裝配式建筑預制混凝土外墻的結構設計分析

摘 要：預制混凝土外墻具有降低能耗、提升工程建設效率以及節約資源等方面的優勢，是現代裝配式建筑常用結構形式。為保證建筑外墻結構設計質量，對裝配式預制混凝土外墻結構設計展開探究顯得極為必要。通過對裝配式預制混凝土外墻結構優勢的介紹，對結構設計具體內容展開深入性探討，期望能夠為此種結構設計與應用提供一些幫助。

關鍵詞：結構優勢;結構設計;預制混凝土外墻;裝配式建筑

一、 裝配式預制混凝土外墻結構優勢

（一）有利于工程建設效率、質量提升

由于預制裝配式外墻采用的是工廠化生產模式，安裝速度較快，在具體實施安裝過程中，只需要將預制結構吊裝到指定位置進行施工便可，并不需要較多復雜工序，所以整體施工效率較高，濕作業以及手工勞動量均會呈現出顯著下降趨勢，能夠實現對施工時間的切實壓縮。

（二）有利于節能降耗目標落實

通過對以往建筑工程的研究可以發現，傳統建筑材料使用雖然具有一定優勢，但卻存在著用土量大、容易產生粉塵以及二氧化碳等污染的狀況，會對工程所在地周邊生態環境形成不同程度的破壞，和節能環保理念并不相符。而裝配式預制結構的運用，會通過對改進墻體材料以及先進施工方式的運用，對環境污染問題展開妥善處理，整體施工煙塵污染以及噪聲相對較小，可將施工污染與破壞降到最低。

（三）有利于降低勞動成本

在實施構件加工、生產時，工廠生產車間會為產品加工提供優越支持，能夠省去諸多人工方面投入，減少勞動量以及勞動成本，會對整體建筑施工成本控制產生積極影響。同時因為預制構件外觀質量具有一定保障，可直接展開外部裝飾，并不需要實施粉刷，所以可省去這一部分的施工成本與人工消耗，能夠在保證建筑工程施工質量的同時，保障工程施工成本。

二、 外墻結構設計

（一）整體設計

1. 規格設計

按照實際功能，干式連接外墻主要分為裝飾板以及維護板兩種，其中維護板又可細分為整間板、橫條板以及豎條板三種體系，在實施體系設計時，需要按照外墻規格，有針對性展開設計要求分析，進而完成相應設計任務。

在具體展開規格設計時，需要做好以下幾點設計：①如果立面設計以橫向方式為主，需要通過對橫條板的運用，完成樓層墻板劃分;②如果以豎向方式為主，則要運用豎條板展開開間樓層墻板預制件設計;③需要做好窗洞和墻板關聯區分，可通過在外墻板中預留窗洞的方式，將整間板作為開間標準外墻板，對其展開使用;④如果窗洞和外墻板保持分開狀態，需要運用豎向或橫向窗臺板，展開標準外墻板設計。

2. 組合設計

按照一般設計要求，會在實施外墻組合設計過程中，采用復合性或同一性重復方式展開設計。其中，復合性設計，會通過對不同尺寸與材質標準外墻掛件的運用，按照一定規律或無規律的展開排列，進而完成立面外形設計;而同一性設計主要以標準外墻掛件組成為主，立面較為簡潔，會通過對標準外墻板色彩和材質的運用，利用錯動或疊加等方式，展開外形組合與設計，組合整體操作較為簡單，但存在著限制性問題，需要做好分析。

3. 材質設計

現代所使用外墻材質處理方式相對較多，主要可以分為以下兩類。第一，直接展開材料使用或顏料涂刷;第二，利用預制混凝土板自身特點展開設計。此種方式會通過對構件生產所留下紋路或混凝土自身顏色的運用，展開立面外觀設計，能夠呈現出一種自然、淳樸的感覺。由于此種混凝土材料自身具有一定表現力，因此在實施材料使用時，需要按照設計要求以及材料具體紋路、顏色等，展開合理材料使用，以便呈現出良好的立面效果。

（二）細節設計

實施建筑物理要求與環境影響因素分析，做好建筑物理要求與建筑學要求研究，保證固定件連接以及節點連接等設計規劃合理性，保證室內溫濕度以及太陽照曬等內外部影響因素的影響程度可以被控制在最低，強化外墻板保溫、防風防雨以及防潮功能水平。設計人員需要加大對防潮隔熱功能設計的重視程度，應做好防潮隔熱層設計，并要對有特殊物理要求的建筑，展開針對性功能設置，以便保證材料使用質量。

在滿足物理要求后，需要做好窗外框設計，應按照建筑平面，設置窗框尺寸以及板材。設計人員需要通過對BIM等技術的合理運用，完成設計參數試驗與推算，以便保證建筑實用性與外觀美觀程度。在此設計過程中，需要做好接縫、斜面以及凸出部位等設計分析，需要將主體結構和外墻有機連接在一起，避免出現設計與實際情況不符狀況，導致實際施工受到影響。

外飾面模具設計。設計人員需要在展開設計時，選定模板類型，應通過對模板的精心設計，保證特殊面肌理表現質量。一般外墻結構主要分為保溫層、結構層以及保護層三部分內容，在實施模板設計時，需要做好逐層設計，應在滿足結構質量要求的基礎上，對模具整體展開合理設計，并做好外表皮裝飾以及窗框尺寸等設計。防水接縫設計。首先，性密封材料設計。此種材料接縫防水使用效果較為理想，應用沒有過多限制，但在安裝方面有較高要求，強調墻體需要保持干燥狀態，且要保證安裝溫度可以保持在5～40℃之間，以便保證材料防水效果;其次，排水接縫設計。此種接縫較為特殊，是以墻板邊緣形狀為依據，帶有密封功能的接縫，能夠實現對雨水侵蝕的有效阻隔，其安裝不會受到氣候過大影響，設計人員需要按照結構邊緣具體情況，展開凸起排水接縫設置;再次，預壓縮密封膠條防水接縫設計。完成節點接縫位置膠條粘、節點一側位置膠條粘，均屬于此種接縫，可起到良好的節點密封效果;最后，防水密封膠帶設計。

三、 結語

通過對裝配式預制混凝土外墻結構相關內容的闡述，使我們對結構基本情況以及具體設計方式有了更加清晰的認知。鑒于結構應用所具有的多項優勢，現代建筑工程建設應做好結構研究與應用，應在明確外墻施工目標以及施工重難點的基礎上，做好規格、組合以及其他方面設計，確保結構使用能夠達到外墻設計預期目標，進而實現理想化外墻結構設計、應用效果，保證結構使用質量，保障最終建筑物整體建設效果。

參考文獻：

[1]馮穎彥.裝配式建筑預制混凝土外墻的結構設計分析[J].四川水泥，2019（1）：127.

[2]郭飆.一批裝配式建筑國家標準圖集面世[J].建筑設計管理，2017，34（5）：41.

作者簡介：賈戰召，新疆有色冶金設計研究院有限公司鑫樺分公司。