上海高層住宅外墻預(yù)制裝配式技術(shù)策略
——以上海龍湖·天璞項(xiàng)目為例

■ 邵 征 SHAO Zheng 帥德枝 SHUAI Dezhi 顏宏亮 YAN Hongliang

0 引言

《上海市裝配式建筑2016-2020年發(fā)展規(guī)劃》中提出，“十三五”期間，全市符合條件的新建建筑原則上采用裝配式建筑。深入研究適合裝配式建筑的外墻保溫、飾面與承重一體化技術(shù)；鼓勵(lì)采用預(yù)制外墻與飾面一次成型、門窗預(yù)埋、夾心保溫墻板成型、飾面混凝土等技術(shù)、產(chǎn)品。

單一的裝配式墻體安裝完畢后，還需在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行墻面保溫、外裝飾面施工、門窗安裝、水電管線穿墻部位開(kāi)洞、墻面防水等處理，不僅增加人工、材料、機(jī)械臺(tái)班等費(fèi)用，而且對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境造成一定破壞，較難真正體現(xiàn)裝配式建筑的優(yōu)勢(shì)。因此，將保溫、外墻裝飾、門窗、水電管線、預(yù)制整體衛(wèi)浴、防水等技術(shù)與裝配式墻板集成于一體，不僅能夠保證建筑質(zhì)量，提高墻體裝配化程度，更是未來(lái)建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向。

1 上海龍湖·天璞項(xiàng)目概況

上海龍湖·天璞住宅項(xiàng)目拿地時(shí)間為2015年12月，位于嘉定江橋鎮(zhèn)北社區(qū)，江橋鎮(zhèn)海波路和嘉濤路交叉口，用地面積95 382.2m2，建設(shè)面積23.6萬(wàn)m2，建筑面積17.1萬(wàn)m2，容積率1.8（圖1）。

項(xiàng)目被內(nèi)部河道分為四個(gè)地塊，共規(guī)劃布置27棟高層住宅，建筑層數(shù)為15～17層，裝配式建筑面積比例100%，建筑單體預(yù)制率30%。住宅外墻為預(yù)制混凝土夾心保溫外墻，內(nèi)裝飾為精裝修。

2 高層住宅單體情況

圖1 總平面圖和鳥(niǎo)瞰圖

選取上海龍湖·天璞117m2戶型單體作為討論對(duì)象。117m2戶型建筑單體兩梯兩戶，戶型為三房?jī)蓮d兩衛(wèi)。單體標(biāo)準(zhǔn)層平面，軸線尺寸東西長(zhǎng)25.9m，南北進(jìn)深最大軸線尺寸14m，戶型平均南北進(jìn)深軸線尺寸約9m。戶型面寬12.95m，臥室和客廳等主要功能房間均朝南，南向雙陽(yáng)臺(tái)雙凸窗，客廳餐廳南北通透，主臥帶步入式衣帽間和衛(wèi)生間（圖2）。

117m2戶型住宅建筑17層，層高2.9m。住宅立面以簡(jiǎn)約的線條刻畫新古典風(fēng)格，立面材質(zhì)3層以下外飾面主要為干掛花崗巖，采用卡拉麥里金石材，3層以上外飾面主要采用仿石真石漆，使整幢高層住宅遠(yuǎn)觀上下保持一致的顏色和質(zhì)感。3層以下局部外飾面采用干掛灰黑色金屬板材，上面局部采用相應(yīng)的金屬漆外飾面（圖3）。

圖2 117m2戶型單體標(biāo)準(zhǔn)層平面圖

建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，下面兩層采用現(xiàn)澆，3層及3層以上采用預(yù)制裝配式。對(duì)建筑進(jìn)行預(yù)制率計(jì)算，夾心保溫外墻板加上凸窗預(yù)制率約25%，樓梯、陽(yáng)臺(tái)、空調(diào)及其他預(yù)制率約為7%。該戶型高層住宅采用預(yù)制夾心保溫外墻板加上凸窗、樓梯、陽(yáng)臺(tái)、裝飾立板和模塊，加在一起預(yù)制率為31.8%，滿足大于30%預(yù)制率的要求（表1）。

圖3 117m2戶型北立面圖和南立面圖

3 外墻構(gòu)造技術(shù)

3.1 外墻結(jié)構(gòu)及圍護(hù)墻體

1～2層采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中，在建筑主體的位置為現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)；在入口門廳的位置，為局部框架結(jié)構(gòu)；填充墻統(tǒng)一為加氣混凝土砌塊填充（圖4）。

3層及3層以上采用的預(yù)制夾心保溫外墻板，由60mm厚的外頁(yè)板+夾心30mm厚的XPS擠塑聚乙烯板+200mm厚內(nèi)頁(yè)板，邊口是30mm厚的混凝土包邊。

3.2 外墻節(jié)能保溫

1～2層現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外墻保溫采用40mm厚巖棉外墻外保溫，3層及3層以上的預(yù)制裝配式外墻采用30mm厚擠塑聚苯乙烯板夾心保溫。在住宅單元樓的電梯間，與一般常用的巖棉外保溫方式[圖5(1)]不同，該項(xiàng)目未采用保溫措施，但是在交接部位外墻內(nèi)表面局部采用保溫砂漿[圖5(2)]，來(lái)對(duì)應(yīng)冷熱橋的影響。

表1 117m2戶型混凝土預(yù)制率計(jì)算表

3.3 外墻飾面層

在住宅的1～2層外飾面層采用金屬龍骨干掛，主要為卡拉麥里金花崗巖石材，局部為灰黑色金屬板材。3層及3層以上主要為仿石真石漆和局部灰黑色金屬漆。

在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，有一處住戶陽(yáng)臺(tái)真石漆被碰落破損，也顯示出真石漆畢竟是涂料的一種，在堅(jiān)固耐久性上還是有其弱點(diǎn)（圖6）。

在外墻的內(nèi)飾面層，主要根據(jù)室內(nèi)的使用要求進(jìn)行設(shè)置。室內(nèi)的使用要求主要又分為兩大類，在客廳和臥室等無(wú)水房間，采用天然木紋墻紙；在衛(wèi)生間和廚房等有水房間，采用大理石貼面（圖7）。

3.4 外墻防水

外墻防水主要靠外墻飾面層本身的防水能力，防水的薄弱部位是外墻的接縫處。在1～2層，由于基礎(chǔ)墻體為現(xiàn)澆混凝土，具有良好的防水能力。外飾面層為干掛石材和金屬板材，面層的拼縫采用硅酮耐候密封膠嵌縫，達(dá)到阻隔水分進(jìn)入墻體的能力。即使有水分通過(guò)幕墻拼縫進(jìn)入墻體，在巖棉保溫板外還有防水層，設(shè)在巖棉找平層和幕墻飾面之間，防水層采用聚合物水泥防水砂漿。

圖4 住宅施工中墻體

圖5 保溫冷熱橋處理節(jié)點(diǎn)圖

在3層及3層以上是預(yù)制裝配式混凝土外墻，在防水最薄弱的外墻板接縫處，采用構(gòu)造防水和建筑防水相結(jié)合的做法。構(gòu)造防水就是拼縫處，水平縫采用高低企口的方式設(shè)置出空腔，垂直縫內(nèi)部為現(xiàn)澆部位自然留出空腔，采用等壓空腔的原理，使進(jìn)入拼縫的水分再自然排出。建筑防水就是拼縫采用發(fā)泡聚乙烯棒填塞，外用耐候建筑密封膠封實(shí)，直接阻隔室外水分進(jìn)入墻體（圖8）。

3.5 墻體減重

由于夾心保溫外墻板的構(gòu)成為60mm厚外葉板+30mm厚擠塑板+200mm厚內(nèi)葉板，因而重量較大。設(shè)計(jì)中，在窗下墻或局部構(gòu)造墻體等部位，為減少重量而添加擠塑板（圖9）。

圖6 住宅外墻外飾面層

圖7 住宅外墻內(nèi)飾面層

4 施工中的構(gòu)造技術(shù)

4.1 現(xiàn)澆墻體與預(yù)制墻體的交接

由于1～2層現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)墻體是200mm厚，3層及3層以上的預(yù)制裝配式夾心保溫外墻板為290mm厚，在交接部位會(huì)出現(xiàn)90mm厚的基礎(chǔ)墻體高差，通過(guò)1～2層的干掛幕墻來(lái)解決。干掛幕墻的厚度從基礎(chǔ)墻體外表面算起，為150mm厚的外墻飾面干掛層，現(xiàn)澆墻體和預(yù)制裝配墻體交接位置為2層頂板的頂面標(biāo)高，干掛幕墻與真石漆的外飾面層主要交接部位是3層窗戶的下沿，從而形成住宅外墻的整體視覺(jué)效果（圖10）。

4.2 門窗的安裝

在1～2層的現(xiàn)澆混凝土外墻中，外窗采用傳統(tǒng)的預(yù)埋固定件，后安裝方式[圖11(1)]，窗框和墻體之間縫隙較大，為將來(lái)的裂縫和滲水留下隱患。3層及3層以上的窗框與預(yù)制的夾心外墻板整體一體化預(yù)制[圖11(2)]，整體性好，基本杜絕了后期開(kāi)裂和滲水的可能。

5 結(jié)語(yǔ)

圖8 住宅外墻防水做法節(jié)點(diǎn)圖

圖9 窗下墻及局部構(gòu)造墻體圖

通過(guò)對(duì)上海龍湖·天璞高層住宅外墻構(gòu)造的分析，可以看出，在上海強(qiáng)制性預(yù)制率或裝配率不斷提高的要求下，裝配式建筑技術(shù)不斷提高，預(yù)制混凝土夾心保溫外墻板成了裝配式高層住宅的不二之選。

預(yù)制混凝土外墻板外飾面可以采用多種裝飾材料，對(duì)于面磚、石材等塊材宜采用一次反打成型工藝制作。在工廠內(nèi)加工完成，可以保證裝飾面的粘貼質(zhì)量和表觀效果，減少工序，其耐久性和耐候性均得以提高。同時(shí)，外表面可以通過(guò)飾面層的凹凸和虛實(shí)，不同的紋理和色彩、不同質(zhì)感的裝飾混凝土等手段，實(shí)現(xiàn)多樣化的外裝飾需求；面層還可處理為露骨料混凝土、清水混凝土等，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化組合。在生產(chǎn)預(yù)制外墻板的過(guò)程中，可將外墻飾面材料和預(yù)制外墻板一體化同時(shí)制作成型（圖12）。

圖10 住宅外墻基礎(chǔ)構(gòu)造圖

圖11 住宅外墻窗戶固定

圖12 多樣化預(yù)制外墻混凝土外飾面

即使是裝配式混凝土復(fù)合保溫夾心外墻板采用反打飾面，也只是復(fù)合夾心保溫墻板的過(guò)渡產(chǎn)品，最終的目標(biāo)是裝飾混凝土外飾面，可結(jié)合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，預(yù)制為一次成型復(fù)合結(jié)構(gòu)、保溫、飾面等功能于一體的混凝土外墻板體系。