高层住宅铝模精装化设计应用研究

(整期优先)网络出版时间:2024-06-04
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高层住宅铝模精装化设计应用研究

陈斌生

安宁金域华辉房地产开发有限公司

摘要:通过铝模精装化设计工程应用案例,详细阐述了铝模精装化设计的定义、意义和优势, 经工程应用效果研究了铝模精装化设计的工作流程、施工工艺和设计要点,进行了成本效益 分析,并对其在建筑领域广泛使用和未来发展进行了展望。

关键词:铝模;精装化设计;设计要点;成本效益 中图分类号:TU241.8;TU745.1

文献标志码:B文章编号:

一、引言

随着建筑行业施工技术的不断成熟和降本增效的要求,高层住宅铝模施工工艺已全面推广,按照建筑行业发展和环保政策的要求,未来住宅房屋精装修交付已是大势所趋。然目前 铝模施工工艺虽较木模施工工艺,对建筑结构成型效果有较大质量提升,但对精装修水电安 装类精准定位预埋、精装修部品安装要求及细部构造成型仍存在较大差距,故铝模精装化设 计主要通过铝模技术与精装修设计相结合,有效的提高房屋质量品质和有利于企业降本增 效,为住宅精装修交付普遍推广带来了新的机遇。

二、铝模精装化设计的定义、意义和优势

(一)定义

铝模精装化设计是指在铝模深化设计阶段,以建筑施工图、结构施工图、电 气暖通、给排水等各设备专业图及精装标高体系综合叠图,创建BIM成果模型后, 对各专业交叉错漏碰缺问题优化调整,将精装修的设计理念和细节融入到铝模深化设计中,实现主体结构施工与精装修施工的一体化。

(二)意义

铝模精装化设计须达到以下效果:1)二次结构一次浇筑成型;2)水电点位 结构施工阶段精确预埋,无结构剔凿、二次开孔, 所有机电设备(包括空调、新 风、燃气、供暖等)、给排水、消防管网的路由、套管及点位精准化定位预埋;

3) 结构尺寸及细部构造满足精装模数要求: 瓷砖排版、门窗、窗台板、推拉门、


栏杆等部品的安装收口要求在结构施工阶段前置考虑,在铝模深化设计阶段设置相应构造措施。铝模精装化设计目的意义在于有效的提高房屋质量品质和有利于企业降本增效。

(三)优势

1.精度高、定位准、整体成型质量好

铝模精装化设计时,结合各专业设计图纸,创建BIM模型,将构造柱、厨卫 反坎、门垛、墙垛、检修口、门窗企口、滴水线、栏杆预埋口、洞口、压槽、窗 台石嵌固口等细部构造在铝模深化图纸中优化调整,提高结构整体性,利于混凝 土浇筑后整体成型质量提升。

铝模具有较高的精度,能够保证建筑结构的尺寸准确性和成型质量,能够有 效的规避顶板波浪形、墙体歪斜、缺棱掉角、阴阳角不顺直、门洞大小头、结构 错台等质量通病,有利于提升精装修观感质量。在铝模精装化设计阶段,通过瓷砖排版模数来规避点位平面冲突及调整短小尺寸,通过吊顶排版来规避管道标高冲突及调整灯具平面点位,通过标高体系来规避倒水、安装及功能性缺陷, 切实 将各设备专业所需安装的线槽、点位、孔洞等一次性设计成型,铝模生产及结构施工时预留设置,既可以有效避免二次结构开槽、开孔、剔槽等,又定位精准、施工高效且减少质量隐患。

2.降本增效

铝模精装化设计通过BIM建模来解决各专业错漏碰缺及功能性缺陷问题,可  有效规避专业交叉间冲突问题, 最大限度降低设计问题而造成的返工拆改无效成本;将土建及结构中二次施工难度较大部分或细部节点施工质量不易控制部分, 通过铝模精装化设计来调整优化做法,铝模一次成型后可有效降低二次结构施工  人工成本;将精装修所需水电点位、安装设备、给排水管道及精装修部品细节要  求等,在结构施工阶段即精准定位预埋预留,规避二次调整造成的质量风险隐患  和费用增加。

三、铝模精装化设计工程应用案例

(一)铝模精装化设计工作流程

以昆明市盘龙区青龙山项目高层住宅为例,该项目在施工前期即采用了铝模


精装化设计,具体深化设计工作流程见图1:

1铝模精装化设计工作流程

(二)主要施工工艺流程

以昆明市盘龙区青龙山项目高层住宅为例,土建主体结构、粗装修及精装修 施工阶段主要施工工艺流程见表1:

1主要施工工艺流程

施工阶段

序号

工序

1

测量放线

2

墙柱钢筋焊接/绑扎/整改

3

墙柱水电预留预埋

4

墙柱铝模拼装/实测/校核/加固

5

水平铝模拼装/实测/校核/加固

6

梁板钢筋绑扎

7

梁板水电、消防、设备预留预埋

8

隐蔽验收及混凝土浇筑

1

实测实量及结构闭水

2

室内测量放线

3

砌筑施工(高精砌块)


4

门窗、栏杆及烟道安装

5

管线排堵及给排水、电气、消防安装

6

抹灰施工(薄抹灰或免抹灰)

7

水电穿线、打压、试电、通球等功能性试验

1

卫生间、厨房、阳台防水工程

2

吊顶打孔、吊杆及龙骨安装、封板及石膏线条施工

3

木地板基层(自流平)

4

客餐厅、厨卫、阳台等地砖铺贴、踢脚线及地漏安装

5

厨卫墙砖

6

腻子及乳胶漆施工

7

橱柜及收纳系统、入户门、户内门、木地板等木作安装

8

木饰面、五金洁具、灯具、厨电、淋浴屏等部品安装

9

功能性调试及分户验收

10

开荒精保洁、交付入伙

(三)深化设计主要内容及技术实施要点

以昆明市盘龙区青龙山项目高层住宅为例,铝模精装化深化设计主要内容及

技术实施要点见表2:

2深化设计主要内容及技术实施要点

序号

名称

问题描述

技术实施要点

1

BIM模型

高层住宅管线复杂,容易出现预留洞口遗漏、预埋错误和定位不精准、管线交叉冲突等问

给排水:确定立管及水平管路由、洞

口定位、预埋套管尺寸及竖向标高;

消防喷淋:确定主管及支管路由、洞

口定位、预埋套管及竖向标高;

新风:确定进风及排风路由、洞口定

位、预埋套管及竖向标高;

电气:确定电气管线路由、点位数

量、预埋底盒平面定位及标高;

⑤燃气:确定立管及支管洞口定位、预


埋套管及竖向标高;

2

混凝土 反坎

混凝土反坎二次结构施工功效低、成型质量 难以保证,施工缝交界 处易渗漏

反梁、矮墙、厨卫、阳台、飘窗等部 位混凝土反坎,采用铝模定型化设计与结构楼板一次性浇筑;

卫生间、阳台阴角圆弧角,采用铝模

定型模具同结构一次性浇筑。

3

构造柱

构造柱施工工序繁杂,二次浇筑成型质量难 以保证

超过5m的非混凝土墙体中间设置构造

柱,增加墙体整体稳定性;

构造柱与主体结构一次性浇筑成型;

构造柱必须采取断开措施,否则将改

变建筑结构受力形式,采用灌砂、设置泡沫板等方式断开处理,卫生间等有水房间构造柱在顶部断开。

4

门洞下挂梁/板

门洞上方过梁二次施工工序繁琐,耗时且施工质量难以保证

过梁优化为下挂梁、板形式,与结构

混凝土一次性浇筑成型;

下挂梁、板必须设置构造配筋,与墙

柱钢筋绑扎锚固满足要求。

5

门垛、墙垛、窗垛

门垛及墙垛二次结构施工工序繁琐,施工难 度大且质量难以保证

≤300mm的非混凝土墙垛、窗垛、门 垛等,宜改为混凝土墙体与墙柱一次性浇筑成型;

墙垛、门垛、窗垛等必须采取断开措 施,否则将影响建筑结构受力形式,采用灌砂、设置泡沫板等方式断开处理,卫生间等有水房间门垛在顶部断开;

铝模精装化设计阶段,须根据门套线 宽度、涂饰面施工操作空间、瓷砖厚度等,确定洞口尺寸、门垛定位及宽度尺寸,满足套装门安装实施要求。


6

全混凝土内墙(强 弱电箱、 淋浴区)

砌体墙上二次开洞、开槽布管及埋设强弱电箱会影响砌筑质量,且 后期开裂、空鼓风险较 高;卫生间淋浴区砌筑 墙体渗漏风险高

户内强弱电箱预埋墙体部位深化为混

凝土墙体;

卫生间淋浴区墙体应深化为混凝土墙

体。

7

传料口、

放线孔、

甭管预留 洞企口

传料口、放线孔、甭管 预留洞新旧混凝土结合不好易开裂渗漏

①采用铝模定型化磨具,设置企口压槽。

8

给排水路

给排水管布设不合理,影响吊顶及地砖铺贴标高,二次剔槽影响结构质量,容易产生渗漏、开裂隐患

给水管走天花,铝模精装化设计阶段 即考虑给水管走吊顶及墙面的管道路由;

确定给水管道穿梁、穿墙定位、标高

后预埋套管;

确定给水管墙面走向后,在铝模上设 置压槽,压槽宽度及深度根据管径确认并应留有余量。

9

成品止水 节预埋

给排水立管穿楼板时传统预留孔偏差大,二 次开孔破坏结构且吊洞质量难以保证、渗漏 隐患大

铝模精装化设计时,考虑瓷砖排版、 马桶坑距、地漏位置、地砖排水坡度等,综合确定立管定位;

结构施工时给排水立管穿楼板洞口预

埋成品止水节,与结构一体化浇筑;

成品止水节采用铝模钻孔安装膨胀管 和螺丝或设置橡胶块的固定方式,保证止水节精装定位预埋。

10

强弱电箱 预留预埋

强弱电箱空间大,二次预埋施工破坏结构且有墙体开裂风险

强弱电箱所在墙体应深化为全混凝土

墙体;

电箱箱体应在结构施工时预埋,与混


凝土一次性浇筑成型;

箱体预埋时应深化设计箱体四周配筋 和焊接固定方式,避免混凝土浇筑过程中产生偏位;

箱体四周应制作外部框架,内部加撑 木方或挤塑板填充避免混凝土浇筑过程中箱体破坏变形。

11

强弱电开 关、插座底盒预埋

开关、插座底盒容易偏位、二次安装容易破坏结构且观感较差

开关、插座底盒预埋时,底盒四周焊 接井字型钢筋框架,背部采用定位筋支撑,绑扎或焊接在墙体钢筋上,固定牢固避免偏位;

底盒内应填充锯末或挤塑板,避免混 凝土浇筑过程中底盒变形破坏或堵

塞;

超过两个开关、插座并列安装时应采

用连体底盒。

12

楼板线盒

精装定位

预埋

楼板线盒预埋定位不准,返工整改破坏结构且有渗漏隐患

铝模精装化设计阶段,结合精装修灯 具、吊顶、设备安装等,确定线盒预埋数量及位置;

楼板上线盒采用定位器实现预埋精准

定位。

13

燃气管路

由预留预

燃气立管二次开洞破坏结构且有渗漏隐患; 橱柜台面、柜体及吊顶 二次软管开孔难度大

铝模精装化设计阶段,结合精装修图 纸和燃气深化图纸,须确定燃气立管定位、燃气软管路由及穿吊顶、台面和柜体预留孔位置;

结构施工时燃气立管位置预埋成品止 水节套管,采用铝模钻孔安装膨胀管和螺丝或设置橡胶块的固定方式,保证精装定位;


精装修施工时,根据燃气软管路由, 在吊顶、橱柜台面石和柜体侧板上准确预留路由孔,避免二次开孔。

14

穿墙、穿

梁孔洞预

安装设备穿墙、穿梁孔洞预埋遗漏或定位不准、尺寸偏差较大会造成管道无法安装,重新开孔破坏结构且有外墙渗漏风险

铝模精装化设计阶段,结合各专业设 备图纸,通过BIM建模、叠图须准确 确定各类穿墙、穿梁孔洞位置、管道路由及标高、尺寸大小;

穿墙、穿梁预埋管应采用钢套管,采 用铝模开孔、设置定位器等方式精装预埋;

穿外墙孔洞套管预埋时应考虑坡度,

内高外低防止外部雨水倒流;

若新风、空桶洞口和燃气排气孔相距 较近时,应采取避开措施,保证安全距离,避免新风、空桶设备吸入废

气。

15

不同墙体

交接部位

企口

不同墙体交接部位是 墙体开裂重点部位,且交接部位垂平偏差过大影响观感

剪力墙与砌筑墙体交接部位应预留企 口,保证搭接部位嵌缝、挂网、抹灰等工艺实施要求;

隔墙与梁底垂直搭接时,梁侧应预留 企口,保证搭接部位嵌缝、挂网、抹灰等工艺实施要求。

16

外窗企

口、栏杆

预埋件杯

口预留

外窗外窗抹灰收口层 与窗框塞缝形成渗水通道,栏杆安装预埋板外漏影响观感

铝模精装化设计阶段,须优化外窗安 装节点,外窗外侧部位采用结构预留找坡,有效避免雨水倒渗;

外窗窗框安装部位预留企口,内高外 低,且窗框采用膨胀螺栓安装,有效规避固定片安装部位渗漏风险;

深化设计阶段须确定栏杆安装部位位


置、杯口深度及尺寸大小等,采用铝模定型化模具预留企口。

17

瓷砖踢脚 线

瓷砖外漏影响观感,二次剔槽破坏结构且成本较高

铝模精装化设计阶段,根据瓷砖踢脚 线高度和厚度,采用铝模内收处理或压槽方式在混凝土墙体根部预留瓷砖踢脚线粘贴厚度。

18

瓷砖排版

厨卫墙体转角多、窗洞高度不符合瓷砖排版模数,造成瓷砖切割量 及损耗大,且影响观感 质量

在铝模精装化设计阶段,厨卫窗台高 度应结合瓷砖规格、瓷砖排版来确

定,规避贴砖小条;

瓷砖排版图应根据厨卫电器、给排

水、开关插座、收纳柜体、五金洁具等综合考虑排版,确定最佳排版图后反向推导校核铝模深化图。

19

室内外  标高体系

吊顶标高与管道、门窗冲突影响使用功能,地 面完成面标高影响套装门开启,厨卫、阳台 装饰面标高降板不足, 门窗、栏杆及消防互相 碰撞

铝模精装化设计阶段,通过BIM模型 须确定吊顶和各类管道竖向标高关

系,规避冲突以最大限度提升精装修完成后净高;

根据各功能间确定平面标高关系,保 证电梯标高高于公区地砖完成面,室内厨卫及阳台地砖完成面满足降板、排水找坡要求;

结合套装门、栏杆、外窗、消防等各 专业图纸,确定室内外立面排版及标高体系,规避交叉冲突和功能性缺

陷。

五、铝模精装化设计的成本效益分析

(一)成本方面

以昆明市盘龙区青龙山项目高层住宅2栋为例(2栋地上24层,建筑面积


14000平米),经过铝模精装化设计、施工后,与传统木模工艺各主要分项工 程对比,成本对比分析表见表3:

3成本对比分析表

序号

分项名称

木模工艺  (单价:元)

铝模工艺  (单价:元)

成本对比分析

1

模板工程(㎡)

122

65

铝模3套模板,木模须5套模 板,铝模减少材料浪费

2

钢筋工程

(t)

1200

880

钢筋工程仅考虑单吨人工费,铝

模深化设计后减少了异性结构二

次结构施工,人工成本降低

3

混凝土工程

(m³)

530

490

铝模体系加固效果好,混凝土成

型质量好,减少了混凝土材料浪

费,降低了缺陷整改人工成本

4

砌筑工程(m³)

780

640

铝模配套高精加气块,减少异性墙体砌筑,砌筑工效显著提升,

人工成本降低

5

粗装修工程

(㎡)

52

30

木模工艺为传统水泥砂浆抹灰,铝模配套剪力墙免抹灰、砌筑墙薄抹灰,减少材料浪费且提高人

工效能

6

电气工程

(m)

18

12

电气工程仅考虑配管和配线,因 铝模一次性预埋内容增加、定位精度提高、成型质量提升等,较少了二次配管配线和返工整改,

人工费显著降低

7

给水工程

(m)

20

12

铝模采用成品止水节和墙面压槽,定位精度高、成型质量好,减少了二次返工整改,人工费显


著降低

8

排水工程

(m)

130

123

铝模采用钢套管后定位精度提

高,减少二次返工整改,人工费

略减少

9

钢套管预留预 埋工程(个)

314

200

铝模钢套管定位精度高,减少二次返工整改,人工费显著降低

10

弱电工程

(m)

73

86

弱电工程仅考虑配管、线槽桥架

安装,因箱体预埋增加加固措施

及路由优化增加工程量,材料费

用略微增加

11

墙地砖工程

(㎡)

55

50

墙地砖工程仅考虑人工费,铝模 精装化设计后,水电点位精准度提高,瓷砖排版模数匹配,减少瓷砖二次切割及瓷砖损耗降低,

人工费用降低

12

吊顶工程 (㎡)

95

90

吊顶工程仅考虑人工费,铝模精

装化后灯具定位精准度提高,管

线冲突返工率降低,人工费略微

下降

13

乳胶漆(㎡)

24

19

乳胶漆工程仅考虑人工费,因铝

模成型质量好,实测实量符合规

范要求,减少了基层整改处理和

油漆饰面返工整改,人工费显著

降低

14

部品安装(个)

洁具龙头

52,开关插

6

洁具龙头

55、开关插

6

部品安装种类较多,现以常用洁

具龙头、开关插座人工费进行对

比,费用基本持平,但材料损耗

率有所降低


经上述各项成本对比分析后,可判定经铝模精装化设计后,各专业交叉冲突 类及各类因定位偏差、施工错漏类质量问题显著减少,铝模结构一次性成型质量 提高,二次结构及返工拆改减少,既减少了材料浪费,又因施工效率提升降低了人工成本。

(二)效益方面

1.缩短施工周期

铝模精装化设计后,在结构施工阶段除二次结构及粗装修外,精装修也可流 水穿插施工作业,较以往项目毛坯竣备后再精装修,施工工期缩短至少6个月。

2.提高工程质量

铝模精装修设计后,设计问题容错率大大降低,设计布局和功能更加实用化, 因二次拆改返工造成的质量隐患问题明显较少,房屋结构安全和使用功能进一步 得到保障。

六、结论与展望

铝模精装化设计是一种先进的设计理念和施工一体化技术,较传统工艺具有 诸多优势。本文通过工程应用案例分析和成本效益的评估,证实了其在建筑行业 发展中既可以提升房屋质量品质,利于企业降本增效,又可以减少材料浪费,提升居住环境的舒适性。展望未来,随着建筑技术的不断进步和自然环境的可持续 发展环保要求,铝模精装化设计将不断发展完善,将更加注重智能化和绿色环保,为建筑行业带来更多的效益和创新。

参考文献:

[1]关于高层建筑铝模深化设计技术[J].王履莉.广东建材,2024,40(01)

[2]浅析EPC工程铝模施工深化设计[J].刘尚贤,陈凯锋.四川建材,2023,49(10)

收稿日期:

作者简介:陈斌生,本科毕业,工程师,专业领域为土木工程、工程管理,现供职于安宁金域华辉房地产开发有限公司

通信地址:云南省昆明市官渡区东华小区秋实里