裝配式建筑墻體細部構造深化設計

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了裝配式建筑墻體細部構造深化設計范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

【摘要】傳統(tǒng)建筑細部構造深化設計存在相對誤差高的問題，針對建筑產業(yè)裝配式結構的特點，以建筑墻體為例，基于BIM技術對其細部構造的設計展開深入研究?？紤]到樓板結構與建筑墻體之間呈現(xiàn)一定穩(wěn)定支撐關系，因此提出建筑墻體構件拆分的方式，應用BIM技術對建筑模型構建做拆分處理，將墻體構件施工節(jié)點拆分為各個建筑構件節(jié)點，并針對提出的每一個施工節(jié)點進行對應的深化設計。為達成對建筑墻體細部構造的深化目標，應采用建筑墻體細部豎向與橫向節(jié)點連接施工的方式，完成對細部構造的深化設計。此外，設計對比實驗證明：基于BIM的墻體細部構造深化方法與傳統(tǒng)方法相比，更滿足墻體施工的高精度需要。

【關鍵詞】BIM；裝配式；細部構造；建筑墻體

1引言

本文的研究對象為裝配式建筑墻體，在整體建筑結構中，外墻的構成與建筑整體空間的任何一種構成均存在顯著差異，墻體不僅集成了主體結構的施工要點，也關系到支撐建筑整體結構穩(wěn)定性的功能。從美觀性考慮，在建筑墻體結構設計中，通常會選擇在外墻上進行與文化有關的裝飾設計，此種設計方式屬于施工隊伍對自然生活的理解。目前，我國針對建筑墻體的相關研究取得了一定成績，但針對建筑墻體細部結構的研究卻相對落后，為了解決這一問題，提升裝配式建筑墻體結構的人文性與質量性，以建筑產業(yè)裝配式結構的開發(fā)現(xiàn)狀為背景，以建筑墻體為例，對其細部構造的設計展開深入研究。

2裝配式建筑的特點

在裝配式建筑結構的施工全過程中，其內墻與外墻的梁、板、柱等有關施工構件都需要在建筑單位預制工廠內實施完成。因此，相比現(xiàn)場施工方式來說，整體效率更高。且裝配式建筑結構無需為整體結構施工提供支撐，節(jié)約了鋼板模具與木材模具的使用量[1]。在施工工廠內提前完成建筑構件的壓制與成膜等工作，也減少了混凝土、鋼筋等材料的用量。因此，裝配式建筑結構的顯著優(yōu)點是節(jié)約施工成本、能源損耗少[2]。裝配式建筑雖然具有施工周期短的優(yōu)勢，但也存在深化設計誤差大、信息傳遞不到位等問題，將BIM應用于裝配式建筑墻體細部構造設計中，可以克服這些缺點。傳統(tǒng)的建筑施工由于施工工藝較多，且整體程序較為復雜，因此在執(zhí)行施工行為時，極易對環(huán)境造成危害。無論是工程廢水，或是廢氣，均會在不同程度上影響周邊生態(tài)[3]。而裝配式建筑結構在現(xiàn)場施工中，只需要對建筑構件的節(jié)點進行規(guī)范化連接與安裝即可完成。可以降低環(huán)境污染、減少施工過程中人員的損傷。

3基于BIM的裝配式建筑墻體細部構造設計

3.1基于BIM的裝配式建筑墻體構件拆分與節(jié)點深化

在對裝配式建筑墻體結構進行細部構建深化設計的過程中，考慮到樓板結構與建筑墻體之間呈現(xiàn)一定穩(wěn)定支撐關系，因此在深化階段，應利用BIM技術將墻體構件進行拆分處理，對拆分的每個模塊進行重構與檢查（見圖1），并根據每個墻體支柱所具備的不同功能，進行拆分處理，避免因前后脫節(jié)造成錯誤，可以更好的利用BIM技術的優(yōu)勢設計裝配式建筑墻體的細部構造。分析在水平受力節(jié)點、垂直受力節(jié)點與非受力建筑構件節(jié)點的承受力[4]，進行設計。水平受力節(jié)點是指預制陽臺、預制樓梯等施工結構；垂直受力節(jié)點是指建筑結構剪力墻等；非受力建筑構件是指PVC建筑保溫層、建筑立面等結構。在完成裝配式建筑墻體構件拆分后，應嚴格遵循“建筑模具數量協(xié)調統(tǒng)一原則”，建立施工現(xiàn)場與預制構件生產工廠的直接聯(lián)系[5]。按照施工方要求，根據施工中甲方單位的要求，將施工節(jié)點拆分成：墻體構件深化設計方案、方案細部說明、預構件的拆分與安裝位置、施工所需工程量詳單、工程施工設計圖紙、構件細化設計結構圖、工程造價核算清單、構件詳細節(jié)點詳圖、墻體吊裝詳細圖等。在對裝配式建筑墻體構件拆分中考慮到此種類型建筑墻體結構的施工主要控制點在于建筑墻體的梁、板、柱連接部分。因此，在建筑施工過程中，需要施工的深化節(jié)點為墻體水平連接點、墻體預制垂直連接點、疊合墻板與預制墻板連接點[6]。綜上所述，對建筑墻體結構進行深化設計的節(jié)點應從下述三個方面設計。具體內容如下表1所示。按照上述表1中內容，對提出的每一個施工節(jié)點進行對應的深化設計，以此完成對裝配式建筑墻體的深化施工設計。

3.2建筑墻體細部豎向與橫向節(jié)點連接施工

根據上述提出的建筑結構深化施工設計，可采用對節(jié)點進行細部連接施工的方式，達成對建筑墻體細部構造的深化目標。在此過程中，考慮到施工中的豎向剪力墻是采用全套灌裝的方式，因此在細部豎向連接施工時，應考慮到節(jié)點受力是否均勻、傳熱（/導熱系數）是否標準等的問題。為了避免建筑結構墻體施工成果存在質量方面問題，采用無收縮灌漿施工的方式，對墻體細部裂紋與縫隙進行填補，使豎向墻體自身形成一個防水層。在此基礎上，對裝配式建筑墻體結構在細部橫向連接施工時，應考慮墻體的抗震性能。因此，預制填充屬于細部施工中的關鍵影響要素，在實際施工過程中，使用BIM技術，對墻體施工進行模擬應用[7]。包括在預制墻體的連接節(jié)點處理進行鑿毛處理，并采用長度在145.0mm～165.0mm之間的剪連接構件或螺絲栓對墻體進行二次加固處理，最終采用粘結或連接膠布條進行后期防水處理，以此完成對建筑墻體細部橫向節(jié)點連接施工。

4對比實驗

以某地區(qū)鋼構生產基地宿舍樓工程為例，該項目主體宿舍樓整體占地面積約為590㎡，建筑總面積約為980㎡，建筑主體宿舍樓高度為3層，整體高度約為9.5m。該工程項目裝配式建筑墻體框架包括：一層內墻、二層內墻、三層內墻、一層外墻、二層外墻、三層外墻和屋面板等結構。為進一步驗證BIM裝配式建筑墻體的細部構造深化的實際應用效果，將本文深化方法與傳統(tǒng)深化方法同時應用到該項目當中，利用其分別對不同建筑墻體結構進行施工，最終驗證兩種方法的應用效果。分別完成兩種墻體細部構造深化后，對完成施工的結構進行尺寸偏差測量。為確保實驗結果的準確性，采用墻體結構測量設備分別對兩種方法施工后的墻體進行測量。將測量結果進行記錄，并繪制成如表2所示的實驗結果對比表。由表2中的數據可以看出，除墻體細部豎向結構3傳統(tǒng)方法的偏差不滿足允許偏差范圍要求以外，其他位置，本文方法與傳統(tǒng)方法得到的結果均在允許偏差范圍內，本文方法的偏差更低，主要原因是本文方法在應用過程中實現(xiàn)了對墻體更加精細化的處理，并增加了二次加固的環(huán)節(jié)。因此，通過對比實驗證明，本文提出的墻體細部構造深化方法與傳統(tǒng)方法相比更滿足墻體施工的高精度需要，可有效提高施工過程中墻體結構的施工質量。

5結語

本文從墻體構件拆分與節(jié)點深化、墻體細部豎向與橫向節(jié)點連接施工兩個方面開展了研究，并設計對比實驗驗證了本文方法的施工成果在允許偏差范圍內，可提高施工過程中墻體結構的施工質量。

參考文獻

[1]汪紅蕾.匯聚行業(yè)力量助推轉型發(fā)展——濟寧市舉辦裝配式建筑高峰論壇暨智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同推進現(xiàn)場會[J].建筑，2020(24):38-41.

[2]孫海玲.基于VBA與VisualLisp的AutoCAD建筑墻體命令開發(fā)研究[J].新余學院學報，2019，24(2):29-32.

[3]張燕，羅義英，趙美紅，等.夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能公共建筑墻體熱橋效應影響研究——以嘉興市為例[J].綠色科技，2019(12):210-212+215.

[4]申慧淵，楊亞萍，吳奇，等.冬季TiO_2光催化建筑墻體降解NOx性能模擬研究[J].西安航空學院學報，2019，37(1):65-70.

[5]王翠紅，王曉璐，鞠全勇，等.基于EMD算法的建筑墻體夏季室外計算逐時綜合溫度諧波研究[J].安徽建筑大學學報，2019，27(3):39-44.

[6]毛潘，楊柳，羅智星.建筑構造生命周期碳排放評價方法研究——以西安地區(qū)住宅建筑墻體構造為例[J].華中建筑，2019，37(12):32-37.

[7]陳興月，張印香，姚井祥，等.淺談標準化設計與建筑墻體部品拉鎖式連接技術的研究[J].中國標準化，2020(8):181-184.

作者：唐悅 單位：鄭州升達經貿管理學院