中国建设科技网>科技资讯>住房发展与建设

装配式精装一体化设计中BIM技术的应用

    文章来源:上海市建筑材料行业协会 马海英(上海中森建筑与工程设计顾问有限公司副总工程师) 发布时间:2017年09月12日 点击数: 字号:

  2016年上海市出台688号文,外环以内新建住宅百分之百要做全装修,外环以外50%,崇明、奉贤和金山区除外。新建住宅全装修覆盖率到2020年达到50%,现在的要求是30%,公租房和保障房百分之百做全装修。根据上海市政策,设计单位进行装配式是从2016年开始。装配式建筑一体化设计,一个是主体装配设计,一个是维护结构设计,一个是内装设计。主体结构,主要是墙板、柱、梁、板、楼梯、阳台、隔墙。
  设计的三个一体化
  提到一体化设计的模式,我们不得不提到三个一体化,一个是横向一体化,一个是纵向一体化,还有一个管理一体化。
  横向一体化是各专业之间设计的阶段,各专业之间的系统集成,包括建筑、结构、极机电维护等等。纵向一体化是从方案自动化到全过程的设计到构建加工的深化设计,再到部品部件的现场制作,在这个过程中,我们要保障它的前置性和一致性。管理一体化,主要是市场和技术的管理,还有我们的经营和管理,以及我们创新和成本的管理,需要协调一致。
  传统的设计流程,根据开发商的需求进行建筑设计,再进行机电的初步设计,然后室内装修进来室内设计,然后各个供应厂商的配合,然后进行现场的二次改造。一体化的设计,除了前端开发商要有需求定位,标准和水平定好后,内装装修设计就要开始了,各供应商的反馈、内部提的一些要求要到位。还有土建的室内设计部分,这些信息都汇总到一起,做一个整体的设计之后再进现场施工,这些都会是集成化以后进行施工,这是一次完成的,一次施工。而传统的是两次设计,两次施工,传统的情况下,不一致的概率是非常大。
  我们在这里主要是三线合一,一体化设计、土建设计和开发商的管理思路以及室内精装三条线三线合一。
  BIM技术在室内装饰中的应用
  对于信息化管理这一块,BIM的应用,在进行PC设计的时候,我们需要一些前置的条件,包括装修的定位,就是它的平面图,天花、地面、灯具连接图以及立面开关、插座、弱点等等点位的控制图,还有空调的设计,包括穿管、预留、预埋,还有新风系统跟预制构件的结合,以及主要是控制和安保信息的智能化设计,还有泛光照明跟构件的一体化,这些都要前置来进行统一的设计。
  比如一间卧室可能需要床头插座、呼叫感应等,都要在每一块墙板反映出来。运用BIM技术,我们就可以用三维模型的方式显示出来,这里面包括钢筋、预埋件、预埋线管等。
  举个例子,我们在江苏常州和新城合作的百年宅项目,高100米,地上总面积12.6万,其中33号和36号楼作为百年宅示范项目进行设计。项目包括精装一体化和装配式,装配式采用的是剪力墙的结构,预制率做到了70%。这个项目在前端做的时候,充分考虑了现在的需求,把剪力墙外置,放在沿外墙和分户墙之间,用大空间的方式方便提供我们后期改造的可能性。我们在户型里面做了几种房型的设置,一个是夫妻户型的这种,刚结婚的时候,可以分割成一个大的客厅,一个书房,一个小的卧室。随着变成核心家庭的时候,有一个到两个小宝宝的时候,我们需要两个卧室加一个书房,再加一个客厅,可以在同样的面积上进行分割。
  另外对于管线,尽量跟服务有关的管线放在公共区域,不放在套户内。排风管和燃气热水器在北阳台摆放。装配式的建筑体现了三个系统的集成,一个是预制装配化,第二个采用了集成的专项技术,第三是信息化的系统。外立面和主体结构采用了装配式,梁板、剪力墙、楼板都采用装配化式施工的。通用的部品,采用了工厂化的生产,缩短了工期,提高了效率。
  百年宅这个概念,是结构的耐久性一百年。采用风荷载100年基本风压0.45,一般工程采用50年一遇基本风压在0.3。对于结构的精度要求,由原来的厘米级提高到了毫米级。在这个项目的建造过程中,它的周期缩短了两到三个月的时间。
  对于集成和专项技术,我们采用的整体厨房、整体卫生间。整体卫生间采用的是同层排水和双防水。双防水我们借鉴了日本的一些做法,有一个下沉式的底盘,这个材料相当于高铁用的聚氨酯的材料。另外,自闭式地漏的处理,不返臭。厨房我们采用了一些小技术,比如下拉式吊柜,家里可能有一些个子比较小的人,在高处的地方不容易拿下来,上面有一个把手,可以比较方便的能够拉下来,因为五金件阻尼设计得比较好,还可以停留在任何一个位置。另外厨房的锅碗瓢盆收纳的地方。它的这些设计呢,都是跟装配墙板一体化设计,预制率比较高,上海目前是做到40%,这个项目做到70%。另外管线的排布还包括分水器的一个设置,和同层排水的一些管线,这些管线也是一种趋势。过去我们邻里之间的关系比较密切,大家也比较好相处。现在因为很多的房子买了以后,有些买了没有人居住,如果漏水的话,就会影响到维修,现在在我们自己的户层里就可以解决维修的问题。
  BIM技术助力数字化施工
  在BIM应用上面,这个项目我们全专业使用BIM,运用这个建筑的BIM模型,我们使用的是结构主体的一个模型。这个结构主体模型转化到PC模型,还可以在这个模型上进行立面和线条的处理。这个就是精装机电管线综合,可以直观的进行检查。对于预制构件的设计过程中,我们可以把某一个构件单独拎出来,对它相应的埋件,钢筋的碰撞,就可以通过某一个构件来检查,当然也可以对它里面的配基,节点的构造进行碰撞检查。当然还有一些预制构件,比如说空调板,空调板里头是否有地漏预留的洞,还有冷凝水管的洞,是否预留好,这些都可以直观地检查出来。
  然后是施工模拟,模拟关键的部位,它的吊装和连接部分工序的先后秩序。后期运营维护,我们希望做到,但现在还没有实施。这些BIM信息参数里面都是带有它的流量参数的,对于办公楼也好,住户也好,它的流量使用可以单独的分户型。另外,大量的工作是在后面几十年里头可能是改造工程,很多八十年代、九十年代的房子需要改造。如果改造,你去拿图纸,包括去档案馆查,都非常难拿到图纸,现在通过信息化的手段就可以拿到完整的图纸。
  在精装修里,BIM应用做到各专业之间的数据集成、共享、无损传输,成为了设计师协同、合作的平台。通过BIM平台,设计师可以直观、及时的同步修改,提高工作效率,并激发设计师的创造力。对于复杂部位和空间节点,可呈现三维完整表达。
  同时带来一些值得思考的问题,为什么设计院在BIM上走的路比较艰难?一个是我们的族库还不够完备,每个项目需要积累,这还需要有一个过程。然后是交付标准,我们的加工厂、施工单位直接拿一个PAD查看,而不需要导成二维的。另外一个,设计观念的转变,现在BIM是要用,那么是不是要拘泥于某一种软件呢?只要它合适的地方,我们可以用各自的特长,也是可以达到效果的。