莊天環(huán)，鄭建華，施 展，鄒瑜能，王珊珊

(浙江大東吳建筑科技有限公司，浙江 湖州 313000)

1 工程概況

裝配式混凝土外掛墻板結(jié)合材料性能特點(diǎn)，相比傳統(tǒng)墻板，具有生產(chǎn)效率高、施工速度快、輕質(zhì)節(jié)能、綠色環(huán)保、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，符合綠色建筑、建筑節(jié)能、環(huán)境保護(hù)的產(chǎn)業(yè)政策和社會(huì)發(fā)展需求[1]。本文以東升和府10號(hào)樓住宅項(xiàng)目為例，介紹夾心外掛墻板節(jié)能設(shè)計(jì)及防水技術(shù)要點(diǎn)。

東升和府10號(hào)樓項(xiàng)目位于浙江省湖州市湖東分區(qū)，為地下2層、地上17層的板式高層住宅，地上建筑面積1.1 萬(wàn)m2。首層為入戶大堂及物業(yè)用房，層高5.9 m；2層及以上層為標(biāo)準(zhǔn)層，層高3m，屋面結(jié)構(gòu)標(biāo)高為53.800m。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層由2個(gè)對(duì)稱單元組成，每個(gè)單元由140m2戶型+180m2戶型+2部電梯+1個(gè)樓梯間組成，平面長(zhǎng)48.4m、寬12.4m。設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為6度，耐火等級(jí)為二級(jí)，屋面防水等級(jí)為Ⅰ級(jí)，屬于綠色二星設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)體系為部分包覆鋼-混組合框架-支撐體系，樓板為預(yù)制局部疊合板，屋面為鋼筋桁架疊合板，樓梯為預(yù)制PC樓梯，內(nèi)墻為ALC條板+局部砌筑，外墻為外掛PC墻板+保溫巖棉+ALC條板體系，衛(wèi)生間及廚房為集成系統(tǒng)產(chǎn)品，裝配率達(dá)94%。

2 夾心式保溫外掛墻系統(tǒng)特點(diǎn)

1)外保溫外墻系統(tǒng) 保溫材料位于建筑物外側(cè)，符合內(nèi)隔外透(將蒸汽滲透阻力大的材料置于內(nèi)側(cè)，密度小的保溫材料置于外墻)的熱工理論，能充分發(fā)揮保溫材料性能，可使用較薄的材料，達(dá)到較好節(jié)能效果。外保溫系統(tǒng)能避免因構(gòu)造產(chǎn)生的熱橋，節(jié)約熱能，減少額外熱工損失，解決由于熱橋可能引起的外墻內(nèi)表面潮濕、結(jié)露，甚至發(fā)霉、淌水現(xiàn)象。但耐久性差，易脫落、施工過(guò)程需外腳手架。

2)內(nèi)保溫外墻系統(tǒng) 保溫層設(shè)置在外墻內(nèi)側(cè)，技術(shù)不復(fù)雜、施工簡(jiǎn)便易行、保溫材料強(qiáng)度要求較低、造價(jià)相對(duì)較低，但難以避免熱橋現(xiàn)象，在熱橋部位外墻內(nèi)表面易結(jié)露、潮濕甚至發(fā)霉和淌水等。

3)夾心保溫外墻系統(tǒng) 保溫材料置于外墻與內(nèi)頁(yè)板間，使保溫能連續(xù)鋪設(shè)，杜絕產(chǎn)生熱橋效應(yīng)，無(wú)保溫層脫落風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)季節(jié)和施工條件要求不高，但成本相對(duì)較高。

基于上述保溫系統(tǒng)特點(diǎn)，結(jié)合裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑外掛墻板特點(diǎn)，該項(xiàng)目采用夾心保溫外墻體系，如圖1,2所示。

圖1 夾心保溫外墻體系

圖2 外掛PC墻板與主體結(jié)構(gòu)連接

該項(xiàng)目夾心式保溫外掛墻系統(tǒng)由外掛PC墻板、中間保溫巖棉、內(nèi)襯ALC條板組成，其中外掛PC墻板與部分包覆鋼-混組合柱、梁間有30mm間隙，間隙內(nèi)填充30mm厚巖棉。安裝順序如下：部分包覆鋼-混組合柱、梁領(lǐng)先外墻板安裝層4～6層→安裝外掛PC墻板→安裝門窗→門窗完成后形成閉水，安裝保溫巖棉→驗(yàn)收合格后安裝ALC條板。

夾心保溫外墻體系具有施工工序合理，提升整體安裝速度；巖棉在室內(nèi)安裝；巖棉將柱、梁全包裹，杜絕熱橋；ALC條板形成保溫巖棉保護(hù)層，防火性能好等特點(diǎn)。

3 外掛PC墻板分板原則

外掛PC墻板分板是將完整的外墻拆分為工廠可生產(chǎn)的零部件，通過(guò)卡車等運(yùn)輸工具把零部件運(yùn)載到現(xiàn)場(chǎng)，以裝配建造進(jìn)行拼裝、組合，形成滿足設(shè)計(jì)參數(shù)(包括不限于保溫、防水、抗風(fēng)荷載、隔聲、平整度、防脫落、美觀、耐久性等)要求的整體外墻組合系統(tǒng)。墻板分板如圖3所示。外掛墻板劃分主要考慮如下因素。

圖3 外掛墻板分板示意

1)加工可行性 外掛墻板均需在工廠模臺(tái)進(jìn)行加工，故需根據(jù)工廠模臺(tái)寬度考慮墻板尺寸，如墻板線模臺(tái)設(shè)計(jì)為4m×12m，考慮模具固定件的尺寸及養(yǎng)護(hù)窯尺寸后，墻板寬度應(yīng)≤3.6m。

2)運(yùn)輸可行性 根據(jù)《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)程》，規(guī)定總寬度超過(guò)2.55m的，屬于超限運(yùn)輸，應(yīng)辦理相關(guān)手續(xù)；同時(shí)，應(yīng)提前確定運(yùn)輸路線上收費(fèi)站、橋梁及涵洞等寬度是否滿足運(yùn)輸要求。

3)受力性能 考慮加工、安裝及使用階段的受力情況，門窗洞口墻板一般按四周封閉劃分，上下最窄邊寬400mm，左右最窄邊寬250mm。若出現(xiàn)倒U形墻板，在加工、運(yùn)輸及安裝中應(yīng)予以加固。

4)美觀性 墻板間的分縫為變形縫，如采用掛網(wǎng)覆蓋，后期易通高裂紋，故宜保留分縫。分縫時(shí)應(yīng)考慮美觀整潔，宜上下對(duì)齊，邊縫盡量設(shè)置在非主立面處。

4 外墻保溫設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目外墻系統(tǒng)由外掛墻板+巖棉+ALC條板組成，屬于夾心保溫外墻體系。根據(jù)GB/T 50378—2019《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能需要提高10%。DB 33/1015—2015《浙江省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求指標(biāo)為≤1.50W/(m2·K)，可得出外圍護(hù)傳熱系數(shù)≤1.36W/(m2·K)。各組成部分的熱工參數(shù)如表1所示。

表1 墻體各組成部分參數(shù)

根據(jù)GB 50176—2016《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》，DB 33—1015—2015《浙江省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，得到如下公式：

R0=R1+∑R+Re

(1)

K0=1/R0

(2)

式中：K0為 復(fù)合外導(dǎo)熱系數(shù)W/(m2·K)；R1為外墻內(nèi)表面換熱阻(m2·K/W)，根據(jù)規(guī)范要求，取0.11m2·K/W；R0為復(fù)合外墻總熱阻(m2·K/W)；Re為外墻外表面換熱阻(m2·K/W)。根據(jù)規(guī)范要求，取0.04m2·K/W。經(jīng)計(jì)算，傳熱系數(shù)為1.16W/(m2·K)，滿足≤1.36W/(m2·K)指標(biāo)要求。

梁、柱等熱橋部位先用巖棉鋪貼，巖棉厚度滿足節(jié)能計(jì)算所要求的厚度時(shí)，再掛PC外墻板，從而避免因缺乏操作空間而無(wú)法進(jìn)行保溫層施工的問(wèn)題。熱橋部位保溫層做法如圖4所示。

圖4 熱橋部位保溫層做法

5 外墻防水設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目外掛墻板防水設(shè)計(jì)遵循導(dǎo)水為主、防水為輔、防排結(jié)合的設(shè)防原則，主要體現(xiàn)在以下方面：①構(gòu)造防水 引導(dǎo)水流從而防水；②材料防水 體現(xiàn)封堵防水的思路。

5.1 板縫防水設(shè)計(jì)

預(yù)制外墻板縫防水設(shè)計(jì)基本理念如表2所示。

表2 預(yù)制外墻接縫防水設(shè)計(jì)基本理念

基于水垂落和毛細(xì)管作用原理，板縫防水具有水平縫企口搭接和豎向縫減壓空腔結(jié)合導(dǎo)水管的構(gòu)造措施。企口縫的構(gòu)造可有效防止雨水流入，減壓空腔可杜絕毛細(xì)水吸入，且沿豎直縫方向每3層設(shè)置阻斷水下流的封堵，并設(shè)置1根PVC導(dǎo)水管，以便排出偶爾進(jìn)入空腔的水。防水材料封堵采用室外側(cè)的耐候密封膠條與室內(nèi)側(cè)的防水膠條。水平縫防水構(gòu)造如圖5所示。豎直縫防水構(gòu)造如圖6所示。外墻防水構(gòu)造如圖7所示。

圖5 水平縫防水構(gòu)造

圖6 豎直縫防水構(gòu)造

圖7 外墻防水構(gòu)造

5.2 門窗洞口處防水構(gòu)造

該項(xiàng)目外窗為不預(yù)埋窗框的濕法安裝方式[5]，即PC預(yù)制外掛墻板加工制作后，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)吊裝完成，粉刷前采用連接件將窗框固定到窗洞口上，再進(jìn)行密封及后續(xù)處理。根據(jù)水的垂落性原理，通過(guò)滴水線條防水處理法，在門窗洞口上下邊分別設(shè)置出挑約50mm寬的窗楣和窗臺(tái)，窗楣、窗臺(tái)出挑處的下面通過(guò)在工廠一次預(yù)制成型的10mm×10mm滴水槽，在上面接水側(cè)設(shè)置呈向外找坡5%的斜面。封堵采用與填縫處一樣的耐候密封膠，將窗框與抹灰縫隙處封堵密實(shí)。窗臺(tái)防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖8所示。

圖8 窗臺(tái)防水節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

5.3 防水封堵密封膠

裝配式外掛墻板構(gòu)造方式客觀上導(dǎo)致外墻出現(xiàn)很多拼接縫，因此縫的封堵成為裝配式建造方式需面對(duì)的全新問(wèn)題。外掛墻板接縫處的密封材料，除應(yīng)滿足抗剪切和伸縮變形等力學(xué)性能要求外，還應(yīng)滿足防霉、防水、防火、耐候等性能要求[6]。

1)抗位移能力 外掛墻板因熱脹冷縮產(chǎn)生變形，要求填縫的密封膠需具備一定的抗位移能力及彈性性能。一般國(guó)內(nèi)外掛墻板的接縫寬度≥15mm且宜≤35mm。密封材料的厚度≥8mm且不小于縫寬的一半[7]。

2)黏結(jié)性 為保證密封膠的防水密封效果，密封膠應(yīng)具有足夠強(qiáng)的黏結(jié)力。通常做法為增強(qiáng)密封膠與混凝土界面間的黏結(jié)性能，可在密封膠施工前在混凝土界面涂抹界面劑。

3)耐候性 耐候性較差的密封膠會(huì)發(fā)生粉化、變硬或變脆等問(wèn)題，如果建筑結(jié)構(gòu)變形易因斷裂或拉裂發(fā)生滲水現(xiàn)象。因此，耐候性是密封膠使用壽命的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一。

4)耐污染性 在使用密封膠過(guò)程中應(yīng)避免游離出各種污染墻體的雜質(zhì)成分，以此避免破壞建筑外墻的美觀效果。常用防水密封膠性能對(duì)比如表3所示。

表3 常用的防水密封膠性能對(duì)比

通過(guò)比較可以得知，改性硅膠系列的密封膠比較適合裝配式外掛墻板填縫劑，該項(xiàng)目外墻填縫劑采用MS改性硅酮密封膠。

6 施工技術(shù)措施

當(dāng)前階段裝配式建筑外掛墻板接縫處防水處理技術(shù)較復(fù)雜，施工時(shí)難度較大，應(yīng)制定詳細(xì)的外掛墻板施工方案及措施。

6.1 外觀檢查

1)構(gòu)件檢查 安裝前應(yīng)檢查預(yù)制外掛墻板和ALC條板，不得崩邊或有裂紋，嚴(yán)禁不合格的構(gòu)件上墻安裝。

2)接縫檢查 包括縫寬是否與設(shè)計(jì)要求一致，應(yīng)核查平整度、垂直度等相關(guān)指標(biāo)。

6.2 外掛墻板安裝及打膠操作要點(diǎn)

若局部有破損缺口，應(yīng)先將墻板底部缺口修補(bǔ)完整。根據(jù)板的大小及質(zhì)量選定合適的鋼梁、鋼絲繩、吊鉤，并按照要求將吊鉤安裝在吊釘上，安裝纜風(fēng)繩把板吊至指定位置，先初擰下部固定點(diǎn)，復(fù)核標(biāo)高、尺寸等，再初擰上部固定點(diǎn)，再次復(fù)核無(wú)誤后，先終擰下部固定點(diǎn)，再終擰上部固定點(diǎn)。板塊拼縫寬度約20mm，使用鏟刀及毛刷清理接縫內(nèi)及接縫周圍的殘留物，保證基層表面平整、清潔。密封膠施工前，在接縫邊緣2mm左右兩側(cè)粘貼美紋紙膠帶，避免密封膠施工時(shí)不慎污染墻板表面。接著在縫內(nèi)塞入PE棒作為背襯材料以控制施膠厚度，PE棒本身自有的膨脹性阻止水流，填塞時(shí)注意盡量避免使用銳器，以防戳破泡沫棒?？p內(nèi)兩側(cè)涂刷界面劑，以保證密封膠與混凝土間的黏結(jié)性能。該工程接縫厚度為 20mm，施膠厚度為10mm。根據(jù)所需填縫寬度，將膠嘴沿45°方向切割至合適口徑以方便施工。密封膠施工時(shí)，將膠嘴探至接縫底部，并保持合適的擠壓速度，以保證施膠密實(shí)。當(dāng)連接密封膠時(shí)，尾部修整成45°斜角，接縫處施膠完成后，對(duì)膠體進(jìn)行刮平、壓實(shí)，特別于膠體邊緣處應(yīng)注意涂抹充實(shí)，避免孔洞缺陷。美紋紙膠帶可在填壓刮平后撕除。

6.3 防水驗(yàn)收

施工完成后，應(yīng)按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行淋水試驗(yàn)，檢驗(yàn)接縫處防水效果。試驗(yàn)過(guò)程中，注意檢查墻體內(nèi)部是否存在漏點(diǎn)，若出現(xiàn)漏水則進(jìn)行點(diǎn)位標(biāo)記，分析漏水原因，并進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)漏點(diǎn)后，再次進(jìn)行淋水試驗(yàn)，若該次試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，則外墻防水施工驗(yàn)收合格。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家戰(zhàn)略層面雙碳要求的提出，裝配式建筑因符合綠色環(huán)保、節(jié)能減排的理念要求，受到建設(shè)主管部門的大力推崇，發(fā)展迅速。裝配式建筑的特點(diǎn)是構(gòu)件由工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)拼接建造，各部件間存在接縫。外墻涉及拼接處的節(jié)能、防水設(shè)計(jì)及施工問(wèn)題。外墻構(gòu)造層為預(yù)制混凝土外墻板+巖棉+ALC條板的夾心式保溫外掛墻系統(tǒng)，以滿足節(jié)能需求。板塊間接縫處采用企口縫與耐候密封膠相結(jié)合的方式解決防水問(wèn)題。通過(guò)東升和府10號(hào)樓住宅項(xiàng)目預(yù)制外掛墻板，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)防水及保溫構(gòu)造能夠達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求。