CN117027422A - 模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及墙体模块预制件 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑施工技术领域，公开了一种模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及墙体模块预制件，该方法包括以下步骤：S1、划分墙体模块；S2、建立信息模型：S3、设计墙体模块方案；S4、进行验证与优化：S5、生产预制件：S6、装配、运输房间整体模块并施工。本发明引入MiC建造新技术，设计、制造模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件，并且大幅简化不同整体模块化房间之间的墙体装配、管路管线连通的施工方法，通过建筑建造与高端制造的结合，满足当前市场对高品质建筑及其施工的高效率、高品质、低资源消耗和低环境影响的需求，同时提高建造工作效率，缩短工期，稳定施工质量，节约成本，实现精细化管理的目的。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，涉及模块化集成建筑设计及施工技术领域，具体涉及一种模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及墙体模块预制件。
背景技术
模块化建筑结构体系是指结构以单个房间作为一个整体模块均在工厂进行预制，并可在工厂对整体模块内部空间进行布置与装修，然后运输至现场通过吊装将整体模块可靠的连接为建筑整体。装配式建筑是指把传统建筑施工中的现场混凝土浇筑等工作转移到固定的工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件，例如楼板、墙体、楼梯、阳台等，然后运输到建筑施工现场，在现场装配安装而成的建筑。模块化装配式建筑体系，则是集成了上述两种作业方式。在模块化装配式建筑体系中，集成墙体预制件是最基本的预制构件之一。目前的预制墙体，主要为采用钢筋混凝土在工厂内浇筑并固化形成板状结构的预制件、多个墙体预制件形成单个房间的整体模块后，再整体转运至施工现场进行安装。在现有的预制墙体施工方法中，需要先整体制备出六个墙体（包括四面墙及上下楼地面）组合出单个房间的整体模块、再在预制的单个房间整体模块的六个墙体上分别进行装修工序，包括切割开槽、然后埋入待敷设线管等，再进行墙体表面修补及装饰作业，才能最终完成在墙体上完成线管埋设、集成水电等管路管线，不仅工期比较长，人工成本高，并且在开槽过程中还容易引起整体预制墙体的局部破损，严重时还有可能引发预制墙体开裂、导致预制件报废等问题；相邻两个单个房间的整体模块之间的管线也难以相互连通，也增加了现场施工的作业量。
例如，现有技术中，申请号为CN202310275205.X的专利文献公开的一种适用于墙体装配式内装的管线分离施工方法，其包括以下步骤：S1.在墙体表面放线，标记出电线、接线盒、插座、主龙骨的安装位置；S2.将所述接线盒、所述插座、所述主龙骨安装在所述墙体上；S3.通过所述接线盒将所述电线的主线与所述电线的分线连接；S4.将所述分线与所述插座连接；S5. 通过连接件将装饰板与所述主龙骨连接；所述接线盒内包括三个纵向铜片，当所述接线盒接通时，每个所述纵向铜片各连接有一个横向铜片，所述纵向铜片及所述横向铜片的两端为接线头，所述电线与所述接线头连接，所述接线盒的厚度不大于所述主龙骨的厚度。该发明直接在已装配完成的预制墙体表面上布设线管，避免在预制墙体上切割开槽敷设线管，虽然采用扁平式线管，但仍然会使装饰层厚度增加，大大增加了装饰成本，而且还会造成室内净宽损失，并且无法与采用模块化设计的其他墙体预制件管线进行标准化连接，完成绿色建筑各个整体模块之间快速、绿色、环保的装配施工。
模块化集成建筑（Modular Integrated Construction，简称MiC）设计是一种基于模块化设计和集成建筑设计的理念，综合运用建筑信息模型（BIM）、计算机辅助设计（CAD）、参数化设计、设计优化工具以及先进制造等技术，实现建筑设计的模块化、预制化、数字化、智能化和绿色化，是绿色低碳建筑技术领域的重要技术。MiC技术是装配式建筑领域的最新技术，以工业化、智能化、绿色化的生产方式全面实现建筑、结构、机电、装修等集成制造和快速组装，是对传统建造方式的革命性变革。MiC技术在中国拥有广阔的市场空间，也是推动建筑行业绿色可持续发展的重要发力点。模块化集成建筑（MiC）建造技术能够推动新型建筑与先进制造的紧密结合，促进建筑技术的工业化转型。采用 MiC技术，不仅可以提升建造水平和建筑品质，而且还可以推动“中国建造+中国制造”的优化升级。
但是，由于MiC技术出现时间较短，在具体应用的应用、实施过程中，需要多个单位、众多技术人员分工配合，针对不同的建筑需求对模块化预制件进行复杂的设计、制造和适配、优化、集成等工作，涉及建筑设计、预制件设计、智能制造、材料选择、低碳节能、建筑工法等多个差异显著的技术领域，具有较高的跨行业跨领域技术复杂性和技术难度，面临着诸多的技术困难，目前尚没有发现有关采用MiC技术的装配式绿色集成建筑墙体模块预制件及墙体施工方法的报道。
因此，亟需开发一种模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及模块预制件，能够在多个整体式装配式绿色集成建筑模块房间之间进行管路之间的快速连通。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及墙体模块预制件，引入MiC建造新技术，设计、制造免切割开槽敷设线管的模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件，并且大幅简化不同整体模块化房间之间的墙体装配、管路管线连通的施工方法，通过建筑建造与高端制造的结合，满足当前市场对高品质建筑及其施工的高效率、高品质、低资源消耗和低环境影响的需求，同时提高建造工作效率，缩短工期，稳定施工质量，节约成本，实现精细化管理的目的。
其技术方案如下：
一种模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，包括以下步骤：
S1、划分集成建筑的墙体模块：根据建筑需求和限制条件，将建筑物墙体划分为不同的标准化、系列化、组合化墙体模块，考虑各墙体模块之间装配后的空间、功能、结构属性，逐一划分出具有独立性、可重复性、可组合性、易于制造、节能环保的模块化装配式绿色集成建筑的墙体模块；
S2、建立模块化集成建筑的信息模型：利用BIM软件建立建筑BIM信息模型，将建筑物的所有信息集成在同一个模型中，该模型包含建筑物的几何信息、物理信息、功能信息，同时通过构建BIM建筑模型，保证多方面信息的准确性和一致性；
S3、设计模块化集成建筑的墙体模块方案：针对划分出的每个模块化集成建筑的墙体模块，确定墙体模块的设计方案，包括墙体模块的功能、形状、尺寸、材料、构造，遵循建筑设计的基本原理和相关规范，同时要考虑模块的制造、运输、安装，采用计算机辅助设计出墙体模块；
S4、进行仿真验证与优化：基于墙体模块的设计方案，利用BIM软件进行建筑物的整体仿真和分析，包括结构分析、热工分析、空气动力学分析，根据分析结果对墙体模块设计方案进行优化和调整，包括优化室内水电管道在墙体内的安装路径，获得待施工建筑物的室内水电管道在墙体内的水电铺设路径，最终确定墙体模块预制件的设计方案；
S5、生产墙体模块预制件：根据最终确定的墙体模块预制件设计方案，利用BIM建筑模型获得待施工建筑物墙体模块预制件的下料清单，在工厂内根据所述下料清单预制该装配式的墙体模块预制件及配套的通槽盖板；待施工建筑物墙体的主体结构由多个墙体模块预制件装配而成，根据所述水电铺设路径在各墙体模块预制件上预先开设水电安装通道槽，沿所述水电铺设路径在水电安装通道槽上设有多个用于夹持定位室内水电管道的夹持位，并在水电安装通道槽的两侧壁、所述夹持位上设置管道定位机构；
S6、装配、运输房间整体模块并施工：根据优化后的墙体模块预制件的设计方案，在工厂内将各墙体模块预制件分别装配为多个独立的房间整体模块，然后运输房间整体模块到现场施工：先制定详细的施工计划，包括将墙体模块预制件装配为房间整体模块、运输、安装环节的时间、人力、物力的资源安排；将工厂批量预制完成的多个房间整体模块运输到施工现场，按照施工计划进行施工，依次进行相邻两个房间整体模块之间的装配施工作业，包括：相邻两个房间整体模块墙体主体装配、连通室内水电管道、封闭水电安装通道槽的槽口，依次完成相邻两个房间整体模块之间的装配施工作业，最终完成模块化集成建筑整体的装配施工。
一种实施上述施工方法的模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件，包括多个管道定位机构及依次层叠的墙板主体层、保温隔音板层、防水板层，所述墙板主体层的内侧板面上设有水电安装通道槽，所述管道定位机构包括二个夹持装置，二个所述夹持装置分别预埋在所述水电安装通道槽两相朝对的侧壁上，并形成所述管道定位机构的夹持位，所述水电安装通道槽沿水电铺设路径设有多个所述夹持位。
所述夹持装置包括盒体、复位弹簧、滑盖、伸缩杆、夹持板，所述滑盖安装在所述盒体上，并与所述盒体的两侧壁滑动连接，所述复位弹簧安装在所述盒体内，所述复位弹簧的一端与所述盒体的底板连接，所述复位弹簧的另一端与所述滑盖的底面连接，所述伸缩杆的一端与所述滑盖的顶面连接，所述伸缩杆的另一端与所述夹持板连接，所述夹持板呈弧形。
所述墙板主体层的一侧设有拼装企口，所述拼装企口上设有定位条，所述墙板主体层的另一侧设有拼装连接板，所述拼装连接板上设有与所述定位条相匹配的卡槽；所述墙板主体层还包括多个连接螺母，多个所述连接螺母预埋在所述定位条的外侧面上，所述卡槽上设有多个与所述连接螺母相对应的螺孔。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1、本发明提供的模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及墙体模块预制件，引入MIC建造新技术构思，通过BIM建模技术，获得下料清单后，根据下料清单进行预制件的生产，起到方便预制件的生产制造的作用，保证预制件的生产数量准确无误，并利用BIM建模技术获得最优化的水电铺设路径，并根据获得的水电铺设路径在墙体模块预制件上预留水电安装通道槽，从而避免在墙体模块预制件装配后切割开槽，同时避免损坏装配完成后的墙体模块预制件；由于墙体模块预制件上预留有安装室内水电管道的水电安装通道槽，使在安装室内水电管道时，不需要在墙体上进行切割作业，具有方便施工的作用，并能够有效提高施工速度，缩短工期，降低施工成本。建筑墙体施工采用预制装配工作，同时，室内水电管道利用管道定位机构夹持固定装配，能够提高施工效率和质量并降低施工成本，通过利用装配式的构造，将传统的工地现场粉尘施工作业的水电管道布设工艺变为预制的、不需要施工现场切割/开凿墙体的水电管道布设工艺，满足了建筑施工的高效率、高品质，实现了建筑施工低资源消耗和低环境影响的需求，符合创新发展、协调发展、绿色发展的理念；同时提高工作效率，缩短工期，稳定施工质量，节约成本，实现精细化管理的目的。
2、本发明提供的模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及墙体模块预制件，综合运用建筑信息模型（BIM）、计算机辅助设计（CAD）、参数化设计、设计优化工具以及先进制造等技术，实现建筑设计的模块化、预制化、数字化、智能化和绿色化，先在工厂制备出六个墙体（包括四面墙及上下楼地面）的墙体模块预制件，根据获得的水电铺设路径在墙体模块预制件上预留水电安装通道槽，然后在施工现场装配组合出各单个房间，并进行相邻两个房间整体模块之间的装配施工作业，各单个房间之间的组合包括左右相邻单间以及上下楼层之间的相邻单间，由于墙体模块预制件上预留有水电安装通道槽，从而解决了现有装配式建筑两个相邻单个房间之间（包括左右相邻和上下楼层之间的相邻）室内水电管道难以相互连通的问题，避免装配式建筑两相邻单间之间室内水电管道敷设墙体的切割开槽，同时也减少了现场施工的作业量；满足了建筑施工的高效率、高品质，实现了建筑施工低资源消耗和低环境影响的需求，实现了对传统装配式建筑室内水电管道敷设革命性变革，也推动了建筑行业绿色可持续发展，提升建造水平和建筑品质，而且还可以推动“中国建造+中国制造”的优化升级。
3、本发明设计的墙体模块预制件的管道定位机构包括二个夹持装置，夹持装置包括盒体、复位弹簧、滑盖、伸缩杆、夹持板，二个夹持装置分别预埋在水电安装通道槽两相朝对的侧壁上，使用时，推动夹持板使复位弹簧压缩，然后将室内水电管道放进两个朝对的二个夹持板之间，复位弹簧复位回弹，并通过二个夹持板将室内水电管道夹持固定在水电安装通道槽内，结构简单，使用方便。
4、现有的装配式墙体施工中，相邻预制墙板之间的拼接缝需做防水以及封堵处理，目前主要采用在相邻两个预制墙板之间形成竖向的拼接槽，并在拼接槽完成支模后浇混凝土形成拼接带，然后拆除拼接槽所在位置的模板后，再完成防水、保温以及装饰的施工，仍旧需要在墙体外侧完成大量施工，对于施工的安全性以及效率的提升相对较低。针对现有技术中的不足，本发明的墙体模块预制件在其两侧分别设有拼装企口、接装连接板，接装连接板通过卡槽与拼装企口的定位条相匹配拼装连接，提高墙体模块预制件的装配效率的同时，减小外部雨水对拼接缝处的侵蚀。
5、本发明在墙体模块预制件的定位条上预埋多个连接螺母，在墙体装配时，通过连接螺栓与连接螺母相匹配螺纹连接，提高墙体模块预制件的装配效率，提高两相邻墙体模块预制件的连接性，便于推广使用。
6、本发明的墙体模块预制件包括多个管道定位机构及依次层叠的墙板主体层、保温隔音板层、防水板层，管道定位机构用于将室内水电管道夹持固定在水电安装通道槽内，另外在墙体模块预制件中设置保温隔音板层和防水板层，防水板层用于提高墙体模块预制件的防水性能，保温隔音板层用于提高墙体模块预制件的保温和隔音效果。
7、本发明的墙体模块预制件设计的呈弧形的夹持板，能够提高夹持板夹持室内水电管道的稳定性，另外还能在夹持板的凹弧处设置防滑垫，使夹持板夹持室内水电管道的效果更佳。
附图说明
图1是本发明实施例模块化装配式绿色集成建筑的施工方法的流程示意图。
图2是本发明实施例墙体模块预制件中一个墙面的立体结构示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是图3的B-B剖视图。
图5是图3中C处的局部放大图。
图6是本发明实施例中两个相邻房间的墙体模块预制件相互连接后，水电管道结构的侧视图。
附图标记说明：
10、墙体模块预制件，11、墙板主体层，111、拼装企口，112、定位条，1121、连接螺母，113、拼装连接板，1131、卡槽， 1132、螺孔，12、保温隔音板层，13、防水板层，14、水电安装通道槽，20、夹持装置，21、盒体，22、复位弹簧，23、滑盖，24、伸缩杆，25、夹持板，30、室内水电管道，31、电力管道组件，311、电线管道，312、接线盒，32、自来水管道组件，321、给水管道，322、出水口管头。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例：
本发明实施例涉及的模块化建筑结构体系是指结构以单个房间作为一个模块均在工厂进行预制，并可在工厂对模块内部空间进行布置与装修，然后运输至现场通过吊装将模块可靠的连接为建筑整体。
本实施例涉及的全模块化建筑结构体系的建筑设计与施工，该建筑全部由模块单元装配而成，适用于多层建筑房屋，一般适用层数为4-8层。当层数过高时，需要有独立的抗侧体系作为依靠；模块间一般通过螺栓和盖板进行连接，以此作为模块化建筑的传力路径。在复合模块化建筑结构体系中为提高模块化建筑的结构与使用性能，需要将模块化建筑与其他建筑形式进行复合，一般可包括：与传统框架复合结构体系、与板体结构复合结构体系、与剪力墙与核心筒复合结构体系等。
本发明实施例提供的模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件及墙体施工方法，是一个整体性5层全模块化建筑结构体系的建筑项目设计和施工中的一部分，为了避免在墙体模块预制件10装配后切割开槽敷设室内水电管道30而具体开发的。
参见图1至图6，本实施例提供的5层全模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，包括以下步骤：
S1、划分集成建筑的墙体模块：根据5层全模块化建筑需求和限制条件，将建筑物墙体划分为不同的标准化、系列化、组合化墙体模块，考虑各墙体模块之间装配后的空间、功能、结构属性，逐一划分出具有独立性、可重复性、可组合性、易于制造、节能环保的模块化装配式绿色集成建筑的墙体模块；
S2、建立模块化集成建筑的信息模型：利用BIM软件建立该5层全模块化建筑BIM信息模型，将建筑物的所有信息集成在同一个模型中，该模型包含建筑物的几何信息、物理信息、功能信息，同时通过构建BIM建筑模型，保证多方面信息的准确性和一致性；
S3、设计模块化集成建筑的墙体模块方案：针对划分出的每个模块化集成建筑的墙体模块，确定墙体模块的设计方案，包括墙体模块的功能、形状、尺寸、材料、构造，遵循建筑设计的基本原理和相关规范，同时要考虑模块的制造、运输、安装，采用计算机辅助设计出墙体模块；
S4、进行仿真验证与优化：基于墙体模块的设计方案，利用BIM软件进行建筑物的整体仿真和分析，包括结构分析、热工分析、空气动力学分析，根据分析结果对墙体模块设计方案进行优化和调整，包括优化室内水电管道30在墙体内的安装路径，获得待施工建筑物的室内水电管道30在墙体内的水电铺设路径，最终确定墙体模块预制件10的设计方案；
S5、生产墙体模块预制件10：根据最终确定的墙体模块预制件10设计方案，利用BIM建筑模型获得待施工建筑物墙体模块预制件10的下料清单，在工厂内根据下料清单预制该装配式的墙体模块预制件10及配套的通槽盖板；待施工建筑物墙体的主体结构由多个墙体模块预制件10装配而成，根据水电铺设路径在各墙体模块预制件10上预先开设水电安装通道槽14，沿水电铺设路径在水电安装通道槽14上设有多个用于夹持定位室内水电管道30的夹持位，并在水电安装通道槽14的两侧壁、夹持位上设置管道定位机构；步骤S5还包括：
S51：生产墙体模块预制件10：根据最终确定的墙体模块预制件10设计方案，利用BIM建筑模型获得待施工建筑物墙体模块预制件10的下料清单，在工厂内根据下料清单预制该装配式的墙体模块预制件10及配套的通槽盖板；
S52：待施工建筑物墙体的主体结构由多个墙体模块预制件10装配而成，根据水电铺设路径在各墙体模块预制件10上预先开设水电安装通道槽14，沿水电铺设路径在水电安装通道槽14上设有多个用于夹持定位室内水电管道30的夹持位，并在水电安装通道槽14的两侧壁、夹持位上设置管道定位机构；
S53：工厂内墙体模块预制件10的质量监控、安装与调试：根据步骤S51的设计要求，在墙体模块预制件10制造过程中进行质量监控、实验安装与调试，在各墙体模块预制件10模块的质量均符合设计要求时进行验收，确保建筑现场安装质量和安全性。
S6、装配、运输房间整体模块并施工：根据优化后的墙体模块预制件10的设计方案，在工厂内将各墙体模块预制件10分别装配为多个独立的房间整体模块（本实施例中每层6-9个独立房间、5层共36个独立的房间），然后运输房间整体模块到现场施工：先制定详细的施工计划，包括将墙体模块预制件10装配为房间整体模块、运输、安装环节的时间、人力、物力的资源安排；将工厂批量预制完成的多个房间整体模块运输到施工现场，按照施工计划进行施工，依次进行相邻两个房间整体模块之间的装配施工作业，包括：相邻两个房间整体模块墙体主体装配、连通室内水电管道30、封闭水电安装通道槽14的槽口，依次完成相邻两个房间整体模块之间的装配施工作业，最终完成模块化集成建筑整体的装配施工。
步骤S6具体分为如下步骤：
S61、根据优化后的墙体模块预制件10的设计方案，制定详细的施工计划，包括墙体模块预制件10运输、安装环节的时间、人力、物力的资源安排；
S62、将工厂批量预制完成的墙体模块预制件10运输到施工现场；
S63、按照施工计划进行施工，依次进行多个墙体模块预制件10的包括：
S631、墙体主体装配，根据下料清单将多个墙体模块预制件10拼装形成待施工建筑物墙体的主体结构；
S632、安装室内水电管道30，通过管道定位机构将室内水电管道30夹持固定安装在水电安装通道槽14内；
S633、封闭水电安装通道槽14的槽口，利用通槽盖板封盖在水电安装通道槽14的槽口上；室内水电管道30位于水电安装通道槽14内，完成待施工建筑物的墙体施工；
S64、重复步骤S63，依次完成各个墙体模块预制件10装配，最终完成模块化集成建筑整体的墙体装配施工。
本发明实施例提供的实施上述施工方法的模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件10，包括多个管道定位机构及依次层叠的墙板主体层11、保温隔音板层12、防水板层13，墙板主体层11的内侧板面上设有水电安装通道槽14，管道定位机构包括二个夹持装置20，二个夹持装置20分别预埋在水电安装通道槽14两相朝对的侧壁上，并形成管道定位机构的夹持位，水电安装通道槽14沿水电铺设路径设有多个夹持位。
本发明的墙体模块预制件10包括多个管道定位机构及依次层叠的墙板主体层11、保温隔音板层12、防水板层13，管道定位机构用于将室内水电管道30夹持固定在水电安装通道槽14内，另外在墙体模块预制件10中设置保温隔音板层12和防水板层13，防水板层13用于提高墙体模块预制件10的防水性能，保温隔音板层12用于提高墙体模块预制件10的保温和隔音效果。
本发明提供的模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及预制件模块设计，引入MIC建造新技术构思，通过BIM建模技术，获得下料清单后，根据下料清单进行预制件的生产，起到方便预制件的生产制造的作用，保证预制件的生产数量准确无误，并利用BIM建模技术获得最优化的水电铺设路径，并根据获得的水电铺设路径在墙体模块预制件10上预留水电安装通道槽14，从而避免在墙体模块预制件10装配后切割开槽，同时避免损坏装配完成后的墙体模块预制件10；由于墙体模块预制件10上预留有安装室内水电管道30的水电安装通道槽14，使在安装室内水电管道30时，不需要在墙体上进行切割作业，具有方便施工的作用，并能够有效提高施工速度，缩短工期，降低施工成本。建筑墙体施工采用预制装配工作，同时，室内水电管道30利用管道定位机构夹持固定装配，能够提高施工效率和质量并降低施工成本，通过利用装配式的构造，将传统的工地现场粉尘施工作业的水电管道布设工艺变为预制的、不需要施工现场切割/开凿墙体的水电管道布设工艺，满足了建筑施工的高效率、高品质，实现了建筑施工低资源消耗和低环境影响的需求，符合创新发展、协调发展、绿色发展的理念；同时提高工作效率，缩短工期，稳定施工质量，节约成本，实现精细化管理的目的。
其中，管道定位机构包括二个夹持装置20，二个夹持装置20分别预埋在水电安装通道槽14两相朝对的侧壁上，并形成管道定位机构的夹持位，夹持装置20包括盒体21、复位弹簧22、滑盖23、伸缩杆24、夹持板25，滑盖23安装在盒体21上，并与盒体21的两侧壁滑动连接，复位弹簧22安装在盒体21内，复位弹簧22的一端与盒体21的底板连接，复位弹簧22的另一端与滑盖23的底面连接，伸缩杆24的一端与滑盖23的顶面连接，伸缩杆24的另一端与夹持板25连接，夹持板25呈弧形；步骤S632还包括以下步骤：
步骤S6321、在水电安装通道槽14的两侧壁上，两相朝对的二个夹持装置20通过夹持板25将室内水电管道30夹持固定在水电安装通道槽14内。
二个夹持装置20分别预埋在水电安装通道槽14两相朝对的侧壁上，使用时，推动夹持板25使复位弹簧22压缩，然后将室内水电管道30放进两个朝对的二个夹持板25之间，复位弹簧22复位回弹，并通过二个夹持板25将室内水电管道30夹持固定在水电安装通道槽14内，结构简单，使用方便。呈弧形的夹持板25，能够提高夹持板25夹持室内水电管道30的稳定性，另外还能在夹持板25的凹弧处设置防滑垫，使夹持板25夹持室内水电管道30的效果更佳。
室内水电管道30包括电力管道组件31、自来水管道组件32，电力管道组件31包括电线管道311、接线盒312，通槽盖板包括路径沿线盖板、线盒盖板、水口盖板，线盒盖板具有与接线盒312相匹配的线盒通孔，自来水管道组件32包括给水管道321、出水口管头322，水口盖板具有与出水口管头322相匹配的管头通孔，步骤S633还包括以下步骤：
S6331、将接线盒312安装在室内电气设备位于水电安装通道槽14上的电气安装位上，并与电线管道311连接，路径沿线盖板封盖在电线管道311上方对应的水电安装通道槽14的槽口上，线盒盖板封盖在接线盒312上方对应的水电安装通道槽14的槽口上，并使线盒通孔套设在接线盒312上。
S6332、将出水口管头322安装在室内给水设备位于水电安装通道槽14上的给水安装位上，并与给水管道321连通，路径沿线盖板封盖在电线管道311和/或给水管道321上方对应的水电安装通道槽14的槽口上，水口盖板封盖在出水口管头322上方对应的水电安装通道槽14的槽口上，并使管头通孔套设在出水口管头322上。
本发明还包括多个连接螺栓，墙体模块预制件10的一侧设有拼装企口111，拼装企口111上设有定位条112，墙体模块预制件10的另一侧设有接装连接板，拼装连接板113的内侧面上设有与定位条112相匹配的卡槽1131，定位条112上预埋有多个连接螺母1121，卡槽1131上设有多个螺孔1132，步骤S631还包括以下步骤：
S6311、两相邻的墙体模块预制件10通过定位条112与卡槽1131相匹配拼装连接。
S6312、各连接螺栓穿过螺孔1132与连接螺母1121相匹配螺纹连接。
现有的装配式墙体施工中，相邻预制墙板之间的拼接缝需做防水以及封堵处理，目前主要采用在相邻两个预制墙板之间形成竖向的拼接槽，并在拼接槽完成支模后浇混凝土形成拼接带，然后拆除拼接槽所在位置的模板后，再完成防水、保温以及装饰的施工，仍旧需要在墙体外侧完成大量施工，对于施工的安全性以及效率的提升相对较低。针对现有技术中的不足，本发明的墙体模块预制件10在其两侧分别设有拼装企口111、接装连接板，接装连接板通过卡槽1131与拼装企口111的定位条112相匹配拼装连接，提高墙体模块预制件10的装配效率的同时，减小外部雨水对拼接缝处的侵蚀。在墙体装配时，通过连接螺栓与连接螺母1121相匹配螺纹连接，提高墙体模块预制件10的装配效率，提高两相邻墙体模块预制件10的连接性，便于推广使用。
本发明上述实施例提供的模块化装配式绿色集成建筑的施工方法及墙体模块预制件10，根据MIC建造设计的理念，综合运用建筑信息模型（BIM）、计算机辅助设计（CAD）、参数化设计、设计优化工具以及先进制造等技术，实现建筑设计的模块化、预制化、数字化、智能化和绿色化，先在工厂制备出每个独立房间整体模块所需的六个墙体（包括四面墙及上下楼地面）的墙体模块预制件10，根据获得的水电铺设路径在墙体模块预制件10上预留水电安装通道槽14，然后在工厂内或者施工现场装配组合出各单个房间整体模块，并在施工现场进行相邻两个房间整体模块之间的装配施工作业，各单个房间之间的组合包括左右相邻单间以及上下楼层之间的相邻单间，由于墙体模块预制件10上预留有水电安装通道槽14，从而解决了现有装配式建筑两个相邻单个房间之间（包括左右相邻和上下楼层之间的相邻）室内水电管道30难以相互连通的问题，避免装配式建筑两相邻单间之间室内水电管道30敷设墙体的切割开槽，同时也减少了现场施工的作业量；满足了建筑施工的高效率、高品质，实现了建筑施工低资源消耗和低环境影响的需求，实现了对传统装配式建筑室内水电管道30敷设革命性变革，也推动了建筑行业绿色可持续发展，提升建造水平和建筑品质，而且还可以推动“中国建造+中国制造”的优化升级。
本发明上述实施例通过引入MiC建造新技术构思，能够批量化、规模化、标准化的设计、和工厂内制造模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件，并且通过合理的结构设计，大幅简化不同整体模块化房间之间的墙体装配、管路管线连通的施工方法，通过建筑建造与高端制造的结合，满足当前市场对高品质建筑及其施工的高效率、高品质、低资源消耗和低环境影响的需求，同时提高建造工作效率，缩短工期，稳定施工质量，节约成本，实现精细化管理的目的，可以广泛应用于多种类型的全模块化建筑结构体系的建筑项目设计、制造和施工。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、划分集成建筑的墙体模块：根据建筑需求和限制条件，将建筑物墙体划分为不同的标准化、系列化、组合化墙体模块，考虑各墙体模块之间装配后的空间、功能、结构属性，逐一划分出具有独立性、可重复性、可组合性、易于制造、节能环保的模块化装配式绿色集成建筑的墙体模块；
S2、建立模块化集成建筑的信息模型：利用BIM软件建立建筑BIM信息模型，将建筑物的所有信息集成在同一个模型中，该模型包含建筑物的几何信息、物理信息、功能信息，同时通过构建BIM建筑模型，保证多方面信息的准确性和一致性；
S3、设计模块化集成建筑的墙体模块方案：针对划分出的每个模块化集成建筑的墙体模块，确定墙体模块的设计方案，包括墙体模块的功能、形状、尺寸、材料、构造，遵循建筑设计的基本原理和相关规范，同时要考虑模块的制造、运输、安装，采用计算机辅助设计出墙体模块；
S4、进行仿真验证与优化：基于墙体模块的设计方案，利用BIM软件进行建筑物的整体仿真和分析，包括结构分析、热工分析、空气动力学分析，根据分析结果对墙体模块设计方案进行优化和调整，包括优化室内水电管道在墙体内的安装路径，获得待施工建筑物的室内水电管道在墙体内的水电铺设路径，最终确定墙体模块预制件的设计方案；
S5、生产墙体模块预制件：根据最终确定的墙体模块预制件设计方案，利用BIM建筑模型获得待施工建筑物墙体模块预制件的下料清单，在工厂内根据所述下料清单预制该装配式的墙体模块预制件及配套的通槽盖板；待施工建筑物墙体的主体结构由多个墙体模块预制件装配而成，根据所述水电铺设路径在各墙体模块预制件上预先开设水电安装通道槽，沿所述水电铺设路径在水电安装通道槽上设有多个用于夹持定位室内水电管道的夹持位，并在水电安装通道槽的两侧壁、所述夹持位上设置管道定位机构；
S6、装配、运输房间整体模块并施工：根据优化后的墙体模块预制件的设计方案，在工厂内将各墙体模块预制件分别装配为多个独立的房间整体模块，然后运输房间整体模块到现场施工：先制定详细的施工计划，包括将墙体模块预制件装配为房间整体模块、运输、安装环节的时间、人力、物力的资源安排；将工厂批量预制完成的多个房间整体模块运输到施工现场，按照施工计划进行施工，依次进行相邻两个房间整体模块之间的装配施工作业，包括：相邻两个房间整体模块墙体主体装配、连通室内水电管道、封闭水电安装通道槽的槽口，依次完成相邻两个房间整体模块之间的装配施工作业，最终完成模块化集成建筑整体的装配施工。
2.如权利要求1所述模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，其特征在于，所述的步骤S5还包括：
S51：生产墙体模块预制件：根据最终确定的墙体模块预制件设计方案，利用BIM建筑模型获得待施工建筑物墙体模块预制件的下料清单，在工厂内根据下料清单预制该装配式的墙体模块预制件及配套的通槽盖板；
S52：待施工建筑物墙体的主体结构由多个墙体模块预制件装配而成，根据所述水电铺设路径在各墙体模块预制件上预先开设水电安装通道槽，沿所述水电铺设路径在水电安装通道槽上设有多个用于夹持定位室内水电管道的夹持位，并在水电安装通道槽的两侧壁、所述夹持位上设置管道定位机构；
S53：工厂内墙体模块预制件的质量监控、安装与调试：根据步骤S51的设计要求，在墙体模块预制件制造过程中进行质量监控、实验安装与调试，在各墙体模块预制件模块的质量均符合设计要求时进行验收，确保建筑现场安装质量和安全性。
3.如权利要求1所述模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，其特征在于，所述的步骤S6包括：
S61、根据优化后的墙体模块预制件的设计方案，制定详细的施工计划，包括墙体模块预制件运输、安装环节的时间、人力、物力的资源安排；
S62、将工厂批量预制完成的墙体模块预制件运输到施工现场；
S63、按照施工计划进行施工，依次进行多个墙体模块预制件的包括：
S631、墙体主体装配，根据所述下料清单将多个所述墙体模块预制件拼装形成待施工建筑物墙体的主体结构；
S632、安装室内水电管道，通过所述管道定位机构将室内水电管道夹持固定安装在所述水电安装通道槽内；
S633、封闭水电安装通道槽的槽口，利用通槽盖板封盖在所述水电安装通道槽的槽口上；所述室内水电管道位于所述水电安装通道槽内，完成待施工建筑物的墙体施工；
S64、重复步骤S63，依次完成各个墙体模块预制件装配，最终完成模块化集成建筑整体的墙体装配施工。
4.如权利要求3所述模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，其特征在于，所述管道定位机构包括二个夹持装置，二个所述夹持装置分别预埋在所述水电安装通道槽两相朝对的侧壁上，并形成所述管道定位机构的夹持位，所述夹持装置包括盒体、复位弹簧、滑盖、伸缩杆、夹持板，所述滑盖安装在所述盒体上，并与所述盒体的两内侧壁滑动连接，所述复位弹簧安装在所述盒体内，所述复位弹簧的一端与所述盒体的底板连接，所述复位弹簧的另一端与所述滑盖的底面连接，所述伸缩杆的一端与所述滑盖的顶面连接，所述伸缩杆的另一端与所述夹持板连接，所述步骤S632还包括以下步骤：
S6321、在所述水电安装通道槽的两侧壁上，两相朝对的二个所述夹持装置通过所述夹持板将室内水电管道夹持固定安装在所述水电安装通道槽内。
5.如权利要求4所述模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，其特征在于，所述室内水电管道包括电力管道组件，所述电力管道组件包括电线管道、接线盒，所述通槽盖板包括路径沿线盖板、线盒盖板，所述线盒盖板具有与所述接线盒相匹配的线盒通孔，所述步骤S633还包括以下步骤：
S6331、将所述接线盒安装在室内电气设备位于所述水电安装通道槽上的电气安装位上，并与所述电线管道连接，所述路径沿线盖板封盖在所述电线管道上方对应的水电安装通道槽的槽口上，所述线盒盖板封盖在所述接线盒上方对应的水电安装通道槽的槽口上，并使所述线盒通孔套设在所述接线盒上。
6.如权利要求5所述模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，其特征在于，所述室内水电管道还包括自来水管道组件，所述自来水管道组件包括给水管道、出水口管头，所述通槽盖板还包括水口盖板，所述水口盖板具有与所述出水口管头相匹配的管头通孔，所述步骤S633还包括以下步骤：
S6332、将所述出水口管头安装在室内给水设备位于所述水电安装通道槽上的给水安装位上，并与所述给水管道连通，所述路径沿线盖板封盖在所述电线管道和/或给水管道上方对应的水电安装通道槽的槽口上，所述水口盖板封盖在所述出水口管头上方对应的水电安装通道槽的槽口上，并使所述管头通孔套设在所述出水口管头上。
7.如权利要求3至6任一项所述模块化装配式绿色集成建筑的施工方法，其特征在于，所述墙体模块预制件的一侧设有拼装企口，所述拼装企口上设有定位条，所述墙体模块预制件的另一侧设有接装连接板，所述拼装连接板的内侧面上设有与所述定位条相匹配的卡槽；所述定位条上预埋有多个连接螺母，所述卡槽上设有多个螺孔，所述步骤S631还包括以下步骤：
S6311、两相邻的所述墙体模块预制件通过所述定位条与所述卡槽相匹配拼装连接；
S6312、通过连接螺栓穿过所述螺孔与所述连接螺母相匹配螺纹连接。
8.一种实施权利要求1至7任一项所述施工方法的模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件，其特征在于，包括多个管道定位机构及依次层叠的墙板主体层、保温隔音板层、防水板层，所述墙板主体层的内侧板面上设有水电安装通道槽，所述管道定位机构包括二个夹持装置，二个所述夹持装置分别预埋在所述水电安装通道槽两相朝对的侧壁上，并形成所述管道定位机构的夹持位，所述水电安装通道槽沿水电铺设路径设有多个所述夹持位。
9.如权利要求8所述模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件，其特征在于，所述夹持装置包括盒体、复位弹簧、滑盖、伸缩杆、夹持板，所述滑盖安装在所述盒体上，并与所述盒体的两侧壁滑动连接，所述复位弹簧安装在所述盒体内，所述复位弹簧的一端与所述盒体的底板连接，所述复位弹簧的另一端与所述滑盖的底面连接，所述伸缩杆的一端与所述滑盖的顶面连接，所述伸缩杆的另一端与所述夹持板连接，所述夹持板呈弧形。
10.如权利要求8所述模块化装配式绿色集成建筑墙体模块预制件，其特征在于，所述墙板主体层的一侧设有拼装企口，所述拼装企口上设有定位条，所述墙板主体层的另一侧设有拼装连接板，所述拼装连接板上设有与所述定位条相匹配的卡槽；所述墙板主体层还包括多个连接螺母，多个所述连接螺母预埋在所述定位条的外侧面上，所述卡槽上设有多个与所述连接螺母相对应的螺孔。
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