裝配式建筑外墻防水技術研究

陳福俊

裝配式建筑是將建筑如墻體、樓板、梁柱等主要構件在工廠內進行預制和裝配，然后將這些構件以模塊化的方式運輸到現場，最終在現場進行組裝和安裝的建筑類型與建筑施工方式[1]。相較于傳統建筑及其施工方式，裝配式建筑具有以下4 個特點：

1）工程周期短。裝配式建筑采用預制構件，在工廠內進行生產和裝配。由于在制造預制構件的同時，現場可以進行地基和基礎的施工，從而實現并行工作，加快項目進度，縮短工程周期。

2）質量可控。裝配式建筑的預制構件在工廠內進行制造，能夠嚴格控制材料的質量和加工精度，減少施工中因人為操作或環境因素引起的質量問題，提高了建筑的質量。

3）節約資源。裝配式建筑采用模塊化設計，能夠準確計算所需的材料數量，減少了材料浪費。此外，工廠內生產還能有效利用資源，減少建筑過程中對水、電、燃料等能源的消耗。

4）施工安全性高。裝配式建筑的大部分工序在工廠內完成，減少了現場施工的危險性。然而，由于是在現場通過使用預制構件、連接件、密封材料、支撐結構、防水材料、隔熱材料等進行的模塊化處理，在整體的結構功能方面存在密封、連接不緊密的情況，容易出現防水方面的問題[2]。因此，對防水技術的研究與應用，成為裝配式建筑研究中的重點內容。本文借助一項典型案例，重點對裝配式建筑外墻防水方面的問題和相應的技術進行分析，以期能夠建立滿足裝配式建筑外墻防水需求的技術體系。

1 工程概況

武漢市某房建項目的總建筑面為26 萬m2，均為高層住宅，樓層為18 ～26 層。工程施工主要采用裝配式建筑施工方式，項目的外墻、內墻、疊合板、樓梯及空調板等構件均采用預制裝配式構建[3]。施工中，通過現場灌漿套筒連接的方式進行快速組裝。

該建筑的外墻主要包括5 部分。第1，室內墻面層。這是室內空間的墻壁，是建筑的涂料、墻紙等內裝飾部分。第2，內墻預制構件。這是預制的內墻構件，內墻預制構件之間通過連接件連接在一起。第3，保溫隔熱層。保溫隔熱層在內墻構件外，主要用于提高建筑的隔熱性能。第4，外墻預制構件。這是預制的外墻構件，主要包括外墻保溫材料、裝飾層等，同樣通過連接件連接起來。第5，防水層。這是外墻的最外層部分，用于防止雨水滲透到建筑內部，主要使用防水涂料[4]。

在施工過程中，主要采取以下外墻防水措施：第1，使用防水涂料。施工階段，通過在外墻涂刷防水涂料，形成一層防水屏障，阻止雨水滲透到建筑內部。第2，防水處理。施工過程中，采用防水條處理連接處，確保連接處的密封性能。同時，使用防水膠填補外墻的縫隙，防止水分滲透。第3，構建外墻排水系統。在外墻中加入雨水槽和排水板等排水設施，將雨水迅速排出，減少水分在墻面的停留時間。

通過采取上述措施，該項目在交付后3 年內沒有出現外墻滲水情況，但是2022 年6 月在外墻檢查和業主反饋中發現有2 棟建筑出現不同程度的外墻防水問題。

2 裝配式建筑外墻出現滲漏的原因

在對項目建筑的外墻滲漏進行調查后發現，主要存在接縫滲漏的情況。對相關情況取證分析后發現，包括水平接縫滲漏、豎向接縫滲漏、穿孔滲漏和窗框邊緣滲漏4 種情況[5]。針對這種情況，進行了差異化的滲漏原因分析。

2.1 水平接縫滲漏的原因

外墻根部接縫做法不合理。項目的預制外墻與樓板交界處形成的水平接縫由于長度較長且接近開間寬度，導致后期交付后出現水平滲漏。同時，在前期施工中，并沒有對項目中使用的預制外墻的類型進行細化區分，導致不同類型的預制外墻使用相同的水平接縫做法，造成部分外墻水平接縫出現滲漏。

灌漿不密實。項目中預制外墻的底部采用灌漿的方式連接，而其中部分連接處的灌漿存在不充分、不飽滿的情況，使得一段時間后，水平接縫變得不夠密實，形成了滲漏區域。造成這種問題的主要原因：施工中未確保灌漿充分填滿縫隙，或者灌漿材料的性能不足以確保密實性。

外墻材料選擇不合理。項目在外墻材料選用中使用了與墻體使用預期不匹配的分倉材料，導致外墻的墻體出現了局部老化，影響了墻體之間的密實度，從而引發滲漏問題[6]。

2.2 豎向接縫滲漏的原因

預制外墻板豎向接縫處理不合理。在分析該項目出現滲水的接縫位置時發現，該建筑的預制外墻板的豎向接縫主要采用了齊縫做法，并且沒有設置防水措施，使得外墻板的豎向接縫處沒有有效的防水層。遇到降雨等情況時，水容易通過接縫滲透到墻內部，導致外墻滲漏。

預制墻板粗糙面及填充墻的防水構造存在問題。粗糙面存在粗糙度不足的問題，導致防水層與外墻板之間存在微小的空隙甚至裂縫，這些裂縫成為水分滲透的途徑[7]。在降雨等情況下，水分可能進入裂縫內，逐漸滲透到墻體內部，增加了外墻滲漏的風險。特別是在與現澆部分的接觸面存在光滑的地方，雖然使用了防水條，但由于存在邊緣構件箍筋等因素，防水條被破壞，從而導致防水效果較差，增加了外墻滲漏的風險[8]。

2.3 穿孔滲漏的原因

首先，穿孔施工不當。調查中發現，項目外墻上的部分穿孔在施工過程中存在操作不當，孔洞的位置、大小、形狀不合適，并且孔洞位置沒有采取合適的防水措施，導致穿孔區域發生滲漏。其次，穿孔作業不規范。在前期的穿孔作業中，穿孔后并沒有及時對周邊區域進行密封處理，導致孔洞周邊的密封性不好，出現滲漏。最后，結構變形。通過數據測量和分析發現，部分外墻穿孔區域的結構出現了變形，外墻板出現膨脹和收縮，并且有些地方的混凝土也出現了收縮，導致原本密封的部位發生開裂或變形，從而造成滲漏。

2.4 窗框邊緣滲漏的原因

首先，窗框安裝作業不合理。調查中發現，部分樓層的窗框安裝并不規范，存在未正確安裝密封膠條、未充分固定窗框的情況，導致窗框邊緣出現了裂隙或間隙，從而使水分滲透。其次，密封材料損壞。雖然只交付2年，但調查中發現，項目部分樓層的窗框邊緣使用的密封膠存在破損和失去彈性的情況，無法保持良好的密封效果，從而導致一些部分出現滲漏。再次，結構變形。部分樓層的窗框和建筑結構之間存在變形的情況，致使窗框與墻體之間產生間隙，使水分得以滲透。最后，窗框施工材料不當。調查中發現，項目在密封窗框邊緣使用的密封膠防水性能并不好，不具備足夠的耐久性和防水功能，導致使用過程中出現失效的情況。

3 裝配式建筑外墻的防水技術

結合調查分析結果可以看出，造成該裝配式建筑項目外墻防水出現問題的原因既有設計不合理，又有施工不規范。因此，對裝配式建筑外墻防水技術的研究應當從設計階段、施工階段、后期維護維修階段入手，分別進行探索，以建立完善的裝配式建筑外墻防水技術體系[9]。

3.1 裝配式建筑外墻設計階段的防水技術

裝配式建筑外墻設計階段的防水技術指的是設計階段重點考慮和使用的技術措施，其目的是在裝配式建筑外墻設計中充分兼顧防水的要求，并根據設計方案確定最佳的防水技術方案。具體來說，在設計階段應重點使用以下7 種防水技術：

1）合理設計裝配式建筑外墻的構造。在此次項目研究中發現，雖然前期設計中加入了防水層，但由于對外墻結構尤其是接縫處結果缺乏必要的關注，導致設計出現失誤。鑒于此，在裝配式建筑外墻設計中，應充分考慮外墻的構造，合理規劃接縫、穿孔和窗框等部位，避免長接縫、大穿孔等容易引發滲漏的構造。同時，設計階段應選擇適當的接縫做法，例如采用搭接、折疊、嵌縫等，以減少滲漏風險的出現。

2）選材考慮防水性能。在材料選擇上，設計師應選擇具有優異防水性能的材料。

3）預制構件處理。對于預制外墻板，應在設計中考慮確定合適的連接方式，確保接縫的密實性。例如，可以設計為粗糙面或凹凸接合的方式，以提高防水性能，并在設計中考慮設置防水層。

4）設置有效的防水層。設計中要充分考慮防水層的設置，特別在接縫、穿孔、窗框等部位，要確保設置的防水層能夠有效避免水分滲透。

5）規范密封材料的選用。設計過程中，要選擇優質的密封膠材料，確保其具備良好的耐候性、耐老化性、粘接性能。

6）關注細節。設計中應注意處理細節部位，如窗框、門洞、墻角等。對于窗框邊緣，應設計合適的密封膠條和連接方式，以防止水分從窗框邊緣滲透。

7）開展防水實驗。在設計階段應制訂相應的防水計劃，包括淋水實驗和其他防水性能測試，以驗證設計的防水措施是否有效。

3.2 裝配式建筑外墻施工階段的防水技術

施工是按照既定的裝配式建筑外墻設計方案，開展相應的施工作業，以實現預期的建設目標。在對某項目的研究中發現，雖然施工方和施工人員能夠按照方案中明確的相關內容進行作業，但也存在施工不當而引發防水問題的情況[10]。因此，在實際的施工過程中，施工主體要注意掌握和運用以下6 方面的防水技術：

1）接縫處理技術。在預制外墻板的接縫處理中，要根據不同類型的接縫選擇適當的防水方法。對于水平接縫，應采用防水膠條、防水膠等材料填充，以確保接縫處的密封性能。在豎向接縫處理中，可以考慮設置粗糙面，增加防水層的附著力，避免水分滲透。此外，還可以在接縫處設置排水斜坡，引導雨水迅速排出，減少積水的機會。

2）密封處理技術。在窗框、門洞等細節部位，應盡可能選擇具有良好耐候性和粘接性的密封膠材料，對墻體與構件之間的空隙進行嚴密填充，避免水分滲透。此外，在涂抹密封膠的過程中，要確保涂抹均勻，密封膠與墻體表面緊密貼合，形成有效的防水層。

3）穿孔處理技術。在穿孔作業時，要在穿孔位置周圍使用防水膠、防水涂料等防水材料，并對穿孔處進行嚴密封閉。同時，在電線、管道穿透處設置防水套管或防水套帽，確保穿孔處的防水性能。

4）加強施工質量控制。在安裝預制外墻板的過程中，施工主體要確保連接處的灌漿密實，避免出現灌漿不足或空隙的情況。同時，可以采取振搗或震動的方法，確保灌漿材料填滿縫隙，提高連接處的密封性。

5）規范預制構件安裝。在預制構件的吊裝、安裝過程中，應嚴格按照防水要求進行操作，避免過度擠壓防水材料或損壞連接處的密封層。在施工中，要確保預制構件的安裝位置準確，以減少后續施工中的修補和調整，確保防水層的一致性。

6）質量檢驗技術。施工過程中要做好材料驗收和抽查工作，確保使用的防水材料符合規范要求。同時，為確保防水效果符合預期要求，應進行水密性實驗和滲水實驗。

3.3 裝配式建筑外墻維護維修階段的防水技術

在裝配式建筑項目驗收合格并交付使用后，相關主體要定期開展防水方面的檢查和調試，以便及時發現和解決存在的防水問題[11]。具體來說，要對裝配式建筑外墻的不同組成部分分別采取相應的維修檢測技術。

1）接縫維護技術。發現接縫防水問題后，首先應清理接縫，確保表面干凈，然后選擇適當的防水材料填充接縫，使其恢復密封性能。為了進一步強化防水性能，可以在接縫周邊增加防水條、防水涂料等，以提高整體的抗滲性能。

2）窗框維護技術。針對窗框邊緣老化的情況，應及時更換密封膠條，確保窗框與墻體之間的嚴密性，阻止水分進入建筑內部。對于存在間隙的地方，重新涂抹密封膠可強化密封效果，防止滲漏問題再次出現。

3）穿孔維修技術。對于破損的穿孔，應重新使用防水材料進行封閉處理，確保穿孔處的防水層完整性，有效防止雨水通過穿孔進入建筑內部，保障室內環境干燥。

4）局部修補技術。在維護過程中，如果發現局部滲漏問題，應該及時清理滲漏部位，確保其表面干凈。對于存在缺陷的區域，為恢復防水性能，應該使用合適的防水材料進行涂抹、填補。

5）涂層維護技術。定期檢查涂層狀態，如有問題，及時進行重新涂刷，補充涂層的厚度，延長其耐用性。

6）修復老化材料技術。針對防水膠條失去彈性、密封膠變質等情況，應及時更換新材料，確保使用的材料具備良好的防水性能，以保障整體的建筑防水效果。

4 結語

綜上所述，良好的外墻防水技術可確保建筑內部干燥、結構穩定，防止滲漏引發的損害、腐蝕以及劣化問題，維護建筑的可持續性和使用壽命。近年來，雖然裝配式建筑的外墻防水性能不斷提升，但通過對某建筑項目的實際研究發現，防水方面仍然存在很多不足。對于由不同原因引起的外墻防水問題，要從設計階段、施工階段、后期維護維修階段分別采取相應的防水技術措施，盡可能降低外墻防水問題的發生。