裝配式建筑墻體細部構(gòu)造深化設(shè)計

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【摘要】傳統(tǒng)建筑細部構(gòu)造深化設(shè)計存在相對誤差高的問題，針對建筑產(chǎn)業(yè)裝配式結(jié)構(gòu)的特點，以建筑墻體為例，基于BIM技術(shù)對其細部構(gòu)造的設(shè)計展開深入研究。考慮到樓板結(jié)構(gòu)與建筑墻體之間呈現(xiàn)一定穩(wěn)定支撐關(guān)系，因此提出建筑墻體構(gòu)件拆分的方式，應(yīng)用BIM技術(shù)對建筑模型構(gòu)建做拆分處理，將墻體構(gòu)件施工節(jié)點拆分為各個建筑構(gòu)件節(jié)點，并針對提出的每一個施工節(jié)點進行對應(yīng)的深化設(shè)計。為達成對建筑墻體細部構(gòu)造的深化目標，應(yīng)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(gòu)造的深化設(shè)計。此外，設(shè)計對比實驗證明：基于BIM的墻體細部構(gòu)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(guān)鍵詞】BIM；裝配式；細部構(gòu)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(jié)構(gòu)中，外墻的構(gòu)成與建筑整體空間的任何一種構(gòu)成均存在顯著差異，墻體不僅集成了主體結(jié)構(gòu)的施工要點，也關(guān)系到支撐建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的功能。從美觀性考慮，在建筑墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常會選擇在外墻上進行與文化有關(guān)的裝飾設(shè)計，此種設(shè)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(guān)研究取得了一定成績，但針對建筑墻體細部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的人文性與質(zhì)量性，以建筑產(chǎn)業(yè)裝配式結(jié)構(gòu)的開發(fā)現(xiàn)狀為背景，以建筑墻體為例，對其細部構(gòu)造的設(shè)計展開深入研究。

2裝配式建筑的特點

在裝配式建筑結(jié)構(gòu)的施工全過程中，其內(nèi)墻與外墻的梁、板、柱等有關(guān)施工構(gòu)件都需要在建筑單位預(yù)制工廠內(nèi)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(jié)構(gòu)無需為整體結(jié)構(gòu)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(nèi)提前完成建筑構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)計誤差大、信息傳遞不到位等問題，將BIM應(yīng)用于裝配式建筑墻體細部構(gòu)造設(shè)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(fù)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(jié)構(gòu)在現(xiàn)場施工中，只需要對建筑構(gòu)件的節(jié)點進行規(guī)范化連接與安裝即可完成?？梢越档铜h(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(gòu)造設(shè)計

3.1基于BIM的裝配式建筑墻體構(gòu)件拆分與節(jié)點深化

在對裝配式建筑墻體結(jié)構(gòu)進行細部構(gòu)建深化設(shè)計的過程中，考慮到樓板結(jié)構(gòu)與建筑墻體之間呈現(xiàn)一定穩(wěn)定支撐關(guān)系，因此在深化階段，應(yīng)利用BIM技術(shù)將墻體構(gòu)件進行拆分處理，對拆分的每個模塊進行重構(gòu)與檢查（見圖1），并根據(jù)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(shù)的優(yōu)勢設(shè)計裝配式建筑墻體的細部構(gòu)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(gòu)件節(jié)點的承受力[4]，進行設(shè)計。水平受力節(jié)點是指預(yù)制陽臺、預(yù)制樓梯等施工結(jié)構(gòu)；垂直受力節(jié)點是指建筑結(jié)構(gòu)剪力墻等；非受力建筑構(gòu)件是指PVC建筑保溫層、建筑立面等結(jié)構(gòu)。在完成裝配式建筑墻體構(gòu)件拆分后，應(yīng)嚴格遵循“建筑模具數(shù)量協(xié)調(diào)統(tǒng)一原則”，建立施工現(xiàn)場與預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠的直接聯(lián)系[5]。按照施工方要求，根據(jù)施工中甲方單位的要求，將施工節(jié)點拆分成：墻體構(gòu)件深化設(shè)計方案、方案細部說明、預(yù)構(gòu)件的拆分與安裝位置、施工所需工程量詳單、工程施工設(shè)計圖紙、構(gòu)件細化設(shè)計結(jié)構(gòu)圖、工程造價核算清單、構(gòu)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(gòu)件拆分中考慮到此種類型建筑墻體結(jié)構(gòu)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(yù)制垂直連接點、疊合墻板與預(yù)制墻板連接點[6]。綜上所述，對建筑墻體結(jié)構(gòu)進行深化設(shè)計的節(jié)點應(yīng)從下述三個方面設(shè)計。具體內(nèi)容如下表1所示。按照上述表1中內(nèi)容，對提出的每一個施工節(jié)點進行對應(yīng)的深化設(shè)計，以此完成對裝配式建筑墻體的深化施工設(shè)計。

3.2建筑墻體細部豎向與橫向節(jié)點連接施工

根據(jù)上述提出的建筑結(jié)構(gòu)深化施工設(shè)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(gòu)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(yīng)考慮到節(jié)點受力是否均勻、傳熱（/導(dǎo)熱系數(shù)）是否標準等的問題。為了避免建筑結(jié)構(gòu)墻體施工成果存在質(zhì)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(chǔ)上，對裝配式建筑墻體結(jié)構(gòu)在細部橫向連接施工時，應(yīng)考慮墻體的抗震性能。因此，預(yù)制填充屬于細部施工中的關(guān)鍵影響要素，在實際施工過程中，使用BIM技術(shù)，對墻體施工進行模擬應(yīng)用[7]。包括在預(yù)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(gòu)件或螺絲栓對墻體進行二次加固處理，最終采用粘結(jié)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(gòu)生產(chǎn)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(nèi)墻、二層內(nèi)墻、三層內(nèi)墻、一層外墻、二層外墻、三層外墻和屋面板等結(jié)構(gòu)。為進一步驗證BIM裝配式建筑墻體的細部構(gòu)造深化的實際應(yīng)用效果，將本文深化方法與傳統(tǒng)深化方法同時應(yīng)用到該項目當(dāng)中，利用其分別對不同建筑墻體結(jié)構(gòu)進行施工，最終驗證兩種方法的應(yīng)用效果。分別完成兩種墻體細部構(gòu)造深化后，對完成施工的結(jié)構(gòu)進行尺寸偏差測量。為確保實驗結(jié)果的準確性，采用墻體結(jié)構(gòu)測量設(shè)備分別對兩種方法施工后的墻體進行測量。將測量結(jié)果進行記錄，并繪制成如表2所示的實驗結(jié)果對比表。由表2中的數(shù)據(jù)可以看出，除墻體細部豎向結(jié)構(gòu)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(jié)果均在允許偏差范圍內(nèi)，本文方法的偏差更低，主要原因是本文方法在應(yīng)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(gòu)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(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

5結(jié)語

本文從墻體構(gòu)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(shè)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(nèi)，可提高施工過程中墻體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

參考文獻

[1]汪紅蕾.匯聚行業(yè)力量助推轉(zhuǎn)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(xué)院學(xué)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(yīng)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(xué)院學(xué)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(xué)學(xué)報，2019，27(3):39-44.

[6]毛潘，楊柳，羅智星.建筑構(gòu)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(gòu)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(shè)計與建筑墻體部品拉鎖式連接技術(shù)的研究[J].中國標準化，2020(8):181-184.

作者：唐悅 單位：鄭州升達經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院