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基于模数协调理论的SI体系工业化内装质量控制技术研究

期刊:中国水运

本文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


作者及研究背景

本文的主要作者是孙哲,来自中铁十四局集团建筑工程有限公司,研究发表于《中国水运》2024年第24卷第9期。该研究得到了山东省重点研发计划(重大科技创新工程)的资助(项目编号:2021cxgc011204)。

研究背景主要围绕我国工业化内装(industrialized interior decoration)的发展需求展开。随着我国建筑行业向绿色、节能、高效的可持续发展方向转型,装配式建筑和工业化内装成为重要趋势。然而,当前工业化内装面临的主要问题包括内装尺寸不符合模块化要求、现有模数体系(modular system)不完善等。这些问题导致内装部品的通用性和互换性较差,难以实现大规模生产和高效安装。因此,本研究旨在通过模数协调理论(modular coordination theory)和BIM(建筑信息模型,Building Information Modeling)技术,构建适合我国发展的工业化内装模数体系,以提高内装质量和精度。

研究目标与方法

本研究的主要目标是通过对SI住宅体系(Skeleton and Infill System,骨架与填充体系)内装部品的标准化处理,建立精细化和系统化的模数体系,并结合BIM技术验证其有效性。研究分为以下几个步骤:

  1. 现状调研与问题分析
    研究首先通过市场调研和文献查阅,分析了当前SI住宅内装部品的现状,包括内隔墙、管线设备、地板与吊顶等部品的尺寸和安装方式。研究发现,由于市场需求的多样性,内装部品在尺寸和样式上缺乏统一标准,导致难以实现大规模生产和互换。

  2. 模数协调理论的应用
    基于《建筑模数协调标准》(GB/T 50002-2013),研究提出了适用于SI住宅内装的模数网格系统。具体包括:

    • 内隔墙模数协调:通过设置0.5m和1m相间隔的网格系统,确保内隔墙的边缘落在网格线上,从而提高空间利用率和安装精度。
    • 地板与吊顶模数协调:针对不同材质的地板和吊顶,设计了1m和2m相间隔的网格系统,确保铺设时不留空隙。
    • 管线设备模数协调:以20mm为基础直径,结合m/10的分模数单位,规范管线设备的铺设路径。
    • 家具模数协调:采用与地板吊顶相同的网格系统,确保家具的集成化安装。
  3. 应用案例验证
    研究以住宅卫生间为案例,通过BIM技术对模数体系进行验证。具体步骤包括:

    • 根据住户需求和空间布局,确定内隔墙的位置。
    • 规范管线设备的铺设路径。
    • 完成地板和吊顶的铺设。
    • 用户选择家具并进行安装。
    • 通过BIM建模检验各部品的协调性和安装精度。

研究结果

研究结果表明,所提出的模数体系能够显著提高内装部品的安装精度和空间利用率。具体体现在: - 内隔墙:通过0.5m和1m的网格系统,内隔墙的边缘位置得到了有效控制,最不利情况下仅有60mm的空余空间。 - 地板与吊顶:1m和2m的网格系统确保了铺设时不留空隙,提高了施工效率。 - 管线设备:以20mm为基础直径的模数体系,满足了工程和生活的实际需求。 - 家具:集成化安装减少了空间浪费,提高了内装的整体协调性。

通过BIM技术的验证,研究进一步证明了该模数体系在实际应用中的可行性和有效性。

结论与意义

本研究基于模数协调理论,针对SI住宅体系内装部品的现状,提出了精细化和系统化的模数体系,并通过BIM技术验证了其有效性。该研究的主要贡献包括: 1. 科学价值:通过模数协调理论的应用,解决了工业化内装部品尺寸多样性和通用性之间的矛盾,为内装工业化提供了理论支持。 2. 应用价值:所提出的模数体系能够显著提高内装部品的安装精度和空间利用率,为工业化内装的推广提供了技术保障。 3. 创新性:研究首次将模数协调理论与BIM技术结合,提出了适用于我国住宅工业化内装的精细化模数体系,具有较高的创新性和实用性。

研究亮点

  1. 重要发现:研究发现,通过模数协调理论的应用,能够有效解决内装部品尺寸多样性和通用性之间的矛盾,显著提高内装质量和精度。
  2. 方法创新:研究首次将模数协调理论与BIM技术结合,提出了适用于我国住宅工业化内装的精细化模数体系。
  3. 应用前景:该模数体系具有广泛的应用前景,可为我国工业化内装的发展提供技术支持和实践指导。

其他有价值的内容

研究还指出,我国工业化内装体系的全面应用仍处于启蒙阶段,未来需要在质量控制和技术创新方面进一步探索。此外,研究建议在模数体系的基础上,结合更多实际案例进行验证和优化,以进一步提高其适用性和推广价值。


通过本研究的详细分析和验证,模数协调理论在工业化内装中的应用展现了显著的科学价值和实践意义,为我国建筑行业的绿色转型和高质量发展提供了重要支持。

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