预制装配式建筑结构体系与设计研究

朱磊

安居才能乐业，这也是中国建筑技术不断发展的动力。自从人类开始发展，建筑改变了人们生活的自然条件，在人类发展的历史上，建筑的发展反映着人类生活水平的进步与提高。今天的建筑技术在科学的推动下呈现出日新月异的变化，其中预制装配式的建筑极大地缩短了建筑时间，对于解决如今城市的住房紧张问题有着不可估量的作用，同时对于一座高速运转的城市，预制装配式的建筑适应了城市加快扩张的需要。

一、预制装配式混凝土的发展现状

1.国内外预制装配式构件的应用情况

在第二次世界大战结束以后，整个世界饱受战火的摧残，满目疮痍，战后重建促进了建筑工业化的发展，正是这种大量的需求使得建筑技术出现了突飞猛进的发展，这种新型建筑技术的发展，大大缩短了建筑所需的时间，满足了人们的居住要求。随着城市化进程的加快，人们对住宅的需求日益增大，为了更快地进行建筑，预制式装配的建筑逐渐兴起。

我国的预制装配技术在上世纪80年代已经开始发展，其中最初出现的是预制混凝土的应用，以它为基础发展出了预制的梁柱，楼板，墙板等等一系列的构件。这种构件虽然很方便使用，但是在技术上的不成熟最终使得这种技术没有得到大范围的推广。随着预制混凝土技术的革新和发展，现如今的预制技术在很多方面又重新发挥了它的作用，如盾构隧道管片，桥梁结构等。这些采用了新技术和新方法的预制装配建筑一定会大有前途。

2.预制混凝土设计的社会效益

首先我们需要了解预制混凝土的设计目的。许多预制装配式结构最需要的就是预制构件，正是这些预制构件形成了预制建筑的建筑材料。这些预制的构架与传统的建筑是有很大差别的。

传统的建筑是在现场进行所有建筑材料的完成，这种工艺需要在现场耗费大量的人力和物力。但是预制的钢筋混凝土是在场外进行装配连接，然后在建筑的施工现场进行部分浇筑而成，这种构件形成的建筑材料比传统的建筑砖垒式墙体更加具有整性，所以在承载力上性能更加优良。更容易抵抗断裂，倒塌式的破坏，提高了建筑物的安全性。

除了具有整性的优点之外，这种预制式的建筑构件可以缩短工期，减少建筑现场的施工程序，方便作业。同时现在建筑注重环境保护，这种建筑方式由于施工现场占地少，现场所需的材料大大减少，可以有效减少工地上运输车辆和施工机械的噪声，这对于周边的环境都有很大帮助。

二、预制装配式设计的技术关键

预制装配式的建筑设计虽然给建筑带来极大的便利，但是这种技术需要牢牢把握几点关键，否则在设计的时候会很容易造成失败，经过长时间的经验总结，对于预制构件的设计我们得出了几点经验，这对于以后预制构件的成功设计将会产生很大的帮助。

在预制墙板的设计过程中，除了考虑墙板的坚固性，还要考虑墙板的防水，隔音和保温隔热功能。墙板在制成之后最终是需要用在建筑物上的，居民住宅的建筑属性决定了这种建筑物的建筑构件必须达到居住的适宜性要求，要让居住的人能够享受到的不只是空间，还有居住的隐私性，室内空气湿度和温度的适宜。

因此为了达到这种建筑的要求，在设计的时候，要考虑将这些构件采用连接的形式，对于不同的建筑要求采用不同的连接方式，一般有两种连接方式；柔性连接和刚性连接。而防水性能的实现包括材料的密封防水，空腔的构造防水，空腔的内部排水，以及空心的橡胶密闭防水等方式，这些都是在以往的设计中经过实践验证的，这些方式具有很好的防水性能。并且在墙板的制作过程中还要考虑预制墙板在各种工况条件下的受力分析和配筋设计。

三、工程实例的具体分析

1.工程的概况

万科作为中国房地产企业的龙头企业，在建筑技术上的不断革新正是这个企业发展壮大的因素之一。我们以“万科新里程”的项目设计为研究对象，具体分析预制装配技术在建筑上的具体应用，以及所带来的社会效益和企业价值。

万科新里程项目的其中有一栋楼，一共是地上十四层，地下是一层。这栋建筑的总体框架采用的是剪力墙结构建筑，它的梁柱，墙板均以现场浇筑的方式制成，而楼板和阳台采用预制叠合板进行建筑。不仅如此，在这栋建筑上，女墙和外墙都是采用预制墙板，还有楼梯也是采用预制的方式建筑的。这种方式的建筑比起以往的建筑更加节省时间，同时也更加牢固安全。

2. 工程在关键部位的处理方式

预制的墙板设计正是遵照着预制装配建筑的经验进行的，在进行设计和制作的过程中，该墙板考虑设计了围护防护功能，同时在建筑的同时进行隔声隔热的功能设计，使得建筑出来的居住环境更加适宜人的居住。

预制的墙板设计正是遵照着预制装配建筑的经验进行的，在进行设计和制作的过程中，该墙板考虑设计了围护防护功能，在建筑的同时进行隔声隔热的功能设计，使得建出来的居住环境更加适宜人的居住。

（1） 预制板厚度的处理方式

在建筑的过程中，为了外墙的运输和装吊的可靠性这些预制墙板的厚度一致制成160mm大小，这种厚度也是兼顾了外墙的热惰性。统一标准的预制墙板制作不仅可以方便工业化的生产，而且也有利于建筑施工作业的方便。

（2）预制板连接的处理方式

一般来讲在预制墙板的连接处理上，采用柔性连接可以满足高精度和高水平的建筑物，而刚性连接满足低水平和低精度的建筑要求，但是这种刚性连接也有自己的好处，那即是刚性的连接方式可以节省建筑空间。在万科的这个项目上，考虑到具体的实际情况，正是采用的刚性连接方式，这种连接可以减少框架梁柱的外露。

（3）预制板防水的处理方式

建筑物的外墙暴露在外面，对于防水性的要求较高，为了解决预制外墙的渗漏问题主要注意三个关键节点的防水，第一个就是水平拼接处的防水。

这个地方的防水措施我们可以采取三道防水措施，材料密封的防水措施，空腔构造的防水和排水措施，空心橡胶密封条的防水。在具体的工程实施中，需要妥善处理这三层防水，确保做到预制板墙的不漏水。第二个就是垂直拼接处的防水，这个地方的防水主要是浇筑混凝土自防水。第三个是预制板墙窗框处的防水，这个地方的防水主要采用将铝合金的窗框和预制混凝土墙板整体浇筑的方法来实现。

四、结语

在万科的这个项目工程的设计中，新的建筑技术的使用是一大亮点。在本工程中预制外墙板技术的应用，不仅有效解决了建筑过程中砖体结构的坚固问题，而且使得建筑的时间大大缩减，这对于一个企业来讲可以大大降低建筑的时间成本。这种建筑技术的应用对于同类的企业的建筑是一种很大的建筑优势。

在其他方面，万科的这个项目也是在国内首次采用。像主体结构的连接，采用了水平的拼接内排水的防水，垂直拼接的防水排水方式，这都是新的建筑形式，取得了很好的效果，同时也证明这种建筑技术的实用性。另外在楼板的制作中采用桁架式配筋预制的方式，是一种创新的设计理念。事实证明，这种建筑形式经得起考验，该建筑在接下来的多次台风中完好如初，没有出现窗、墙漏水的情况，对于住户，这是居住体验的极大提高，万科也因此赢得了广泛的关注和好评。