上海高层住宅外墙预制装配式技术策略——以上海龙湖·天璞项目为例

■ 邵 征 SHAO Zheng 帅德枝 SHUAI Dezhi 颜宏亮 YAN Hongliang

0 引言

《上海市装配式建筑2016-2020年发展规划》中提出，“十三五”期间，全市符合条件的新建建筑原则上采用装配式建筑。深入研究适合装配式建筑的外墙保温、饰面与承重一体化技术；鼓励采用预制外墙与饰面一次成型、门窗预埋、夹心保温墙板成型、饰面混凝土等技术、产品。

单一的装配式墙体安装完毕后，还需在施工现场进行墙面保温、外装饰面施工、门窗安装、水电管线穿墙部位开洞、墙面防水等处理，不仅增加人工、材料、机械台班等费用，而且对自然环境和社会环境造成一定破坏，较难真正体现装配式建筑的优势。因此，将保温、外墙装饰、门窗、水电管线、预制整体卫浴、防水等技术与装配式墙板集成于一体，不仅能够保证建筑质量，提高墙体装配化程度，更是未来建筑工业化、住宅产业化的发展方向。

1 上海龙湖·天璞项目概况

上海龙湖·天璞住宅项目拿地时间为2015年12月，位于嘉定江桥镇北社区，江桥镇海波路和嘉涛路交叉口，用地面积95 382.2m2，建设面积23.6万m2，建筑面积17.1万m2，容积率1.8（图1）。

项目被内部河道分为四个地块，共规划布置27栋高层住宅，建筑层数为15～17层，装配式建筑面积比例100%，建筑单体预制率30%。住宅外墙为预制混凝土夹心保温外墙，内装饰为精装修。

2 高层住宅单体情况

图1 总平面图和鸟瞰图

选取上海龙湖·天璞117m2户型单体作为讨论对象。117m2户型建筑单体两梯两户，户型为三房两厅两卫。单体标准层平面，轴线尺寸东西长25.9m，南北进深最大轴线尺寸14m，户型平均南北进深轴线尺寸约9m。户型面宽12.95m，卧室和客厅等主要功能房间均朝南，南向双阳台双凸窗，客厅餐厅南北通透，主卧带步入式衣帽间和卫生间（图2）。

117m2户型住宅建筑17层，层高2.9m。住宅立面以简约的线条刻画新古典风格，立面材质3层以下外饰面主要为干挂花岗岩，采用卡拉麦里金石材，3层以上外饰面主要采用仿石真石漆，使整幢高层住宅远观上下保持一致的颜色和质感。3层以下局部外饰面采用干挂灰黑色金属板材，上面局部采用相应的金属漆外饰面（图3）。

图2 117m2户型单体标准层平面图

建筑结构为钢筋混凝土剪力墙结构，下面两层采用现浇，3层及3层以上采用预制装配式。对建筑进行预制率计算，夹心保温外墙板加上凸窗预制率约25%，楼梯、阳台、空调及其他预制率约为7%。该户型高层住宅采用预制夹心保温外墙板加上凸窗、楼梯、阳台、装饰立板和模块，加在一起预制率为31.8%，满足大于30%预制率的要求（表1）。

图3 117m2户型北立面图和南立面图

3 外墙构造技术

3.1 外墙结构及围护墙体

1～2层采用现浇钢筋混凝土结构，其中，在建筑主体的位置为现浇剪力墙结构；在入口门厅的位置，为局部框架结构；填充墙统一为加气混凝土砌块填充（图4）。

3层及3层以上采用的预制夹心保温外墙板，由60mm厚的外页板+夹心30mm厚的XPS挤塑聚乙烯板+200mm厚内页板，边口是30mm厚的混凝土包边。

3.2 外墙节能保温

1～2层现浇钢筋混凝土结构，外墙保温采用40mm厚岩棉外墙外保温，3层及3层以上的预制装配式外墙采用30mm厚挤塑聚苯乙烯板夹心保温。在住宅单元楼的电梯间，与一般常用的岩棉外保温方式[图5(1)]不同，该项目未采用保温措施，但是在交接部位外墙内表面局部采用保温砂浆[图5(2)]，来对应冷热桥的影响。

表1 117m2户型混凝土预制率计算表

3.3 外墙饰面层

在住宅的1～2层外饰面层采用金属龙骨干挂，主要为卡拉麦里金花岗岩石材，局部为灰黑色金属板材。3层及3层以上主要为仿石真石漆和局部灰黑色金属漆。

在调研中发现，有一处住户阳台真石漆被碰落破损，也显示出真石漆毕竟是涂料的一种，在坚固耐久性上还是有其弱点（图6）。

在外墙的内饰面层，主要根据室内的使用要求进行设置。室内的使用要求主要又分为两大类，在客厅和卧室等无水房间，采用天然木纹墙纸；在卫生间和厨房等有水房间，采用大理石贴面（图7）。

3.4 外墙防水

外墙防水主要靠外墙饰面层本身的防水能力，防水的薄弱部位是外墙的接缝处。在1～2层，由于基础墙体为现浇混凝土，具有良好的防水能力。外饰面层为干挂石材和金属板材，面层的拼缝采用硅酮耐候密封胶嵌缝，达到阻隔水分进入墙体的能力。即使有水分通过幕墙拼缝进入墙体，在岩棉保温板外还有防水层，设在岩棉找平层和幕墙饰面之间，防水层采用聚合物水泥防水砂浆。

图4 住宅施工中墙体

图5 保温冷热桥处理节点图

在3层及3层以上是预制装配式混凝土外墙，在防水最薄弱的外墙板接缝处，采用构造防水和建筑防水相结合的做法。构造防水就是拼缝处，水平缝采用高低企口的方式设置出空腔，垂直缝内部为现浇部位自然留出空腔，采用等压空腔的原理，使进入拼缝的水分再自然排出。建筑防水就是拼缝采用发泡聚乙烯棒填塞，外用耐候建筑密封胶封实，直接阻隔室外水分进入墙体（图8）。

3.5 墙体减重

由于夹心保温外墙板的构成为60mm厚外叶板+30mm厚挤塑板+200mm厚内叶板，因而重量较大。设计中，在窗下墙或局部构造墙体等部位，为减少重量而添加挤塑板（图9）。

图6 住宅外墙外饰面层

图7 住宅外墙内饰面层

4 施工中的构造技术

4.1 现浇墙体与预制墙体的交接

由于1～2层现浇混凝土基础墙体是200mm厚，3层及3层以上的预制装配式夹心保温外墙板为290mm厚，在交接部位会出现90mm厚的基础墙体高差，通过1～2层的干挂幕墙来解决。干挂幕墙的厚度从基础墙体外表面算起，为150mm厚的外墙饰面干挂层，现浇墙体和预制装配墙体交接位置为2层顶板的顶面标高，干挂幕墙与真石漆的外饰面层主要交接部位是3层窗户的下沿，从而形成住宅外墙的整体视觉效果（图10）。

4.2 门窗的安装

在1～2层的现浇混凝土外墙中，外窗采用传统的预埋固定件，后安装方式[图11(1)]，窗框和墙体之间缝隙较大，为将来的裂缝和渗水留下隐患。3层及3层以上的窗框与预制的夹心外墙板整体一体化预制[图11(2)]，整体性好，基本杜绝了后期开裂和渗水的可能。

5 结语

图8 住宅外墙防水做法节点图

图9 窗下墙及局部构造墙体图

通过对上海龙湖·天璞高层住宅外墙构造的分析，可以看出，在上海强制性预制率或装配率不断提高的要求下，装配式建筑技术不断提高，预制混凝土夹心保温外墙板成了装配式高层住宅的不二之选。

预制混凝土外墙板外饰面可以采用多种装饰材料，对于面砖、石材等块材宜采用一次反打成型工艺制作。在工厂内加工完成，可以保证装饰面的粘贴质量和表观效果，减少工序，其耐久性和耐候性均得以提高。同时，外表面可以通过饰面层的凹凸和虚实，不同的纹理和色彩、不同质感的装饰混凝土等手段，实现多样化的外装饰需求；面层还可处理为露骨料混凝土、清水混凝土等，从而实现标准化与多样化组合。在生产预制外墙板的过程中，可将外墙饰面材料和预制外墙板一体化同时制作成型（图12）。

图10 住宅外墙基础构造图

图11 住宅外墙窗户固定

图12 多样化预制外墙混凝土外饰面

即使是装配式混凝土复合保温夹心外墙板采用反打饰面，也只是复合夹心保温墙板的过渡产品，最终的目标是装饰混凝土外饰面，可结合结构系统，预制为一次成型复合结构、保温、饰面等功能于一体的混凝土外墙板体系。