裝配式建筑外墻設計控制要點淺析

韓曉飛

上海天華建筑設計有限公司合肥分公司 安徽 合肥 230091

裝配式建筑是一個系統工程，是將預制構件和部品部件通過模數協調、模塊組合、接口連接、節點構造等系統集成方法，用技術、管理和市場一體化集成的“產品”。考慮裝配式構件模具制作、生產工藝等特點，充分體現裝配式立面造型。“少規格、多組合”，發揮建筑工業化生產和建造方式的規模化效益。面飾材料與預制構件一次成型，實現建筑裝飾、保溫與外墻的集成化。充分應用外墻材質、色彩、模塊組合等手法，形成韻律靈動的立面風格。

1 外墻保溫形式的選擇

外墻保溫分為：預制外墻+內保溫、預制外墻+外保溫、預制夾心保溫外墻。

預制外墻+內保溫施工方便、后期容易更換，材料的防火要求不高。在南方地區夏季炎熱、冬季溫暖，節能要點以解決室內隔熱、遮陽及通風為主，對保溫要求不高的地區適合使用。這種形式也存在對后期裝修使用可能有影響，影響室內使用面積。

預制外墻+外保溫不影響室內使用，但是施工時需外部腳手架，常規外墻保溫材料多數有可燃性、易老化、火災危險性較大且壽命有限等缺點。外墻保溫技術已經得到不斷發展，在大多數建筑中外墻外保溫已經普及，聚苯板薄抹灰是目前國內主流的保溫形式。

預制夾心保溫外墻是把保溫材料夾在兩層不燃材料之間，形成夾心保溫墻板（俗稱三明治墻板）。夾心保溫墻板的發展過程中，設計理論在不斷地進化，根據不同的構造形式及受力特性，可將三明治墻板劃分為組合式、非組合式、部分組合式三大類。組合式三明治外墻：兩層混凝土均為結構墻，具有節省混凝土的優點，但受力計算和設計方法非常復雜，溫度應力差可能導致外側混凝土開裂；非組合式三明治外墻：一層為受力層、另一層為保護層，外葉墻可釋放溫度應力不會開裂，從而使保溫與結構同壽命，設計方法簡單易于推廣；部分組合式三明治外墻：受力特性介于組合式與非組合式之間，分析計算更加復雜。

2 外墻防水接縫設計

外墻防水包含彈性密封材料接縫防水和排水接縫（開縫式防水）。

彈性密封材料接縫防水：墻板面密封接縫，允許自由設計墻板形狀，通常是在墻板安裝完成后，再進行打膠作業。將密封膠退后設置于接縫內凹口，這樣可以使密封膠在風雨和紫外線作用下獲得更好的保護。防水接縫的有效性取決于與混凝土黏結的連續性和密封材料的彈性，這就意味著接縫邊緣應該是規則的和平坦的，不能采用緩凝劑或類似外加劑進行表面處理。由于這類接縫的密封材料長期暴露在室外，其性能隨著時間的推移會發生變化，未來的一些維護和修補工作是需要的。

排水接縫（開縫式防水）：排水接縫通過兩種方式來應對空氣和水的滲透：第一道防水屏障阻止了水的大量滲入，只有少量水能進入防水屏障與內側的氣密密封條之間的區域，第一屏障也阻止了強風將水吹入氣密條內；作為第二道屏障的氣密條在接縫功能中起到至關重要的作用，氣密條失效將導致外墻滲水。豎向接縫內的第一道屏障包括減壓腔和引導雨水向下流的擋雨板，水平接縫設計為內外高低企口，企口高度為50～70mm以防止風壓引起雨水滲入。開縫式防水接縫安裝不易，豎向接縫和水平接縫交叉處需要特別注意，開縫式防水接縫耐久性優于密封膠防水接縫。

3 外墻接縫立面布置

（1）接縫的立面位置設計。如果墻板邊緣有凸出線條，接縫應選擇在這個位置，因為邊緣的凸線條改善了墻板單元的結構性能，且設置在線條之間的接縫不會太顯眼。豎向接縫應該位于建筑立面的網格上，水平接縫應靠近并高于樓面，若有必要，設計師應允許預制工程師通過設置假縫來優化墻板尺寸。外墻上接縫（真縫或假縫）的定位和細化，是建筑外圍護結構設計的重要工作，接縫應寬且凹進，以避免直接平接的不良立面效果。凹進的接縫提供了一個立面死空間來阻擋雨水，減小了密封膠表面的空氣壓力，同時豎向接縫形成立面排水通道，有助于保持建筑立面的清潔，避免立面上形成難看的徑流模式。

（2）接縫的寬度和深度。接縫寬度不僅要適應墻板尺寸和安裝公差的變化，還要提供良好的視覺線條和足夠寬度，以保證有效的密封作用并適應預期的溫度收縮。接縫公差需要仔細評估和控制，以確保接縫密封系統符合設計要求。接縫寬度的確定取決于項目所在地的計算溫度、密封膠的變形能力、打膠時初始溫度、墻板尺寸、墻板制作偏差和安裝方法。密封膠的深度取決于密封膠寬度，最佳的寬度/深度比值最好由專業廠家提供。一般原則是：①19～25mm寬度的接縫，密封深度應取寬度的1/2；②25～50mm寬度的接縫，密封膠深度宜限制在15mm以內，最佳值為12mm左右；③接縫寬度超過50mm時，深度取值應咨詢專業廠家后確定。

（3）接縫的建筑立面處理。接縫應作為表現建筑外圍護墻視覺特征的主要元素，假縫也可以增加視覺效果。建筑外墻的接縫設計應允許有倒角和外露，因為這種類型的接縫可以適應墻板厚度方向的偏差，并且在接縫內形成的陰影將減少接縫寬度差異的負面影響；避免使用無弧度和切角的對接接縫，因為外墻表面在接縫處的錯臺偏差，可能在面板上形成多余的陰影線，破壞外墻面板的美觀。建筑飾面要求也會影響接縫細部設計，密封膠必須設置在相對光滑的表面，因為要使密封膠與粗糙面緊密黏結是困難的。

4 結束語

建筑工業化需要標準化、模塊化，生產施工方式和建筑形制往往是對應的。我們在學習西方現代建筑的過程中，注重的是工業化生產方式在建筑形制上表現結果，缺失的是深刻理解生產方式與建筑之間的深層聯系。本文通過對外墻保溫形式、外墻防水接縫設計、外墻接縫立面布置的詳細闡述，得出裝配式建筑外墻設計施工控制要點，希望對裝配式建筑設計施工有所幫助。