裝配式材料系統(tǒng)在既有校園修繕中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

陳 靖

(福建省建筑科學(xué)研究院有限公司，福建 福州 350001)

1 裝配式裝修內(nèi)容

裝配式裝修是指完成工作場(chǎng)所的固定設(shè)備和安裝，滿足建筑和建筑性能基本要求的設(shè)備設(shè)施裝修。

裝配式材料系統(tǒng)分為以下方面：建筑設(shè)計(jì)與裝修設(shè)計(jì)一體化模數(shù)，BIM模型協(xié)同設(shè)計(jì)；驗(yàn)證建筑、設(shè)備、管線與裝修零沖突；產(chǎn)品統(tǒng)一部品化、部品統(tǒng)一型號(hào)規(guī)格、部品統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；由產(chǎn)業(yè)工人現(xiàn)場(chǎng)裝配，通過(guò)工廠化管理規(guī)范裝配動(dòng)作和程序。

信息化協(xié)同主要包括部品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、模數(shù)化，從測(cè)量數(shù)據(jù)、工廠制造協(xié)同，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度與工程配送協(xié)同。

2 校園修繕項(xiàng)目的工程性質(zhì)與定位

校園修繕項(xiàng)目是指擬列入校園修購(gòu)資金計(jì)劃，或者擬投入建設(shè)資金，或者改變房屋現(xiàn)有使用性質(zhì)，或者改變房屋現(xiàn)有結(jié)構(gòu)等，需要學(xué)校慎重決策的維修、裝飾或者改造項(xiàng)目。特征是場(chǎng)所大部分已投入使用，能夠安排的施工周期短，施工操作面有限。

3 裝配式理念的價(jià)值點(diǎn)

裝配式理念的運(yùn)用，國(guó)內(nèi)外都有很成熟的案例，裝配式分兩種性質(zhì)：一種是臨時(shí)搭建場(chǎng)所，如臨時(shí)展覽、臨時(shí)工作人員用房等，這類裝配式形式單一，耐用性僅符合臨時(shí)使用需要；本文提出的概念是第二種性質(zhì)，即模塊化施工，使用材料及工藝的品質(zhì)質(zhì)量均達(dá)到傳統(tǒng)裝修材料工藝標(biāo)準(zhǔn)，所有材料均在工廠加工完成并在現(xiàn)場(chǎng)組合裝配，現(xiàn)場(chǎng)施工周期較傳統(tǒng)施工大幅縮短，非常適合已投入使用的學(xué)校等很難安排充裕施工周期的場(chǎng)所，不存在濕作業(yè)，全程潔凈施工。模塊化設(shè)計(jì)根據(jù)常用裝飾尺寸模數(shù)，整合裝飾模塊形成統(tǒng)一的產(chǎn)品規(guī)格，定制化設(shè)計(jì)限制在一定的模塊內(nèi)，與傳統(tǒng)裝修設(shè)計(jì)形成差異化定位，精準(zhǔn)服務(wù)，減少界限不清、溝通不暢的情況，避免不同項(xiàng)目情況和具體要求提出的定制設(shè)計(jì)、變更設(shè)計(jì)和臨場(chǎng)設(shè)計(jì)工作量等低效的人力與時(shí)間成本，即工業(yè)化設(shè)計(jì)，配合裝配式施工進(jìn)一步形成高效塊裝。要求在前期對(duì)市場(chǎng)做出充分的調(diào)研，設(shè)計(jì)的模塊能滿足大部分高校功能、高校文化與設(shè)備配套的需要。

4 可用的裝配式材料與工藝

4.1 支架吊頂

在施工過(guò)程中，吊頂是非常重要的建筑環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的吊頂施工包括多個(gè)方面，并且應(yīng)用于許多機(jī)械設(shè)備，因而吊頂?shù)氖┕ば史浅５汀５牵捎醚b配式支架吊頂施工模式后，施工效率大大提高，建材損失也大大減少。然而，組裝好的天花板結(jié)構(gòu)的精度要求相對(duì)較高，并且由于與該結(jié)構(gòu)有關(guān)的所有預(yù)制部件都具有匹配的部件，因而這是對(duì)高精度要求的重要因素。因此，為了在正式施工之前不斷提高施工精度，有必要對(duì)龍骨進(jìn)行全面的測(cè)量，這可以為順利施工提供基本保證。以金屬天花板為例，由于金屬天花板的重量相對(duì)較大，工作變得更加困難，在實(shí)際施工中有許多因素會(huì)干擾該項(xiàng)目。基于此，有必要對(duì)金屬頂棚進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和計(jì)算，以保證裝配零件的正確安裝和提高施工效率。

4.2 可拆卸式墻板

目前在室內(nèi)裝修時(shí)，通常在需要裝飾的墻面、立柱等部位用木龍骨找平，然后在龍骨上用細(xì)木工板做基礎(chǔ)，再將飾面掛墻板用膠固定在木龍骨或者細(xì)木工板框架上，然后再現(xiàn)場(chǎng)刷漆。木龍骨框架制作的時(shí)間一般占裝飾墻面總時(shí)間的50%以上，木龍骨框架的成本占總成本的30%以上，同時(shí)需要大量的木材，還需在鋪裝飾面板時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)涂漆或補(bǔ)漆，而且膠水中含有的有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)居室造成二次污染。并且施工時(shí)間長(zhǎng)、木龍骨框架無(wú)法重復(fù)利用、不環(huán)保、不防火，已無(wú)法適應(yīng)目前低碳、環(huán)保的需要。可拆卸式的墻板系統(tǒng)是一種可拆卸式安裝用鋁龍骨，其特征在于在鋁龍骨上開(kāi)有用于固定的孔和用于懸掛飾面墻板的長(zhǎng)孔。本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下特點(diǎn)：①龍骨采用鋁型材制作而成，可直接在各種材質(zhì)的墻面調(diào)平安裝，無(wú)需木工板和木龍骨打底，可節(jié)約大量的木材，且施工期間不會(huì)對(duì)居室造成任何污染，同時(shí)在拆卸后可重復(fù)利用，且防火、防水、防蟲(chóng)、不變形，能有效降低裝修時(shí)的成本；②在鋁龍骨上開(kāi)有用于固定的孔和用于懸掛飾面墻板的長(zhǎng)孔，可減小墻面與飾面掛墻板之間的距離，增大裝修后的空間，而且拆裝方便，能有效提高裝修效率，節(jié)省裝修時(shí)間。這在校園修繕項(xiàng)目的施工周期精細(xì)控制上優(yōu)勢(shì)明顯，且符合學(xué)校便于維護(hù)管理的需要。

4.3 高架地面

在裝飾領(lǐng)域不斷加深的基礎(chǔ)上，高架地面與裝飾很好地融合在一起。除了安裝前保證好防水措施之外，還應(yīng)在基本底座上使用防水材料，如鋁薄膜，使地面保持干燥，然后將膠水涂在地板上。還應(yīng)小心放置地板墊，地板墊必須是平坦的，不得起鼓，必須在地板和墻壁之間安裝不超過(guò)1 mm的空隙，在密度很高的地板上留下每塊0.4 mm的空隙，以防止今后發(fā)生地板變形。

5 裝飾模塊化——模數(shù)設(shè)計(jì)概念

模塊化設(shè)計(jì)的概念最早是在20世紀(jì)50年代由西方國(guó)家提出。在提出這一概念之后，人們開(kāi)始系統(tǒng)地研究這一概念。原型設(shè)計(jì)最初用于裝飾建筑物，但廣泛用于機(jī)器生產(chǎn)。總設(shè)計(jì)主要研究建筑物內(nèi)裝飾部件的形狀，從單元件到綜合建筑裝飾系統(tǒng)。內(nèi)部組件系統(tǒng)被分類為單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)部件或類似功能。標(biāo)準(zhǔn)化是綜合系統(tǒng)的先進(jìn)原型設(shè)計(jì)。建筑裝飾設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)結(jié)合了綠色設(shè)計(jì)概念和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法，從而縮短了內(nèi)部裝飾元素的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)周期。模塊化具有極好的環(huán)境影響，可最大限度地減少環(huán)境污染，并可拆卸和重新組裝裝飾產(chǎn)品，以生產(chǎn)新產(chǎn)品。

標(biāo)準(zhǔn)化模塊化單元。標(biāo)準(zhǔn)化模塊化是模塊化設(shè)計(jì)的重要組成部分，是確保項(xiàng)目質(zhì)量和縮短施工時(shí)間的前提。模塊化設(shè)計(jì)的基本原理是將所有模塊化設(shè)備，模塊和拼接結(jié)合在一起。檢查其他模塊或相同工程模塊的組合，并在相同模塊之間進(jìn)行交換。界面中強(qiáng)調(diào)或組合了這兩個(gè)功能。

合理拆卸模塊。使用盡可能少的產(chǎn)品，模塊化設(shè)計(jì)是合理的評(píng)估點(diǎn)。通過(guò)零件合理化，產(chǎn)品的水平和性能得到穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)單元的功能和結(jié)構(gòu)的科學(xué)研究，各單元通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單的單元組合簡(jiǎn)化運(yùn)輸，并降低其成本。同樣，雖然各單元為避免模糊不清提供了靈活性，但合理的拆卸(即維護(hù)和擴(kuò)大各單元)是各單元設(shè)計(jì)中最重要的實(shí)務(wù)職能。總之，分工的合理性直接決定了模型設(shè)計(jì)的成功。

6 設(shè)計(jì)與施工周期節(jié)點(diǎn)與傳統(tǒng)施工對(duì)比

目前，公共場(chǎng)所在裝飾領(lǐng)域的組裝率很高，但在住宅內(nèi)部，仍以櫥柜和整體浴室的形式為主，并且在櫥柜外廚房的其他區(qū)域未進(jìn)行大規(guī)模的預(yù)制裝飾。其他區(qū)域具有裝配結(jié)構(gòu)，但存在相關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題。

學(xué)校的建筑設(shè)計(jì)是否合理，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，因而必須進(jìn)行良好的過(guò)程設(shè)計(jì)，以有效地確保預(yù)制產(chǎn)品的質(zhì)量，最大限度地減少錯(cuò)誤，并使產(chǎn)品的外觀足夠美觀。只有這樣，才能為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)更加舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境。由于具有很強(qiáng)的承載能力，可用于零件生產(chǎn)，可有效保證模具的平整度。還應(yīng)調(diào)整組件的邊緣區(qū)域并合理控制尺寸偏差。在設(shè)計(jì)零件時(shí)，必須考慮零件和孔的要點(diǎn)。另外，起重設(shè)備的功能有限并且在施工現(xiàn)場(chǎng)難以操作，有必要合理地設(shè)計(jì)部件的分開(kāi)位置，以使起重順利完成。

7 裝配式裝修、裝配率政策與水平

雖然裝配式裝修模式已被越來(lái)越廣泛地被使用，但在裝配率政策上還沒(méi)有成熟的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，可參照國(guó)標(biāo)如下。

《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51129—2015)關(guān)于裝配率的定義為：工業(yè)化建筑中預(yù)制構(gòu)件、建筑部品的數(shù)量(或面積)占同類構(gòu)件或部品總數(shù)量(或面積)的比率(實(shí)際評(píng)價(jià)規(guī)則中，不含已經(jīng)計(jì)算預(yù)制率的構(gòu)件)。

規(guī)范要求不低于50%，裝配率計(jì)算只針對(duì)單獨(dú)構(gòu)件或建筑部品，未提出單棟建筑的裝配率計(jì)算方法(分6類，各部位裝配率均大于50%，視同建筑整體裝配率大于50%)。

在上海，建筑單體裝配的內(nèi)涵在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)裝配率概念的基礎(chǔ)上有所拓展，明確了計(jì)算公式：

建筑單位體裝配率=建筑單位體預(yù)制率+部品預(yù)制率-其他

上海規(guī)范要求不低于60%，并提出了“部品裝配率”包含7項(xiàng)：全裝修、預(yù)制內(nèi)隔墻、單元式幕墻、集成式廚房、集成式衛(wèi)生間、集成管道井、集成排煙道。

此外，浙江省印發(fā)的《2020年全省建筑工業(yè)化工作要點(diǎn)》中提出，推廣應(yīng)用裝配式、集成化裝修，實(shí)施主體結(jié)構(gòu)和裝修工程的全系統(tǒng)裝配化，推動(dòng)裝配式主體和裝配式裝修的深度融合。

8 運(yùn)用趨勢(shì)

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，裝配式裝修技術(shù)被廣泛應(yīng)用，90%以上的傳統(tǒng)建筑被轉(zhuǎn)移到工廠環(huán)境中，建筑時(shí)間縮短了50%，建筑廢料減少了50%以上。許多技術(shù)人員已開(kāi)始使用這一技術(shù)，并取得了更好的環(huán)境成果、降低了建筑成本和保證了建筑質(zhì)量。隨著社會(huì)需求的逐步提高，用于裝配式裝修的大多數(shù)基本建筑材料可工廠生產(chǎn)，生產(chǎn)、裝配工業(yè)也已準(zhǔn)備就緒。在校園建設(shè)和翻新項(xiàng)目中，例如荷蘭的阿姆斯特丹大學(xué)，美國(guó)的美國(guó)大學(xué)、伯克利大學(xué)和英國(guó)的紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)等，都是按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，這一概念也在實(shí)際應(yīng)用中得到了進(jìn)一步推廣。

9 結(jié) 語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建筑行業(yè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，人們對(duì)節(jié)能和環(huán)保越來(lái)越看重。裝配式建筑已成為時(shí)代的重要標(biāo)志和歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)，其應(yīng)用于校園十分合理，并將越來(lái)越廣泛。

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