以高品质为产品导向的改造技术研究*
2023-11-20孙楠李枫沃布帆
孙楠 李枫 沃布帆
0 引言
随着经济快速增长及人们对居住环境的需求提升,家庭装修成为人们追求个性化、舒适化及品质化的体现。然而,传统装修方式存在大量湿作业、施工周期长、污染排放高等问题,既加剧建筑生命周期的碳排放,又影响居民的生活质量。目前,以装配式装修为代表的新型工业化装修方式具有快速、健康、低碳、高品质等技术特点,正逐步代替传统装修施工方式[1]。新技术应用带来新问题,本文研究分析装配式装修改造技术的适用性,收集家装改造过程中出现的问题,梳理住宅装配式装修改造的优化方案。
1 适用于家装改造的装配式装修系统创新技术路径
1.1 家装适用装配式装修技术问题
装配式装修是适用于家装改造的新型技术,可在工厂预制装修部品,并在现场进行快速组装,以实现高效、快速、环保的装修效果。但在技术应用过程中仍存在以下问题。
1)装配式装修需精准的预制装修部件,但现场测量精度误差会导致预制装修部品尺寸错误,从而影响装修效果[2]。因此,需采取更准确的测量方法和设备提高测量精度,从而减少尺寸误差。
2)装修部品运输到场时间不可控。在装配式装修中,预制部品需在工厂制造并运输至施工现场。由于制造及运输过程中存在物流延迟、交通拥堵等不可控因素,装修部品到场时间难以控制,导致施工进度延误,影响工程工期。
3)现场堆积的装修材料影响流程管控。在装配式装修中,预制部品通常在施工现场堆放,以待安装。如果缺乏有效的流程管控,可能导致材料混乱与交叉破损,影响施工效率及质量。通过家装项目实践暴露的问题限制了装配式装修技术在家装改造方面的批量应用。
1.2 以产品导向思维进行系统整合设计
为解决装配式装修技术实践问题,需将家装视为工业化产品,以工业化思维统领装修设计、生产和建造全过程,使住宅装修更加规范化、数字化、流程化,进而提高住宅内装部品的一致性和质量稳定性[3]。通过整体系统性设计,内装部品在工厂按照设计数据进行制造,在施工现场组装完成。装配式装修既满足住宅功能需求,又统一了设备管线与内部空间的系统关系,实现标准部品的规格与构造统一,系统与部品具有通用性与可更换性,满足住宅全生命周期的运维需求。同时,还需协同统筹装修全流程,研发、设计、制造、安装、运维均以工业化流程进行流转,进而提升整体交付产品的品质。
1.3 提升家装装配式装修技术系统性流程
1)工业化级的精细化设计 在装配式装修家装改造中,当初步设计方案确定后,即需进行材料、部品、部件的选择。在部品选择阶段,采购端应对设计端选择的产品给予回应,为设计端提供一定的判断。设计师需对家装整体进行综合考虑,而非基于室内装饰效果本身。同时,设计师还需了解装配式技术体系、施工安装工艺及材料造价等,在整个“成品住宅”设计至建造过程中起主导作用。
2)基于功能需求的人性化设计 在装配式装修中,设计应以满足功能需求为基础,注重人性化设计。设计师需充分考虑使用者习惯及其在空间中的行为活动轨迹,通过合理布局、材料选择与细节设计,使装修后的空间更好地满足人们的生活及工作需求,以提升居住体验。
3)基于部件与成品住宅的容错容差 容错容差指在装配过程中允许的偏差和误差范围,通过合理设计和制造工艺使装修部件之间的连接、安装更加精确和稳定。同时,在设计与制造时也要考虑承重、变形等变动因素,为装配过程中的调整和修正留出余地。
4)基于精准扫描的三维建模 在装配式装修中采用精准扫描技术进行三维建模,获取准确的空间数据。通过三维建模技术,将扫描数据转化为可视化模型,为后续设计和施工提供准确依据。基于精准扫描的三维建模技术可提高装修精度与效率,减少误差与浪费。
5)管线分离与可视化施工及检修运维 通过管线与主体结构分离,减少对建筑结构的损伤,进而提高住宅寿命。同时,通过可视化检修对管线进行实时监测与维护,进而提高装修的安全性与可靠性。管线分离与可视化检修可保证装修的可持续性及全生命期使用。
6)基于设计生产一体化的数据链接 在装配式装修中,将设计端与工厂生产端的部品以一体化方式进行数据链接,通过设计和制造环节的结合,实现设计数据与生产数据的无缝链接与传递。此方式既可提高装配式装修部品的生产效率与产品质量,减少信息传递与解读误差,避免重复工作与资源浪费,又可实现装修过程的可视化与追踪,方便管理和监控。基于设计生产一体化的数据链接可提高装修的整体协调性和一致性。
2 家装装配式装修实践案例
北京市三里河某小区建造于1980年,小区住宅楼为钢筋混凝土剪力墙结构,改造套型为西南朝向的3室1厅1厨1卫。整体装修工程在保留原结构基础上,对内部空间进行功能布置、管线配置与收纳设置等方面的更新设计。样板间建筑面积为80m2,套内面积为63.5m2,整个装修过程共耗时23d。
此住宅业主为两位老年人,由于住房装修年代较久远,适老化设施严重缺乏,对其生活造成严重影响。在住宅现场勘察时,发现厨房与卫生间设备管线老化严重,住宅内部环境陈旧。在老年人长期居住过程中,众多旧物不舍丢弃,导致屋内堆放物品繁杂。同时,由于采用较多智能电器产品,屋内线路杂乱无序,存在安全隐患(见图1)。
图1 住宅改造前状况(图片来源:作者自摄)
2.1 以功能需求与品质提升为前提,综合应用适老化设计
装配式装修是适老化设计的优化解决方案,在现场勘察及分析居住者使用功能基础上,改造将适老化作为功能设计重点。居住者年龄较大,其中一位做过踝关节置换手术,行动不便,坐卧困难。因此,在空间动线设计中加入适老化元素,通过缩短动线距离,加强主轴空间功能;避免次级流线交叉重复,强调次轴的目标导向性;减少往复流线,减少老年人不必要的走动(见图2)。
图2 适老化平面布局与流线设计(图片来源:作者自绘)
适老化功能设计需考虑交通与老年人的使用频次,如简化玄关空间功能,保留换鞋、放置物品和整理衣物3个功能,增加折叠座椅,既保证老年人使用方便,又降低家具对空间的占用率。客餐厅功能设计主要以收纳为主,老年人物品舍不得丢弃,故根据物品分类进行空间精细化收纳设计,极大满足收纳需求。改造综合考虑木作与管线功能,利用木作对管线进行一体化隐藏式设计,将线路隐藏于木作中,实现管线分离,同时消除因线缆杂乱布置而带来的安全隐患。在卧室功能设计中增加适老化康养设备,除基本照明功能外,床头还增加紧急呼救及健康动态监测系统,关键部位增加感应式夜灯,方便老年人起夜。考虑到空间特殊性及老年人身体机能限制,卫生间进行干湿分离与整体卫浴设计,增加适老化扶手,提升老年人在使用过程中的安全性与便利性[4]。通过装配式装修技术应用,住宅改造后为老年人提供了更加舒适与便捷的居住环境(见图3)。
图3 适老化部品综合应用(图片来源:作者自绘)
2.2 高精度三维扫描与部品预制生产
为确保房屋精准测量,保证预制部品部件尺寸合适,改造套型采用高精度智能三维扫描系统,对屋内物品清空后进行测量扫描,但未考虑后期拆除与界面清理所产生的额外空间尺寸,故在设计时存在一定尺寸误差。对传统施工而言,误差可在施工时进行修补。在装配式装修中,由于预制装修部件精度达到毫米级,对设计尺寸精度要求极高,导致现场部品安装易出现缝隙等问题,对后期施工产生影响。因此,隔墙拆除后需再次采用三维扫描系统进行室内结构空间的精准复尺,以校准调整预制部品的下单加工尺寸,实现建造过程的精准安装(见图4)。
图4 高精度三维扫描建模技术应用(图片来源:网络)
2.3 以工业化管控提升精细化改造全流程
在装配式装修项目中,设计、生产与施工3个阶段的衔接至关重要。通过精细化、工业化的流程管控,在每个区域范围设置临时仓库,确保货物在区域内统一调配。通过分析物流区域中转仓的运作模式,结合装配式改造特点设置部品部件中转仓。
在设计与施工衔接过程中,设计端将部品与零件的生产数据发送至生产端进行制造。基于部品及零件的多样性,生产数据被发送至不同厂家进行生产制造。因装修过程较短,某些部品会在特定时段集中到场,如果将所有部品与零件堆放于改造套型中会严重占用施工空间,极大影响了施工效率。因此,设置小型中转仓可解决因材料集中到场而造成的堆砌问题。中转仓可容纳大量部品与零件,并根据施工精细化周期排布,当日安排次日使用的材料及部品,然后将其运送至现场。
设置中转仓可使设计、生产和施工3个阶段的衔接具有一定缓冲区,实现相互适配。在设计与生产阶段衔接中,当生产端发出货物时,设计端可能因某些因素调整了部件尺寸,此时,工厂端由于无法及时协调,需将部件运送至中转仓进行适应性微加工,以确保后续施工顺利进行,并降低成本。精细化管控计划与中转仓设置不仅可提高施工效率,还可降低成本,为装配式装修项目改造提供支持(见图5)。
图5 中转仓弹性衔接(图片来源:作者自绘)
3 结语
当前,装配式装修在我国家装改造领域的技术应用与实施仍处于探索阶段,在应用过程中尚存在问题,限制了装配式装修技术在家装改造中的批量应用。本研究通过项目实践总结家装装配式装修技术的优化路径,为家装改造提供更高效、更优质的解决方案。相信随着技术进步,装配式装修将在家装改造中扮演越来越重要的角色,不断向人民提供“好房子”,为人民创造更好的居住环境[5]。