轻钢龙骨架起幸福民居 震后杨柳村借ＢＩＭ获新生

霍　娜

这是一种震撼,一种幸福的震撼!

9月24日正午,经过一路颠簸辗转,当记者到达川西羌寨——四川茂县太平乡杨柳村村口时被震撼了:杨柳村56户的男男女女都身着只有重大节日才穿的盛装,面带真诚、幸福、感恩的笑容,手捧载满祝福的羌红和青稞酒,来夹道欢迎援助他们整村重建的朋友——欧特克公司、清华大学、北京清华城市规划研究院、南都基金会、乡村建筑工作室以及志愿者团体等相关人员。

轻钢龙骨搭新居

5•12地震发生后,欧特克公司总裁兼首席执行官卡尔•巴斯决定以欧特克最擅长的方式——提供具有广泛适应性的、能够大批量地设计并建造的建房方案为灾后重建贡献力量。

汶川地震后的第二天,欧特克全球副总裁、欧特克中国研究院院长黄健铭开始联系台湾建筑师谢英俊。后者曾经在1999年台湾9•21大地震后提出就地取材、协力建屋的理念,即用轻钢龙骨结构建造房屋主体,在满足抗震和使用性能的同时降低施工难度和房屋重量,让更多的人力都能参与到建房过程。接着,黄健铭取得了总公司的全力支持,成立了专项小组,欧特克的“马尔康爱心援建行动”开始实施。

虽然谢英俊的方案和理念在台湾9•21大地震后发挥了重要作用,但毕竟汶川地震灾区地理环境、建筑条件、建筑规范,及受灾区域之广、人数之多、情况之严重与当年的台湾都不相同。于是,欧特克在派先遣小组入川实地调研勘察当地受灾和重建条件,取得第一手资料之后,联合清华大学建筑学院、中国建筑科学研究院上海分院、乡村建筑工作室的多名专家,重新设计了方案,从国家标准、抗震等级、结构计算、防腐防锈、具体造价和可持续性等多个方面对方案予以完善。

经过细致考察,2008年8月项目团队与茂县政府达成初步协议,选择山下恰好有一大片平坦区域并且乡民配合意愿非常高的杨柳村为示范村,整村迁址重建,采用装配式的轻钢结构作为房屋骨架,就地取材,协力建房。

谈到灾区民居重建与平时房屋建筑项目的不同,清华大学建筑学院建筑研究所所长宋晔皓在杨柳村重建落成典礼上说,后者有程序可循,有时间周期,可以相对宽松一点做设计、施工;而灾后重建最大的特点就是时间紧迫、资源缺,因此其重建方案必须是快速、可大量推广、适合村民自建的。而项目团队提供的轻钢龙骨重建方案,其弹性、轻型结构能够保证抗震,同时这种先搭标准钢架,再选择石、草、泥等建材加固成房的方法既能减小施工难度,缩短施工周期,又能降低建造成本。

记者在典礼现场采访了参与整村轻钢龙骨搭建工作的建设工程队的王队长,他说:“原来我们是全村所有人去帮一家盖房子,八九天能盖完一家,现在只要当户出两人监工,我们18个人就能在5天之内把4户联排房子的轻钢龙骨给支起来。到今天,我们村56户的房子都已经建好,有3户的内部装修都搞完了。”

软件让重建更快更好

建设部建筑节能与科技司副司长韩爱兴在典礼上说,新杨柳村是政府、企业、高校以及其他社会各界力量携手参与灾后重建的成功范例。他对将三维设计技术以及轻钢搭建、就地取材等创新方式应用于灾后重建的做法表示肯定。

杨柳村的重建之所以能获得不错的成果,这背后软件的支持功不可没。多次进驻杨柳村、全程参与重建过程的欧特克中国研究院的工程师马茂林向记者具体介绍了软件在重建过程中的作用。“在技术层面上,我们不仅用欧特克建筑行业的Autodesk Revit产品来实现房屋,包括结构、水暖电等的设计,并将其与制造领域的三维产品Autodesk Inventor结合应用,实现从设计到生产制造环节的平滑过渡,数据能在二者之间顺畅流转,不会丢失错乱。”

说起来容易做起来难。马茂林说整个重建过程最关键的就是把轻钢架在工厂里就做好,到现场直接组装。要做到这一点,从设计到生产制造,有很多细节需要注意。比如工厂对轻钢加工的重要环节就是打孔,只有孔打得准,后期才能组装到位,而要保证孔位准确就要让设计软件和生产制造软件中对孔的描述数据的格式完全一致。以描述一根钢条上的第5个孔为例,是以第一个孔(基位)为准还是以第四个孔为准?基位如何确定,是从左算起还是从右算起?为了攻关参数化设计调整房屋结构、让设计软件与制造软件实现一体化等难题,包括马茂林在内的20多位欧特克的工程师用了近两个月的时间,专门开发了一组插件,并将其完善成为马尔康方案。

欧特克全球高级副总裁、亚太区总裁魏栢德向记者介绍说,于2008年11月开发出的马尔康方案是一套智能化和标准化建筑设计及施工指导方案。利用它,建筑师能够建立一个带有全部设计数据的三维建筑信息模型(BIM),并通过几近真实的模拟与严密的数据分析,测算出房屋的抗震性能。马尔康方案能依据选定的建筑材料,自动模拟生成相应的物料清单、施工管理流程和成本核算单,从而保证方案的建筑设计环节与施工环节的贯通。这种方案大大方便了村民对房型的选择,并可以缩短施工工期,保证房屋建设的质量。

宋晔皓说BIM是很好的理念,应该大力推广,因为它能够解放建筑师。宋晔皓解释说,当前国内的建筑师要主持整个建筑项目。建筑师除了要做设计部分的工作外,还要花费90%的精力协调水、电、暖等各个工种。BIM能把设计和制造加工密切地结合起来,对建筑师而言,是很有用的工具。

重建团队还利用Autodesk Maya、Autodesk 3ds Max等3D动画软件,把怎样一步步搭建轻钢结构的住房的过程做成动画,刻成光盘。据此,即便是没有技术,不是建筑专业的人,也可以按图索骥地把房子一步一步地建起来。