三維軟件在鋁模板設(shè)計(jì)施工上的應(yīng)用

張世偉 武港港

鋁模板以自身安裝輕便快捷、周轉(zhuǎn)次數(shù)高、質(zhì)量可靠、成型效果好、成本低等優(yōu)勢(shì)獲得人們高度關(guān)注。三維可視化設(shè)計(jì)作為鋁模板生產(chǎn)施工過程中不可缺少的一環(huán)，擁有提升設(shè)計(jì)效率、減少差錯(cuò)率，降低鋁模生產(chǎn)成本的功能，伴隨著鋁模板發(fā)展也逐漸走進(jìn)大眾視線，推動(dòng)了建筑施工和鋁模產(chǎn)業(yè)的又一輪升級(jí)。

1.鋁模板體系及在施工應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 鋁模板體系

鋁模板體系是由模板、支撐、緊固、配件四大模塊組成，其中模板包括墻、梁、樓面、樓梯、吊模五大類；支撐包括豎向支撐和斜撐；緊固包括對(duì)拉螺桿與背楞；配件包含銷釘銷片，安裝工具等附屬物品。以上組成了完整的鋁模板體系。

1.2 鋁模板在建筑施工中的優(yōu)缺點(diǎn)

眾所周知，鋁型材在建筑施工材料中屬于輕型材料，在建筑施工中得到廣泛應(yīng)用，其大量使用也必有其亮眼之處。鋁模板應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)在于其質(zhì)量輕，便于安裝，滿足房建承載力要求，混凝土成型的效果好、免抹灰，降低了人工材料成本，施工質(zhì)量高，周轉(zhuǎn)次數(shù)多并且施工周期短。可避免產(chǎn)生大量建筑垃圾，節(jié)省場(chǎng)地資源和施工成本。同時(shí)，其也有不可避免的缺點(diǎn)：在結(jié)構(gòu)方面使用鋁模板需全配，可調(diào)性不強(qiáng)，變化使用成本高，現(xiàn)場(chǎng)維修方面較麻煩，返廠維修周期長。螺桿位置易與管道預(yù)埋件沖突，安裝前需進(jìn)行表面處理，否則會(huì)造成混凝土氣泡或與模板粘連，影響混凝土外觀。模板生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)和質(zhì)量上應(yīng)多加注意，避免設(shè)計(jì)錯(cuò)誤問題和質(zhì)量問題[1]。

2.三維可視化軟件在鋁模板設(shè)計(jì)施工上的應(yīng)用

2.1 三維軟件在鋁模板設(shè)計(jì)施工上的應(yīng)用

流程鋁模板設(shè)計(jì)施工流程：收集資料進(jìn)行深化→三維建模模型優(yōu)化→配模→碰撞檢查模板編號(hào)分區(qū)→生產(chǎn)分區(qū)打包→技術(shù)交底現(xiàn)場(chǎng)施工。

首先由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)深化人員接受需求方提供的相關(guān)技術(shù)圖紙資料，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行前期深化，優(yōu)化鋁模板無法使用的相關(guān)區(qū)域，避免造成鋁模板設(shè)計(jì)施工困難和模板建筑沖突。后期三維設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)深化人員提供的優(yōu)化后圖紙進(jìn)行配模設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中提前做好施工準(zhǔn)備，減少施工中的相關(guān)問題節(jié)省施工時(shí)間，配合生產(chǎn)提前解決打包分區(qū)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廠家免拼打包[2]。

2.2 三維軟件在設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

圖1 鋁模板設(shè)計(jì)圖

隨著鋁模板的廣泛應(yīng)用，二維設(shè)計(jì)逐漸被市場(chǎng)淘汰，在二維設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)錯(cuò)誤率居高不下，設(shè)計(jì)效率低下得不到顯著提升，嚴(yán)重影響鋁模板生產(chǎn)效率。同時(shí)，二維設(shè)計(jì)對(duì)人員空間感要求高，人員配比較為繁雜。相反，三維軟件的使用可以大大提升設(shè)計(jì)效率。在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)熟練使用三維軟件后，人員配比可節(jié)省一半以上。深化方面，可直觀展示鋁模在建筑施工上的表現(xiàn)，促進(jìn)溝通協(xié)調(diào)，其需求和做法可直觀展現(xiàn)出來，減少傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的沖突與矛盾，減少溝通時(shí)間，加快項(xiàng)目進(jìn)展。深化過程中，深化人員同項(xiàng)目施工技術(shù)人員需要溝通交流，特別是在施工工藝、鋁模施工做法、鋁模施工可行度上進(jìn)行透徹的交流，才能保證后續(xù)鋁模進(jìn)場(chǎng)安裝時(shí)減少因溝通不暢導(dǎo)致的分歧。在配模方面，其可視化的功能方便設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤與漏洞，提升設(shè)計(jì)效率。使用軟件建立三維模型，可有效避免錯(cuò)配漏配，減少結(jié)構(gòu)沖突，直觀展示成型結(jié)構(gòu)效果。另外，在軟件中建立公司模板體系，方便快捷地完成設(shè)計(jì)周期，在生產(chǎn)周期節(jié)約成本上起到了很好的促進(jìn)性。傳統(tǒng)的二維配模，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)各部位分工設(shè)計(jì)需要4 人～6 人，時(shí)間上以一周為限，包括設(shè)計(jì)與合模檢查，人力與時(shí)間需求較高。三維軟件建模團(tuán)隊(duì)僅需2 人～3 人便可完成，且時(shí)間能充分得到利用。建模，配模結(jié)束后，檢查方面因其可視化更能直觀進(jìn)行系統(tǒng)檢查，并有自動(dòng)碰撞檢查輔助，時(shí)間和人力需求減少一半以上。

2.3 三維軟件在施工上的應(yīng)用

傳統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)以二維平面圖為參考，在安裝施工過程中因施工人員技能素質(zhì)，圖紙表達(dá)不清晰等原因，造成不可避免的施工問題。增加了現(xiàn)場(chǎng)施工人員和設(shè)計(jì)人員的溝通時(shí)間和技術(shù)交底指導(dǎo)時(shí)間，不僅拖慢工期而且也會(huì)產(chǎn)生不必要的施工成本。采用三維模型參考，鋁模板到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)配模圖紙與編號(hào)進(jìn)行拆包安裝，復(fù)雜節(jié)點(diǎn)可依據(jù)三維模型更好展現(xiàn)拼裝方法，做到準(zhǔn)確安裝不遺漏件。其直觀的可視化表現(xiàn)便于現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)安裝結(jié)構(gòu)的理解和操作，減少溝通與學(xué)習(xí)時(shí)間，加快施工節(jié)奏，大大節(jié)省了施工成本。以項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工為例，在未使用三維設(shè)計(jì)軟件的情況下，如若模板到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，施工過程中出現(xiàn)施工人員不會(huì)安裝或結(jié)構(gòu)與模板沖突，導(dǎo)致模板返廠維修和指導(dǎo)時(shí)間增加，增加的施工周期和人員成本可想而知。

3.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與三維設(shè)計(jì)在鋁模板上的案例分析

3.1 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)

鄭州市碧源月湖項(xiàng)目樓棟，預(yù)估3400m2。深化設(shè)計(jì)使用二維軟件進(jìn)行，為保證合格率消除拼裝錯(cuò)誤，使用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)拼裝檢查。深化用時(shí)20d，且后續(xù)設(shè)計(jì)階段持續(xù)修改細(xì)節(jié)深化圖紙，導(dǎo)致配模階段同步修改配模圖。配模團(tuán)隊(duì)不含深化人員五人，標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)用時(shí)7d，中間因施工做法溝通變更深化圖紙，對(duì)配模圖紙進(jìn)行修改。鋁模各體系部位錯(cuò)峰下單，完全結(jié)束用時(shí)13d。待生產(chǎn)完成進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)預(yù)拼裝，進(jìn)行查錯(cuò)、編號(hào)、打孔。預(yù)拼過程中發(fā)現(xiàn)拼裝設(shè)計(jì)錯(cuò)誤包括孔位不準(zhǔn)、模板碰撞、模板長度錯(cuò)誤、背楞與模板碰撞等錯(cuò)誤七處。設(shè)計(jì)人員重新下單修改120 余件。預(yù)拼裝完成驗(yàn)收，打包入庫用時(shí)12d。剔除深化時(shí)間，此次項(xiàng)目樓棟設(shè)計(jì)預(yù)拼裝共計(jì)用時(shí)25d。

3.2 三維軟件

九龍廣場(chǎng)項(xiàng)目樓棟，預(yù)估3200m2。深化設(shè)計(jì)使用二維軟件與三維軟件輔助設(shè)計(jì)，經(jīng)三維直觀檢查后使用場(chǎng)內(nèi)免拼裝。深化用時(shí)15d，敲定深化圖紙。配模團(tuán)隊(duì)不含深化人員3 人，建模1d，配模與碰撞檢查2d，清單設(shè)計(jì)圖自動(dòng)生成用時(shí)1d，設(shè)計(jì)用時(shí)4d。生產(chǎn)完成后進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)免拼裝打包，拼裝人員挑料編號(hào)，打包入庫用時(shí)3d。排除深化時(shí)間，此次項(xiàng)目樓棟設(shè)計(jì)預(yù)拼裝共計(jì)用時(shí)7d。

3.3 分析

從時(shí)間上來看，三維擁有碾壓二維的優(yōu)勢(shì)，提高了生產(chǎn)效率。節(jié)省時(shí)間最長在于配模檢查、設(shè)計(jì)出圖、錯(cuò)誤模板二次生產(chǎn)與預(yù)拼裝上，因技術(shù)含量低導(dǎo)致產(chǎn)生大量的生產(chǎn)作業(yè)時(shí)間。另外，生產(chǎn)場(chǎng)地的長時(shí)間占用，設(shè)計(jì)成員因錯(cuò)誤問題無法抽身和錯(cuò)誤模板二次修改和重新生產(chǎn)也都大大拖慢了鋁模公司生產(chǎn)的節(jié)奏，增加了生產(chǎn)成本。在后續(xù)模板進(jìn)場(chǎng)后，鋁模項(xiàng)目服務(wù)人員也反饋三維立體模型對(duì)模板的指導(dǎo)安裝也起到了促進(jìn)的作用，同時(shí)模板雖然采用免拼，但到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，模板錯(cuò)誤發(fā)生率較二維設(shè)計(jì)預(yù)拼裝的樓棟來說也是大大降低。長久而言，采用三維設(shè)計(jì)軟件前期所付出的成本投入，與使用后給鋁模生產(chǎn)廠家?guī)淼脑鲂啾龋罢呖梢院雎圆挥?jì)。

4.三維軟件在鋁模板應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)

采用三維設(shè)計(jì)軟件可顯著減少鋁模設(shè)計(jì)錯(cuò)誤率，提高鋁模板生產(chǎn)廠家的效率，節(jié)約人力與生產(chǎn)成本，避免建筑結(jié)構(gòu)與模板沖突，減少鋁模板現(xiàn)場(chǎng)施工維修返廠率，方便建筑現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安裝與拆卸，顯著提高工作的效率及降低人工成本。

5.總結(jié)

便捷環(huán)保與智能化是鋁模板產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流方向，本文從三維軟件對(duì)鋁模板設(shè)計(jì)施工上的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合鋁模板在建筑施工上的優(yōu)異表現(xiàn)，展現(xiàn)三維軟件在鋁模板設(shè)計(jì)施工過程中的應(yīng)用流程，從而使得鋁模板設(shè)計(jì)施工得到優(yōu)化，進(jìn)一步節(jié)約成本，降低施工周期，促進(jìn)施工方與生產(chǎn)方利益最大化。