裝配式建筑裝修一體化設(shè)計應(yīng)用與發(fā)展

文/中國建筑設(shè)計研究院有限公司 張 玲

0 引言

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(fèi)，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。

1 裝配式建筑裝修一體化設(shè)計的重要性

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(yùn)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(fèi)，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(fèi)者個性化需求的滿足，提高消費(fèi)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。

2 項目概況

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

3 基于BIM的裝配式建筑裝修一體化設(shè)計應(yīng)用

3.1 優(yōu)化設(shè)計流程

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(diǎn)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。

3.2 BIM技術(shù)應(yīng)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(fèi)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(fèi)者的需求進(jìn)行調(diào)整，以滿足消費(fèi)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(diǎn)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(diǎn) 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(diǎn)，以便更好地處理。

圖3 廚衛(wèi)模塊BIM模型

3.3 裝配式建筑裝修方案設(shè)計

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。

4 裝配式建筑裝修的優(yōu)越性與存在的問題

4.1 優(yōu)越性

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。

4.2 存在的問題

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。

5 結(jié)語

在新建住宅中，裝配式建筑具有高效、環(huán)保等特點(diǎn)，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。