三维软件在铝模板设计施工上的应用

张世伟 武港港

铝模板以自身安装轻便快捷、周转次数高、质量可靠、成型效果好、成本低等优势获得人们高度关注。三维可视化设计作为铝模板生产施工过程中不可缺少的一环，拥有提升设计效率、减少差错率，降低铝模生产成本的功能，伴随着铝模板发展也逐渐走进大众视线，推动了建筑施工和铝模产业的又一轮升级。

1.铝模板体系及在施工应用上的优缺点

1.1 铝模板体系

铝模板体系是由模板、支撑、紧固、配件四大模块组成，其中模板包括墙、梁、楼面、楼梯、吊模五大类；支撑包括竖向支撑和斜撑；紧固包括对拉螺杆与背楞；配件包含销钉销片，安装工具等附属物品。以上组成了完整的铝模板体系。

1.2 铝模板在建筑施工中的优缺点

众所周知，铝型材在建筑施工材料中属于轻型材料，在建筑施工中得到广泛应用，其大量使用也必有其亮眼之处。铝模板应用优点在于其质量轻，便于安装，满足房建承载力要求，混凝土成型的效果好、免抹灰，降低了人工材料成本，施工质量高，周转次数多并且施工周期短。可避免产生大量建筑垃圾，节省场地资源和施工成本。同时，其也有不可避免的缺点：在结构方面使用铝模板需全配，可调性不强，变化使用成本高，现场维修方面较麻烦，返厂维修周期长。螺杆位置易与管道预埋件冲突，安装前需进行表面处理，否则会造成混凝土气泡或与模板粘连，影响混凝土外观。模板生产厂家在设计和质量上应多加注意，避免设计错误问题和质量问题[1]。

2.三维可视化软件在铝模板设计施工上的应用

2.1 三维软件在铝模板设计施工上的应用

流程铝模板设计施工流程：收集资料进行深化→三维建模模型优化→配模→碰撞检查模板编号分区→生产分区打包→技术交底现场施工。

首先由设计团队深化人员接受需求方提供的相关技术图纸资料，对建筑结构图纸进行前期深化，优化铝模板无法使用的相关区域，避免造成铝模板设计施工困难和模板建筑冲突。后期三维设计团队根据深化人员提供的优化后图纸进行配模设计，设计过程中提前做好施工准备，减少施工中的相关问题节省施工时间，配合生产提前解决打包分区，实现生产厂家免拼打包[2]。

2.2 三维软件在设计上的应用

图1 铝模板设计图

随着铝模板的广泛应用，二维设计逐渐被市场淘汰，在二维设计过程中，设计错误率居高不下，设计效率低下得不到显著提升，严重影响铝模板生产效率。同时，二维设计对人员空间感要求高，人员配比较为繁杂。相反，三维软件的使用可以大大提升设计效率。在设计团队熟练使用三维软件后，人员配比可节省一半以上。深化方面，可直观展示铝模在建筑施工上的表现，促进沟通协调，其需求和做法可直观展现出来，减少传统设计中的冲突与矛盾，减少沟通时间，加快项目进展。深化过程中，深化人员同项目施工技术人员需要沟通交流，特别是在施工工艺、铝模施工做法、铝模施工可行度上进行透彻的交流，才能保证后续铝模进场安装时减少因沟通不畅导致的分歧。在配模方面，其可视化的功能方便设计人员发现设计错误与漏洞，提升设计效率。使用软件建立三维模型，可有效避免错配漏配，减少结构冲突，直观展示成型结构效果。另外，在软件中建立公司模板体系，方便快捷地完成设计周期，在生产周期节约成本上起到了很好的促进性。传统的二维配模，设计团队各部位分工设计需要4 人～6 人，时间上以一周为限，包括设计与合模检查，人力与时间需求较高。三维软件建模团队仅需2 人～3 人便可完成，且时间能充分得到利用。建模，配模结束后，检查方面因其可视化更能直观进行系统检查，并有自动碰撞检查辅助，时间和人力需求减少一半以上。

2.3 三维软件在施工上的应用

传统施工现场以二维平面图为参考，在安装施工过程中因施工人员技能素质，图纸表达不清晰等原因，造成不可避免的施工问题。增加了现场施工人员和设计人员的沟通时间和技术交底指导时间，不仅拖慢工期而且也会产生不必要的施工成本。采用三维模型参考，铝模板到达现场，依据配模图纸与编号进行拆包安装，复杂节点可依据三维模型更好展现拼装方法，做到准确安装不遗漏件。其直观的可视化表现便于现场施工人员对安装结构的理解和操作，减少沟通与学习时间，加快施工节奏，大大节省了施工成本。以项目现场施工为例，在未使用三维设计软件的情况下，如若模板到达现场，施工过程中出现施工人员不会安装或结构与模板冲突，导致模板返厂维修和指导时间增加，增加的施工周期和人员成本可想而知。

3.传统设计与三维设计在铝模板上的案例分析

3.1 传统设计

郑州市碧源月湖项目楼栋，预估3400m2。深化设计使用二维软件进行，为保证合格率消除拼装错误，使用现场预拼装检查。深化用时20d，且后续设计阶段持续修改细节深化图纸，导致配模阶段同步修改配模图。配模团队不含深化人员五人，标准层设计用时7d，中间因施工做法沟通变更深化图纸，对配模图纸进行修改。铝模各体系部位错峰下单，完全结束用时13d。待生产完成进行场内预拼装，进行查错、编号、打孔。预拼过程中发现拼装设计错误包括孔位不准、模板碰撞、模板长度错误、背楞与模板碰撞等错误七处。设计人员重新下单修改120 余件。预拼装完成验收，打包入库用时12d。剔除深化时间，此次项目楼栋设计预拼装共计用时25d。

3.2 三维软件

九龙广场项目楼栋，预估3200m2。深化设计使用二维软件与三维软件辅助设计，经三维直观检查后使用场内免拼装。深化用时15d，敲定深化图纸。配模团队不含深化人员3 人，建模1d，配模与碰撞检查2d，清单设计图自动生成用时1d，设计用时4d。生产完成后进行场内免拼装打包，拼装人员挑料编号，打包入库用时3d。排除深化时间，此次项目楼栋设计预拼装共计用时7d。

3.3 分析

从时间上来看，三维拥有碾压二维的优势，提高了生产效率。节省时间最长在于配模检查、设计出图、错误模板二次生产与预拼装上，因技术含量低导致产生大量的生产作业时间。另外，生产场地的长时间占用，设计成员因错误问题无法抽身和错误模板二次修改和重新生产也都大大拖慢了铝模公司生产的节奏，增加了生产成本。在后续模板进场后，铝模项目服务人员也反馈三维立体模型对模板的指导安装也起到了促进的作用，同时模板虽然采用免拼，但到达施工现场后，模板错误发生率较二维设计预拼装的楼栋来说也是大大降低。长久而言，采用三维设计软件前期所付出的成本投入，与使用后给铝模生产厂家带来的增效相比，前者可以忽略不计。

4.三维软件在铝模板应用上的优势

采用三维设计软件可显著减少铝模设计错误率，提高铝模板生产厂家的效率，节约人力与生产成本，避免建筑结构与模板冲突，减少铝模板现场施工维修返厂率，方便建筑现场施工人员的安装与拆卸，显著提高工作的效率及降低人工成本。

5.总结

便捷环保与智能化是铝模板产业发展的主流方向，本文从三维软件对铝模板设计施工上的优势，结合铝模板在建筑施工上的优异表现，展现三维软件在铝模板设计施工过程中的应用流程，从而使得铝模板设计施工得到优化，进一步节约成本，降低施工周期，促进施工方与生产方利益最大化。