装配式建筑外墙设计控制要点浅析

韩晓飞

上海天华建筑设计有限公司合肥分公司 安徽 合肥 230091

装配式建筑是一个系统工程，是将预制构件和部品部件通过模数协调、模块组合、接口连接、节点构造等系统集成方法，用技术、管理和市场一体化集成的“产品”。考虑装配式构件模具制作、生产工艺等特点，充分体现装配式立面造型。“少规格、多组合”，发挥建筑工业化生产和建造方式的规模化效益。面饰材料与预制构件一次成型，实现建筑装饰、保温与外墙的集成化。充分应用外墙材质、色彩、模块组合等手法，形成韵律灵动的立面风格。

1 外墙保温形式的选择

外墙保温分为：预制外墙+内保温、预制外墙+外保温、预制夹心保温外墙。

预制外墙+内保温施工方便、后期容易更换，材料的防火要求不高。在南方地区夏季炎热、冬季温暖，节能要点以解决室内隔热、遮阳及通风为主，对保温要求不高的地区适合使用。这种形式也存在对后期装修使用可能有影响，影响室内使用面积。

预制外墙+外保温不影响室内使用，但是施工时需外部脚手架，常规外墙保温材料多数有可燃性、易老化、火灾危险性较大且寿命有限等缺点。外墙保温技术已经得到不断发展，在大多数建筑中外墙外保温已经普及，聚苯板薄抹灰是目前国内主流的保温形式。

预制夹心保温外墙是把保温材料夹在两层不燃材料之间，形成夹心保温墙板（俗称三明治墙板）。夹心保温墙板的发展过程中，设计理论在不断地进化，根据不同的构造形式及受力特性，可将三明治墙板划分为组合式、非组合式、部分组合式三大类。组合式三明治外墙：两层混凝土均为结构墙，具有节省混凝土的优点，但受力计算和设计方法非常复杂，温度应力差可能导致外侧混凝土开裂；非组合式三明治外墙：一层为受力层、另一层为保护层，外叶墙可释放温度应力不会开裂，从而使保温与结构同寿命，设计方法简单易于推广；部分组合式三明治外墙：受力特性介于组合式与非组合式之间，分析计算更加复杂。

2 外墙防水接缝设计

外墙防水包含弹性密封材料接缝防水和排水接缝（开缝式防水）。

弹性密封材料接缝防水：墙板面密封接缝，允许自由设计墙板形状，通常是在墙板安装完成后，再进行打胶作业。将密封胶退后设置于接缝内凹口，这样可以使密封胶在风雨和紫外线作用下获得更好的保护。防水接缝的有效性取决于与混凝土黏结的连续性和密封材料的弹性，这就意味着接缝边缘应该是规则的和平坦的，不能采用缓凝剂或类似外加剂进行表面处理。由于这类接缝的密封材料长期暴露在室外，其性能随着时间的推移会发生变化，未来的一些维护和修补工作是需要的。

排水接缝（开缝式防水）：排水接缝通过两种方式来应对空气和水的渗透：第一道防水屏障阻止了水的大量渗入，只有少量水能进入防水屏障与内侧的气密密封条之间的区域，第一屏障也阻止了强风将水吹入气密条内；作为第二道屏障的气密条在接缝功能中起到至关重要的作用，气密条失效将导致外墙渗水。竖向接缝内的第一道屏障包括减压腔和引导雨水向下流的挡雨板，水平接缝设计为内外高低企口，企口高度为50～70mm以防止风压引起雨水渗入。开缝式防水接缝安装不易，竖向接缝和水平接缝交叉处需要特别注意，开缝式防水接缝耐久性优于密封胶防水接缝。

3 外墙接缝立面布置

（1）接缝的立面位置设计。如果墙板边缘有凸出线条，接缝应选择在这个位置，因为边缘的凸线条改善了墙板单元的结构性能，且设置在线条之间的接缝不会太显眼。竖向接缝应该位于建筑立面的网格上，水平接缝应靠近并高于楼面，若有必要，设计师应允许预制工程师通过设置假缝来优化墙板尺寸。外墙上接缝（真缝或假缝）的定位和细化，是建筑外围护结构设计的重要工作，接缝应宽且凹进，以避免直接平接的不良立面效果。凹进的接缝提供了一个立面死空间来阻挡雨水，减小了密封胶表面的空气压力，同时竖向接缝形成立面排水通道，有助于保持建筑立面的清洁，避免立面上形成难看的径流模式。

（2）接缝的宽度和深度。接缝宽度不仅要适应墙板尺寸和安装公差的变化，还要提供良好的视觉线条和足够宽度，以保证有效的密封作用并适应预期的温度收缩。接缝公差需要仔细评估和控制，以确保接缝密封系统符合设计要求。接缝宽度的确定取决于项目所在地的计算温度、密封胶的变形能力、打胶时初始温度、墙板尺寸、墙板制作偏差和安装方法。密封胶的深度取决于密封胶宽度，最佳的宽度/深度比值最好由专业厂家提供。一般原则是：①19～25mm宽度的接缝，密封深度应取宽度的1/2；②25～50mm宽度的接缝，密封胶深度宜限制在15mm以内，最佳值为12mm左右；③接缝宽度超过50mm时，深度取值应咨询专业厂家后确定。

（3）接缝的建筑立面处理。接缝应作为表现建筑外围护墙视觉特征的主要元素，假缝也可以增加视觉效果。建筑外墙的接缝设计应允许有倒角和外露，因为这种类型的接缝可以适应墙板厚度方向的偏差，并且在接缝内形成的阴影将减少接缝宽度差异的负面影响；避免使用无弧度和切角的对接接缝，因为外墙表面在接缝处的错台偏差，可能在面板上形成多余的阴影线，破坏外墙面板的美观。建筑饰面要求也会影响接缝细部设计，密封胶必须设置在相对光滑的表面，因为要使密封胶与粗糙面紧密黏结是困难的。

4 结束语

建筑工业化需要标准化、模块化，生产施工方式和建筑形制往往是对应的。我们在学习西方现代建筑的过程中，注重的是工业化生产方式在建筑形制上表现结果，缺失的是深刻理解生产方式与建筑之间的深层联系。本文通过对外墙保温形式、外墙防水接缝设计、外墙接缝立面布置的详细阐述，得出装配式建筑外墙设计施工控制要点，希望对装配式建筑设计施工有所帮助。