模并形成構(gòu)件庫,根據(jù)構(gòu)件類型進(jìn)行編碼,利用內(nèi)置插件,使模型與裝配式構(gòu)件產(chǎn)生聯(lián)系,從而確定各構(gòu)件安裝位置,并確保構(gòu)件精準(zhǔn)安裝。
2)實現(xiàn)設(shè)計可視化裝修方案 通過BIM模型的可視化功能,對項目整體的設(shè)計方案進(jìn)行展示,并形成可視化項目樣板間,便于消費者對建筑有更全面直觀的了解。同時,利用軟件系統(tǒng)進(jìn)行材質(zhì)、裝飾風(fēng)格等的快速改變,并依據(jù)消費者的需求進(jìn)行調(diào)整,以滿足消費者個性化需求(見圖2)。
圖2 虛擬樣板間
3)解決復(fù)雜空間問題 主要包括控制幕墻做法、繪制節(jié)點詳圖、室外管廊及機(jī)電管線綜合等。
4)精細(xì)化設(shè)計細(xì)部構(gòu)造節(jié)點 由于裝配式建筑的建筑、構(gòu)件、部品設(shè)計精度要求較高,因此需在設(shè)計階段注重對方案的精細(xì)化設(shè)計,完善內(nèi)部裝修。例如,對于整體衛(wèi)浴的設(shè)計,需要設(shè)計方案精細(xì)化,不但需設(shè)計完成地面、墻面、頂棚,還需細(xì)化墻面構(gòu)造做法,包括水電管線排布、龍骨數(shù)量與間隔、材料、規(guī)格、地面材質(zhì)等(見圖3),以確保配件生產(chǎn)更精準(zhǔn),同時提前發(fā)現(xiàn)施工難點,以便更好地處理。
圖3 廚衛(wèi)模塊BIM模型
1)裝配式墻板 建筑墻面利用全墻掛板密拼工藝進(jìn)行連接,內(nèi)層使用輕鋼龍骨支撐,并預(yù)留管線層。巖棉板安裝于保溫層,裝飾層使用復(fù)合墻板,采用全干法施工。使用硅酸鈣復(fù)合板作為墻面裝飾板,通過3D打印技術(shù)從生產(chǎn)廠家進(jìn)行定制生產(chǎn),現(xiàn)場拼接安裝,即可完成墻面裝飾。采用裝配式做法,可隨時調(diào)換裝飾板,以實現(xiàn)更完美的裝飾效果,除浴室淋浴區(qū)使用完全防水底盤外,其他各區(qū)域的地面和墻面均采用此類板材。墻面接縫采用假縫和金屬封條進(jìn)行裝飾,以達(dá)到更美觀的裝飾效果。
2)架空地板與地暖 采用地面支架進(jìn)行樓地層找平,在地面支架空間內(nèi)布置水電管線,從而形成空腔,之后進(jìn)行承載基板的鋪設(shè),使用螺栓、卡扣等固定承載基板與地面支架。采用低溫?zé)崴膳到y(tǒng),這種系統(tǒng)由聚苯乙烯墊板和復(fù)合塑料管組成,不僅能更好地傳遞溫度,而且可實現(xiàn)均勻鋪設(shè),也更容易固定。在地暖上部進(jìn)行封頂安裝。
3)裝配式吊頂 大部分房間吊頂采用石膏板,結(jié)構(gòu)體系采用輕鋼龍骨支撐。廚衛(wèi)選用鋁扣板,便于布置,同時可防止油污腐蝕。
裝配式建筑裝修與傳統(tǒng)裝修相比,優(yōu)越性主要體現(xiàn)在節(jié)約材料、能源、時間且污染較小等方面。在工期方面,可節(jié)約三分之二的施工時間。此外,裝配式裝修由于在工廠直接生產(chǎn)構(gòu)件,通過簡單的安裝即可完成,這樣可避免傳統(tǒng)裝修中的質(zhì)量問題。若是進(jìn)行二次裝修,在設(shè)計裝配式墻板、地面的過程中,可提高部品回收價值,通過設(shè)計管線分離確保管線層的完整性,減少修復(fù)工作。
裝配式裝修與傳統(tǒng)裝修相比,主要由于構(gòu)件缺乏優(yōu)化,存在較多廢料、邊角料,再加上目前裝配式裝修產(chǎn)業(yè)化水平較低,尚未形成批量化優(yōu)勢,導(dǎo)致成本更高,同檔次高出20%~30%。裝配式建筑裝修存在裝飾層問題,裝飾層材料選用硅酸鈣板,打印不同材質(zhì)進(jìn)行裝飾,存在材料種類限制,不能充分模仿質(zhì)感,并且受廠家生產(chǎn)工藝限制,裝飾層無法完全還原原材料質(zhì)感。接口缺乏通用性,使得其在施工中替換受到限制,只能替換同材質(zhì)同型號裝飾板,不可用其他類型裝飾板替換。此外,板材在拼接過程中整體性較差,存在拼接縫,部分仍需采用濕作業(yè)方式處理。由于構(gòu)件深化不到位,部分構(gòu)件固定時難以采用預(yù)埋構(gòu)件的方式進(jìn)行連接,只能利用釘槍打孔解決,這在一定程度上會損害結(jié)構(gòu)。針對此問題,在設(shè)計過程中,需全面系統(tǒng)考慮裝修所需的預(yù)埋件,構(gòu)件生產(chǎn)廠家也需進(jìn)行預(yù)設(shè)計。只有加強(qiáng)裝修一體化設(shè)計深化,才能避免上述問題發(fā)生,促進(jìn)裝配式建筑裝修設(shè)計整體發(fā)展。
在新建住宅中,裝配式建筑具有高效、環(huán)保等特點,發(fā)展前景廣闊,但當(dāng)前裝配式建筑裝修缺乏科學(xué)性、合理性和有效性,導(dǎo)致裝配式建筑的優(yōu)勢難以充分發(fā)揮,影響推廣進(jìn)度。未來需加強(qiáng)裝配式建筑裝修一體化的研究與應(yīng)用,積極推動裝配式建筑裝修實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。