天津市嘉华城市建设投资发展有限公司 天津市 300161
摘要:设计阶段,初期利用三维扫描机器人对整个空间进行扫描测量,运用逆向建模的方法很好地解决了采集现场实际信息的问题;中期再次扫描测量确认数据的准确性,并完成图纸输出。施工阶段,通过对装配式内装的材料进行对比选择,更好地满足装配式施工。
关键词:BIM应运;SI体系;装配式;工业化内装系统
1 项目介绍
某建工大厦,建筑面积约850m2,室内面积约750m2,项目要求在旧的空间基础上进行重新设计、施工,打造装配式内装的标杆。
项目立足SI住宅体系,以“模块化+全装修”设计模式着手,运用我司最新研究成果《工业化内装系统》,在原始空间的基础上完成整个办公空间的整体设计、装配安装,为实现研究院的高定位、新理念奠定好扎实的基础。
2 SI体系与装配式装修理念
SI住宅的基本概念是基于20世纪60年代荷兰学者约翰尼· 哈布拉肯(JohnN.Habraken)提出的“开放建筑”思想,随后实践中逐步深化为SAR支撑体住宅理论与体系,经由日本不断发展,形成了新型住宅供给与建设模式、体系与方法。
其核心概念就是S(Skeleton,支撑体)与I(Infill,填充体)的分离。S是支撑体,即具有百年以上长期耐久性的躯体及公共设备,包括承重的柱、梁、楼板、墙以及围护结构的外墙、屋面、阳台、门窗、共用管线及设备等;I是填充体,即对应社会及家庭发展状况,10~30年左右需要更新、变换的内装及户内设备,包括非承重的分户墙、户内隔墙、门窗以及门廊、厨卫、起居室、卧室等功能空间的装修、专用管线及设备等。
3 装配式装修实践
3.1 设计阶段
由于项目是传统老建筑,原始图纸并不全面,很多结构在现有装饰的包裹下并不能看清初始面貌,不便于对其进行图纸设计、材料统计、价格预算等,所以我们采用了建筑信息模型(BIM)逆向建模的思路解决。所谓逆向建模,是主要利用3D激光扫描仪等设备进行现场采集,后端配以软件解读数据、自动或半自动的建立三维模型。
初期,仅用2小时20分钟完成建筑面积约850m2的测量扫描工作,除去走廊和阳台的扫描时间,平均每个房间扫描用时不到6分钟,每个房间的扫描误差不超2mm,测量结果的累计误差不超10mm。通过对扫描测得的点云数据进行匹配、筛选,1.5小时完成数据处理和建模工作,精准得出室内面积750.8m2(含电梯厅、楼梯、设备间等不改造空间),改造设计区域涵盖走廊、卫生间、各功能办公室(除设备间)合计面积546.7m2。
设计是建筑工程作业中全生命周期的关键阶段,设计阶段的成果对于内装材料的获取、施工以及住宅使用、拆除等各个阶段有着至关重要的作用。所以,在施工的过程中,特别注意“设计-施工”一体化所必需的技能,在图纸的表达方式和内容上,均采用建筑信息模型(BIM)手段,着重强调模块信息和网格构架信息。
中期,为提高准确度,我们再次进行了三维扫描测量,通过跟BIM出图的对比,便于检验图形数据的准确性,更科学地指导后期施工。
根据业主的意向和要求,在保留原有局部墙体的基础上,办公空间需要配备有院长办公室、综合办公室、团队办公室、核心团队办公室、BIM实验室、工作室A、工作室B、大小会议室、卫生间、休息区等十一个功能分区。在满足基本办公要求的基础上,结合装配式装修的特点确定了工业风的主基调,也对整个办公空间进行了分析,将空间墙体除局部不做处理外,进行了重新的功能性划分。该阶段对整个空间有了总体的规划后,利用初期扫描测量所得的建筑信息模型(BIM)进行CAD二维图纸导出,然后在导出的原始结构图基础上进行室内空间布局设计。
设计时,着重把需要重新砌筑的墙体、原始墙体表面处理、卫生间、收纳柜、门以及地板、天花吊顶等都根据模数化要求做重新设计,随后利用建筑信息模型(BIM)进行了空间布局设计调整,将地板、天花、集成墙板等排版出图以指导后期施工。
3.2 施工阶段
施工阶段中,材料的选择是该阶段重中之重。在省建工工程研究院的设计、施工阶段,我们对装配式内装的装饰材料进行了最优的选择。接下来将依次对集成隔墙、整体收纳柜、集成墙板、架空地板以及集成吊顶、整体卫生间进行简单介绍。
集成隔墙的应用主要是在原始内墙拆除后,局部墙体需要重新砌筑,所以在材料的选择上,选用了装配式的组合隔墙系统。其安装原理是用固定角码将镀锌钢系统龙骨、镀锌钢底槽安装好后,内部填充隔音或防火矿棉材料,外部再进行饰面板覆盖,最终完成隔墙安装。
由于工作室B与团队办公室位置上处于同一区域,为了增大团队办公室的采光面积,将工作室B的墙体选用了玻璃隔墙系统。其安装原理跟集成隔墙一样,是利用了镀锌钢系统龙骨,直接固定于地面和天花后,完成钢框玻璃面板的安装。
整体收纳柜在办公空间占据了很大的体量,其制作提前按照我们既定的装饰部品部件模数化的数据进行设计后,选用优质高聚合材料,经工厂加工完成后,现场进行组合拼装完成安装。
集成墙板的选用,主要是为了解决旧空间中原始结构墙体的装饰效果。墙板材料选用的同样是高聚合板材,其耐冲击性、耐水性、耐用性、防霉性、握钉力都达到全优等级,其阻燃性能达B1级,施工过程无灰尘,不含胶水、无甲醛。集成墙板的安装方法极其简便高效,安装时利用专门的卡条龙骨,将其分别固定于原始墙体表面和墙板背面,直接将装有龙骨的墙板直接卡扣在墙面龙骨上即完成集成墙板的安装,便于电路管线、开关插座的铺设及安装。
地面铺贴中,选用了集成地板——OA防静电网络地板。安装前,运用建筑信息模型(BIM)进行设计排版,直接进行工厂下单定制后完成安装。其优点在于初始地面上,不需要进行地面开槽即可进行水电、网络管线的安装,大大提高了施工的便捷性。项目走廊区域、BIM实验室、休息区等地面面积合计约182m2,安装时,四个安装工人仅仅八个小时完成全部铺贴。
吊顶材料在卫生间、办公区、走廊三个区域进行了不同材料的选择和区分,包括个别区域做了裸顶处理。在卫生间区域,选用了铝扣板吊顶,安装时选用了新型38主龙骨直接固定于原始顶面,然后利用三角龙骨将铝扣板固定在其表面;在办公区域,选用了金属面板吊顶,安装时直接运用新型38主龙骨、卡式龙骨和负面龙骨相结合的方式固定于原始顶面;在走廊区域,选用了面板式金属格栅吊顶,提升了通透感,解决了老建筑层高过低给人带来的压抑感。
整体卫生间是项目的亮点,更是《工业化内装系统》中的重要一环,其概念源自日本,也叫系统卫浴,是包括了顶、底、墙及所有卫浴设施的整体卫浴的解决方案。整体卫生间是工厂化一次性成型,小巧、精致、功能俱全,节省卫生间面积,减少了传统粗放式建设的建筑材料浪费;现场干法施工,搭建过程中无污染、无噪音、无粉尘,更加环保健康;无甲醛等任何有害气体,无瓷砖的放射性元素辐射污染,无异味,即装即用。据统计显示,整体卫浴相较于传统卫浴,能耗仅为180.16千瓦时/吨252.2千克,同比下降47%,其二氧化碳的排放量仅为14%。项目采用的整体卫生间,其底盘采用的是SMC整体防水底盘,最大的优势是可以实现同层排水,施工仅用两个工人、四个小时完成安装。
4 结束语
基于旧空间改造设计的装配式内装实践,不难发现SI住宅体系要求建筑拥有较高的层高和维护空间,部品和设备的模数尺寸更应规则化,才可以实现长久居住的使用价值和社会资产,同时降低建筑全生命周期的成本。旧建筑空间改建的装配式内装是一个必然趋势,我们只有牢牢把握模数化的设计方法,深耕工业化内装系统,才能更好地处理旧建筑空间原始结构与装配式内装之间的关系。
参考文献:
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