何君
云南大学滇池学院 云南 昆明 650228
摘要：传统建筑细部结构深化设计存在相对误差大的问题。根据建筑行业预制结构的特点，以建筑墙体为例，深入研究了基于BIM技术的建筑墙体细部结构设计。考虑到楼板结构与建筑墙体之间存在一定的稳定支撑关系，提出了建筑墙体构件拆分的方式，将BIM技术应用到拆分建筑模型施工中，将墙体构件施工节点拆分成各种建筑构件节点，并对每个拟施工节点进行相应的深化设计。为了达到深化建筑墙体细部结构的目的，应采用连接建筑墙体细部纵横缝的施工方法来完成细部结构的深化设计。此外，设计对比试验证明，基于BIM的墙体细部构造深化方法与传统方法相比，能够满足墙体施工高精度的要求。
关键词：BIM；装配式；细部构造；建筑墙体
1引言
本文的研究对象是预制建筑墙体。在整个建筑结构中，外墙的构成与整个建筑空间的任何一种构成都有显著的区别。墙体不仅整合了主体结构的施工要点，还涉及到支撑整个建筑结构稳定性的功能。从美学的角度来看，在建筑墙体结构的设计中，通常会在外墙上选择与文化相关的装饰设计，属于建筑团队对自然生活的理解。目前，国内对建筑墙体的研究已经取得了一定的成果，但对建筑墙体细部结构的研究相对落后。为了解决这一问题，提高预制建筑墙体结构的人性化和质量，以建筑行业预制结构的发展现状为背景，以建筑墙体为例，对其细部结构的设计进行了深入研究。
2预制建筑的特点
在预制建筑结构的整个施工过程中，其内墙和外墙的梁、板、柱等相关施工构件需要在施工单位的预制厂完成。因此，与现场施工方法相比，整体效率更高。而且装配式建筑结构不需要为整个结构的施工提供支撑，节省了钢板模具和木模的使用。在建筑工厂，建筑构件的压制和成膜提前完成，也减少了混凝土、钢筋等材料的消耗。因此，装配式建筑结构的明显优势是节约建筑成本，减少能源损失[2]。装配式建筑虽然具有工期短的优点，但也存在设计误差大、信息传递不充分等问题。将BIM应用于预制建筑墙体的细部结构设计可以克服这些缺点。
传统建筑施工施工工艺多，整体工序复杂，在进行施工活动时容易对环境造成危害。无论是工程废水还是废气，都会对周围生态产生不同程度的影响[3]。在预制建筑结构的现场施工中，只需将建筑构件的节点标准化连接安装即可。可以减少施工过程中的环境污染和人员伤害。
3基于BIM的预制建筑墙体详细结构设计
3.1基于BIM的装配式建筑墙体构件拆分和节点深化
在预制建筑墙体结构的细部设计过程中，考虑到楼板结构与建筑墙体之间存在一定的稳定支撑关系，在深化阶段，应采用BIM技术对墙体构件进行拆分，对每个拆分模块进行重构和检查(见图1)，并根据每个墙体柱的不同功能进行拆分，避免前后脱节带来的错误，更好地利用BIM技术的优势设计预制建筑墙体的细部结构。
以及无应力建筑构件节点的承载力[4]。水平受力节点指预制阳台、预制楼梯等建筑结构；竖向受力节点指建筑结构的剪力墙；无应力建筑构件是指聚氯乙烯建筑保温层、建筑立面等结构。
预制建筑墙体构件拆分完成后，应严格遵循“建筑模量协调统一”的原则，建立施工现场与预制构件生产厂的直接联系[5]。根据施工方及甲方单位在施工过程中的要求，施工节点分为:墙体构件深化设计方案、方案详细说明、预构件拆分及安装位置、施工所需工程量详细清单、工程施工设计图、构件结构详图、工程造价核算清单、构件节点详图、墙体吊装详图等。
在预制建筑墙体构件的拆分中，这类建筑墙体结构的主要控制点是梁、板、柱的连接部位。因此，在建筑施工过程中，需要施工的深化节点是墙体的水平连接点、预制墙体的垂直连接点、叠合墙板与预制墙板的连接点[6]。综上所述，深化建筑墙体结构设计的节点应从以下三个方面进行设计。具体内容见下表1。
根据以上表1的内容，对每个拟施工节点进行相应的深化设计，完成预制建筑墙体的深化施工设计。
3.2建筑墙体细部的垂直和水平接缝
连接结构
根据上述建筑结构深化施工设计，可采用节点细部连接施工，达到深化建筑墙体细部结构的目的。在此过程中，考虑到在建的竖向剪力墙采用全套填充方式，在构造细部竖向连接时，需要考虑节点受力是否均匀，传热(/导热系数)是否规范。为避免建筑结构墙体施工成果存在质量问题，采用无收缩灌浆施工，填补墙体细部的裂缝和缝隙，使竖向墙体本身形成防水层。
在此基础上，对预制建筑墙体结构进行详细的水平连接时，应考虑墙体的抗震性能。因此，预制填充是细部施工的关键因素。在实际施工过程中，采用BIM技术模拟墙体施工[7]。包括对预制墙体的连接节点进行打毛处理，采用长度在145.0mm-165.0mm之间的剪力连接件或螺栓对墙体进行二次加固处理，最后采用胶粘剂或连接胶带进行后期防水处理，从而完成建筑墙体细部横向节点连接的施工。
4比较实验
以某地区钢结构生产基地宿舍楼工程为例，本工程主宿舍楼总面积约590㎡，总建筑面积约980㎡，主宿舍楼高3层，总高度约9.5m，本工程预制建筑墙体框架包括:一层内墙、二层内墙、三层内墙、一层外墙、二层外墙、三层外墙、屋面板。为了进一步验证BIM装配式建筑墙体细部结构深化的实际应用效果，本文将深化方法和传统深化方法同时应用于该工程，并分别用于建造不同的建筑墙体结构，最终验证两种方法的应用效果。深化两种墙体的细部结构后，测量已完成结构的尺寸偏差。为了保证实验结果的准确性，采用墙体结构测量设备对两种方法构建的墙体进行测量。记录测量结果，绘制实验结果对照表，如表2所示。
.jpg)
由表2中的数据可以看出，除了竖向结构3传统方法的偏差不满足允许偏差范围的要求外，该方法和传统方法得到的结果都在允许偏差范围内，且该方法的偏差较低，这主要是由于该方法在应用过程中对墙体进行了更精细的处理，并添加了二次钢筋。因此，对比试验证明，与传统方法相比，本文提出的墙体细部结构深化方法能够满足墙体施工高精度的要求，能够有效提高墙体结构施工质量。
5结束语
本文从墙体构件拆分和节点深化、墙体细部纵横节点连接施工两个方面进行研究，设计对比试验验证了该方法的施工结果在允许偏差范围内，可以提高墙体结构在施工过程中的施工质量。
参考文献
[1]汪红蕾.汇聚行业力量助推转型发展——济宁市举办装配式建筑高峰论坛暨智能建造与建筑工业化协同推进现场会[J].建筑，2020(24):38-41.
[2]孙海玲.基于VBA与VisualLisp的AutoCAD建筑墙体命令开发研究[J].新余学院学报，2019，24(2):29-32.
[3]张燕，罗义英，赵美红，等.夏热冬冷地区节能公共建筑墙体热桥效应影响研究——以嘉兴市为例[J].绿色科技，2019(12):210-212+215.
[4]申慧渊，杨亚萍，吴奇，等.冬季TiO_2光催化建筑墙体降解NOx性能模拟研究[J].西安航空学院学报，2019，37(1):65-70.
[5]王翠红，王晓璐，鞠全勇，等.基于EMD算法的建筑墙体夏季室外计算逐时综合温度谐波研究[J].安徽建筑大学学报，2019，27(3):39-44.