装配式建筑预制混凝土外墙的结构设计分析

摘 要：预制混凝土外墙具有降低能耗、提升工程建设效率以及节约资源等方面的优势，是现代装配式建筑常用结构形式。为保证建筑外墙结构设计质量，对装配式预制混凝土外墙结构设计展开探究显得极为必要。通过对装配式预制混凝土外墙结构优势的介绍，对结构设计具体内容展开深入性探讨，期望能够为此种结构设计与应用提供一些帮助。

关键词：结构优势;结构设计;预制混凝土外墙;装配式建筑

一、 装配式预制混凝土外墙结构优势

（一）有利于工程建设效率、质量提升

由于预制装配式外墙采用的是工厂化生产模式，安装速度较快，在具体实施安装过程中，只需要将预制结构吊装到指定位置进行施工便可，并不需要较多复杂工序，所以整体施工效率较高，湿作业以及手工劳动量均会呈现出显著下降趋势，能够实现对施工时间的切实压缩。

（二）有利于节能降耗目标落实

通过对以往建筑工程的研究可以发现，传统建筑材料使用虽然具有一定优势，但却存在着用土量大、容易产生粉尘以及二氧化碳等污染的状况，会对工程所在地周边生态环境形成不同程度的破坏，和节能环保理念并不相符。而装配式预制结构的运用，会通过对改进墙体材料以及先进施工方式的运用，对环境污染问题展开妥善处理，整体施工烟尘污染以及噪声相对较小，可将施工污染与破坏降到最低。

（三）有利于降低劳动成本

在实施构件加工、生产时，工厂生产车间会为产品加工提供优越支持，能够省去诸多人工方面投入，减少劳动量以及劳动成本，会对整体建筑施工成本控制产生积极影响。同时因为预制构件外观质量具有一定保障，可直接展开外部装饰，并不需要实施粉刷，所以可省去这一部分的施工成本与人工消耗，能够在保证建筑工程施工质量的同时，保障工程施工成本。

二、 外墙结构设计

（一）整体设计

1. 规格设计

按照实际功能，干式连接外墙主要分为装饰板以及维护板两种，其中维护板又可细分为整间板、横条板以及竖条板三种体系，在实施体系设计时，需要按照外墙规格，有针对性展开设计要求分析，进而完成相应设计任务。

在具体展开规格设计时，需要做好以下几点设计：①如果立面设计以横向方式为主，需要通过对横条板的运用，完成楼层墙板划分;②如果以竖向方式为主，则要运用竖条板展开开间楼层墙板预制件设计;③需要做好窗洞和墙板关联区分，可通过在外墙板中预留窗洞的方式，将整间板作为开间标准外墙板，对其展开使用;④如果窗洞和外墙板保持分开状态，需要运用竖向或横向窗台板，展开标准外墙板设计。

2. 组合设计

按照一般设计要求，会在实施外墙组合设计过程中，采用复合性或同一性重复方式展开设计。其中，复合性设计，会通过对不同尺寸与材质标准外墙挂件的运用，按照一定规律或无规律的展开排列，进而完成立面外形设计;而同一性设计主要以标准外墙挂件组成为主，立面较为简洁，会通过对标准外墙板色彩和材质的运用，利用错动或叠加等方式，展开外形组合与设计，组合整体操作较为简单，但存在着限制性问题，需要做好分析。

3. 材质设计

现代所使用外墙材质处理方式相对较多，主要可以分为以下两类。第一，直接展开材料使用或颜料涂刷;第二，利用预制混凝土板自身特点展开设计。此种方式会通过对构件生产所留下纹路或混凝土自身颜色的运用，展开立面外观设计，能够呈现出一种自然、淳朴的感觉。由于此种混凝土材料自身具有一定表现力，因此在实施材料使用时，需要按照设计要求以及材料具体纹路、颜色等，展开合理材料使用，以便呈现出良好的立面效果。

（二）细节设计

实施建筑物理要求与环境影响因素分析，做好建筑物理要求与建筑学要求研究，保证固定件连接以及节点连接等设计规划合理性，保证室内温湿度以及太阳照晒等内外部影响因素的影响程度可以被控制在最低，強化外墙板保温、防风防雨以及防潮功能水平。设计人员需要加大对防潮隔热功能设计的重视程度，应做好防潮隔热层设计，并要对有特殊物理要求的建筑，展开针对性功能设置，以便保证材料使用质量。

在满足物理要求后，需要做好窗外框设计，应按照建筑平面，设置窗框尺寸以及板材。设计人员需要通过对BIM等技术的合理运用，完成设计参数试验与推算，以便保证建筑实用性与外观美观程度。在此设计过程中，需要做好接缝、斜面以及凸出部位等设计分析，需要将主体结构和外墙有机连接在一起，避免出现设计与实际情况不符状况，导致实际施工受到影响。

外饰面模具设计。设计人员需要在展开设计时，选定模板类型，应通过对模板的精心设计，保证特殊面肌理表现质量。一般外墙结构主要分为保温层、结构层以及保护层三部分内容，在实施模板设计时，需要做好逐层设计，应在满足结构质量要求的基础上，对模具整体展开合理设计，并做好外表皮装饰以及窗框尺寸等设计。防水接缝设计。首先，性密封材料设计。此种材料接缝防水使用效果较为理想，应用没有过多限制，但在安装方面有较高要求，强调墙体需要保持干燥状态，且要保证安装温度可以保持在5～40℃之间，以便保证材料防水效果;其次，排水接缝设计。此种接缝较为特殊，是以墙板边缘形状为依据，带有密封功能的接缝，能够实现对雨水侵蚀的有效阻隔，其安装不会受到气候过大影响，设计人员需要按照结构边缘具体情况，展开凸起排水接缝设置;再次，预压缩密封胶条防水接缝设计。完成节点接缝位置胶条粘、节点一侧位置胶条粘，均属于此种接缝，可起到良好的节点密封效果;最后，防水密封胶带设计。

三、 结语

通过对装配式预制混凝土外墙结构相关内容的阐述，使我们对结构基本情况以及具体设计方式有了更加清晰的认知。鉴于结构应用所具有的多项优势，现代建筑工程建设应做好结构研究与应用，应在明确外墙施工目标以及施工重难点的基础上，做好规格、组合以及其他方面设计，确保结构使用能够达到外墙设计预期目标，进而实现理想化外墙结构设计、应用效果，保证结构使用质量，保障最终建筑物整体建设效果。

参考文献：

[1]冯颖彦.装配式建筑预制混凝土外墙的结构设计分析[J].四川水泥，2019（1）：127.

[2]郭飙.一批装配式建筑国家标准图集面世[J].建筑设计管理，2017，34（5）：41.

作者简介：贾战召，新疆有色冶金设计研究院有限公司鑫桦分公司。