预制技术 | 工业化预制装配式住宅优势与外墙节点防水研究

随着我国经济的迅猛发展，人们生活水平逐步提高，不但对住宅数量的需求增大，而且对都市的人居环境也提出了更高的要求。特别是进入二十一世纪，我国城市化进程日益加快，城市住宅的建设规模迅速扩大，十八大上更是提出了《促进城镇化健康发展规划（2011-2020年）》的指导方针，人们对于安全，舒适，健康的住宅需求非常之大。

然而，传统的住宅建设形式所暴露出的建造施工周期长；劳动生产率低；建设的安全质量和功能质量得不到有效的控制；而且由于工序多样产生管理难度大；消耗大量的自然能源和社会资源，科技进步对我国住宅产业发展的贡献率低等缺点已经跟不上现代城市化发展的快步伐，不符合政府对于节能减排，控制环境污染，还大家一个蓝天的方针政策，也不能够满足人们日益对住宅高质，低碳，舒适等的追求。

1 预制装配式住宅发展

在20世纪50年代，欧洲国家就已经小范围的应用预制装配式住宅，60年代进一步扩大到了整个欧洲，甚至到北美洲，日本等发达国家。经过几十年的发展，发达国家的住宅工业化程度已经相当成熟，其产业化率达到了了80%以上，美国甚至达到了90%以上。

我国装配式建筑应用起始于20世纪60年代，装配结构的鼎盛时期出现在80年代中期。到80年代末，已有数万家企业从事着预制构件的生产。但在进入90年代后, 由于装配式住宅的隔声，防水，抗震性能等关键技术没有得到很好地解决，对预制装配结构缺乏足够的认知，并且国内的预制混凝土构件存在跨度小，承载力低，延性差，预制构件生产工艺和加工精度落后等问题，再加上现浇混凝土技术在这时的突飞猛进，预制梁、柱、墙板逐步被取代。到90年代中急转直下持续滑坡。

1999 年国务院办公厅下发了《关于推进住宅产业化提高住宅质量的若干意见》，提出住宅产业化的概念，强调住宅建设必须做到节能、节地、节水、节材，注重环境保护，提出发展节能省地型住宅的目标，我国住宅产业化进入全面推进时期。

经过十几年的改革和发展，我国住宅建设从计划经济型发展方式转变为市场主导型发展方式，住宅产业进入持续，健康发展的新时期。工业化住宅的隔声，防水，抗震性能等关键技术已得到有效的解决，同时由于生产工艺和生产材料的提高，在跨度，承载力，延性上都有了巨大的飞跃。高科技电子计算机和机械化生产使得预制构件的精度已经完全满足装配的需要，而大型机械吊装工具的使用使得重型预制构件的吊装不再成为问题。

2 预制装配式结构特点：

2010年9月国家建筑工业行业标准《装配式住宅建筑设计规程》编制组在京成立，装配式住宅标准进入编制程序。

预制装配式结构 ( Prefabricated Concrete 简称 PC结构) 是以预制构件为主要构件, 经装配、连接、部分现浇而成的混凝土结构。与传统的全部在施工现场完成的工艺相比,具有如下特点:

(1) 由于外墙由在预制厂预制的钢筋混凝土外墙板拼接而成，代替了传统的砌体围护结构，因此增加了构件结构的整体性。

(2) 因构件在预制厂提前预制好后通过运输工具直接运输到工地，工地只需使用吊装设备进行吊装即可，省去了现场浇灌的繁琐工序和时间耽搁，使得施工进度大大加快。

(3)预制构件的现场吊装只需装配人员和机械设备的操作人员即可，相比传统的施工中各工种齐上阵的方式，装配式施工现场劳动力得到极大的减少, 交叉作业也更加方便有序。

(4)由于所有的结构构件在工厂预制，每道工序都可以得到有效的监督和检查，同时在安装前也能较容易观察出预制后出现的缺陷，基本消除了住宅建筑常见的渗漏、开裂、空鼓、尺寸偏差等质量通病。实现了主体结构精度偏差较小，全面提升了住宅的综合质量。

(5) 结构施工占地少, 现场用料少, 湿作业少, 明显减少了运输车辆和施工机械的噪声。现场文明, 对周围居民生活干扰较小。有利于环境保护。

(6) 采用装配式建造方式，施工现场模板、脚手架用量大大减少。预制厂制作构件所用水可循环使用，节约了用水量，施工过程中用水量更是极大的减少。构件在工厂内制造出的构件尺寸精确，表面平整，省去了表面粉刷层，外饰面与外墙板可同时在工厂完成, 现场可以一步达到粗装修水平;既节省了建筑材料又减轻了建筑构件的重量，还提高了工作效率。

(7)采用装配式建造方式，可有效降低噪音、减少粉尘污染、避免物料抛洒等问题，工地更易实现文明施工，解决了在施工过程中施工方和周围居民的长期环境矛盾。采用装配式建造方式，也减少了施工过程中产生的建筑垃圾，做到了文明，环保，节约。

3 装配式外墙关键节点防水设计

2011年底～2012年初新浪网进行了安居质量相关调查，其数据显示，房屋渗漏问题最为严重。新建住宅漏水的投诉充斥网络、屡见报端。生活中也常能看到，因漏水而不得不在风格各异的新建住宅区外墙上打上难看，不协调的防水“补丁”。同时，居民面临因房屋渗漏而无处投诉或投诉无果的困境，引发了大量民怨。

经过研究发现，外墙出现漏水的原因主要来自于横纵节点接缝处处理不够精细，从而导致水在重力或毛细现象，内外大气压力差的作用下形成移动水从而渗透到了内墙面，解决漏水的关键在于设计好节点的防水。

做好外墙节点防水可在三方面进行把控：第一，外墙防水工程的构造；第二，防水层材料的选择；第三，节点的密封防水构造。

装配式外墙接缝可采用封闭式接缝防水设计和开放式接缝防水设计。

3.1装配式外墙封闭式接缝防水设计

封闭式接缝防水设计采用堵为主，导为辅相结合的设计方式，即是墙体最外部填充不定型密封材料（一次密封），使其密闭防止水的内流。但长时间的紫外线和光热引起的物理性老化会导致密封材料开裂，降低其防水性能。当外部密封层开裂，水渗入接缝内部时，为防止漏水滞留并进入室内 ，应在防水材料后进行构造设计将流入中间层的水延排水沟槽疏导出去。同时在接缝内侧设置密封胶条（二次密封）和防火涂料，增加防水性能。外墙防水性能与密封材料的性能及耐久度直接相关，需要定期维修。

封闭式接缝设计需考虑接缝的宽度、深度等尺寸，须满足设计接缝宽度的公式: W ≥(δ/ε)×100 ＋｜We｜，预制构件间的接缝深度，可以大致考虑接缝宽度W 的1/2～2/3 为标准（其中 W ――设计接缝宽度（必要接缝宽度），δ――接缝的伸缩、剪断变形等接缝部位的变动量（接缝变动），ε――所使用的密封材料容许的设计伸缩率、剪断变形率，We――设计误差的设定值。）而填充接缝的深度根据与其宽度的关系决定。深度过浅就会产生因接触面不够引起的剥离和紫外线老化引起的断裂。太深会有发生延迟和阻碍固化的可能性。

3.2装配式外墙开放式接缝防水设计

开放式接缝防水设计与封闭式相反采用导为主，堵为辅相结合的设计方式，即是构造设计引流排水在前，材料防水在后。适用于高层建筑材料相同、防水走向连续清晰的墙面，耐久度高。

开放式接缝原理是让建筑内外侧等压确保水密性和气密性。防止气压差造成接缝空间内出现气流，带入雨水，形成漏水。其操作过程是让建筑外侧处于开放或半开放状态，将建筑内侧进行气密处理，通过用发泡材料将外墙板接缝空间划分为小的区域，让接缝空间内与室外气压瞬间平衡。

4 结语

住宅产业化是今天建筑行业的趋势，而装配式构造上产业化的发展方向，随着科技的不断进步，越来越多的困扰装配的问题将得到解决，装配式住宅高效，安全，环保的优势将更加突出。但在解决出现在装配式住宅中的问题时，我们不能片面追求奢华高档，也不是盲目追求技术的高与新，正如外墙防水的处理，封闭式接缝和开放式接缝都有其适用性，不能千篇一律，不分对象的套用。而是需要我们根据不同的建筑使用者的需求及建筑全生命周期的状况做出合理的设计和选择。同时，后期的维护也值得我们关注，只有在前期设计施工成功，后期维护到位两方面做到位，才能更好的推动住宅产业化更好的向前发展。

参考文献

［1］栗新.工业化预制装配式( PC) 住宅建筑的设计研究与应用［J］.建筑施工，2008，30（3）：201-202

［2］范一飞. 上海地区工业化住宅装配式外墙体系防水设计研究[ J ].住宅科技，2013，11

［3］孙广秀，马晓蕊，张卫琴，孙林. 建造装配式住宅推进住宅建设工业化[ J ].住宅科技，2010，12

（转载自城市建设理论研究）

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