近年来，随着国民经济的持续快速发展、节能环保要求的提高、劳动力成本的不断成长，装配式混凝土技术又重新发展起来。人们逐渐认识到装配式技术在节能减排、提高住宅品质等方面的优势，以往装配式住宅防震性能差、防水防渗技术的缺陷也逐一得到解决。

1、装配式住宅结构体系及特点
1.1 装配式住宅的结构体系
装配式住宅结构体系按结构形式和建筑材料分为三大类，即装配式木结构体系、装配式轻钢结构体系、装配式混凝土结构体系。

装配式木结构体系是以木材为主要建筑材料的建造方式。该体系有很多优点：围护结构与支撑结构相分离，抗震性能好，取材方便，施工速度快，节能环保等。同时该体系的缺点也很突出：木结构本身具有防火、防潮和防虫害等方面的缺陷，较难实现复杂的建筑空间，只适合建造低层住宅、独立住宅，不利于土地资源的集约利用；我国木材资源缺乏，大量的木材消费会对我国的木材资源造成无法估量的破坏等。这些缺点导致其并不适合中国装配式住宅的发展。


装配式轻钢结构体系与装配式木结构体系建造方法十分相似，可以沿用建造装配式木结构建筑的方法来建造装配式轻型钢材结构建筑，两者的区别在于木材是用钉子连接，而轻型钢材需要用螺栓。该体系的优点在于：能满足建筑大开间、灵活分割的要求；体系轻质高强，可减轻建筑自重；易于进行定型化、标准化设计施工，便于检验建筑质量；结构延展性好，整体性强，抗震、抗风性能好；施工快、周期短，受天气、季节影响小；易于改造和拆迁。该体系缺点在于：轻型钢材耐火性差，热阻小、导热快，耐腐蚀性差；建筑自重小，抗剪力的刚度不足；适用于低层(1～3层) 的独立式住宅( 别墅)，修建更高层的住宅则不够经济，不利于土地资源集约利用。装配式轻钢结构体系的缺点也导致其在中国装配式住宅中难以推广[1]。

目前，装配式混凝土结构体系在我国装配式建筑市场占据着主导地位。与其他结构体系相比，装配式混凝土结构体系发展历史悠久、技术成熟、耐久性好、结构刚度大而且造价低廉，易被消费者接受，同时许多发达国家已经有较成熟的研究实践经验可供参考、借鉴，因此，该体系是现阶段发展装配式住宅的首选结构体系。

1.2 常用的装配式混凝土结构体系
从国内外研究、实践经验来看，采用装配式混凝土结构可概括为：装配式框架结构体系、装配式剪力墙结构体系、装配式框架－ 剪力墙结构体系三大类，各种结构体系的选择可根据具体工程的高度、平面、体型、抗震等级、设防烈度及功能特点来确定[2]。

装配式框架结构具有空间分割灵活，适用性强的优点，但其最大的缺点是框架结构室内凸出的梁柱。装配式剪力墙结构可以很好地解决这一问题。针对使用功能很固定的住宅建筑来说，装配式剪力墙结构具有更好的适应性[3]。

2、工程应用
2.1 项目概况
沈阳万科浑南金域蓝湾项目位于浑南核心区域，北临浑河，水景宽阔，南近浑南大道，交通便利。总用地面积22.6万㎡。为了推进住宅产业化发展，万科集团选取项目南区的27 号楼作为装配式住宅示范楼。该楼为25层的高层单元式住宅，地上总建筑面积为10853㎡，设计层高为3m，建筑总高度为79.600m。

示范楼采用装配式剪力墙结构体系，设计时考虑到叠合式楼板、预制楼板技术已在20世纪70～80年代被广泛采用，技术成熟。因此，该项目内部采用现浇剪力墙、外部采用装配式外墙板的结构形式。将试验的重点放在叠合剪力墙结构和夹心复合保温结构的设计上，同时尝试在外墙板、开敞阳台、女儿墙墙板等部分采用工业化生产安装方式。

2.2 户型的选取
为了便于工厂预制生产，首先对户型平面进行优化，如图1所示。





示范楼由2个一梯两户单元左右对称构成，以利于楼房整体的平衡。每户均为两室一厅经典户型，规整户型平面布局，尽量不出现梁柱棱角，便于室内空间优化；尽量使承重墙南北对应，减少开间尺寸种类，以利于工业化墙板的标准化；在户型的选取上，注意选取平面周边既有普通开窗的开间( 卧室、厨房)，又有落地开窗的开间(客厅)，还有阳台和空调位等涵括了工业化住宅的几种基本构件的户型，以便使示范楼更具代表性。

2.3 预制外墙板的构造设计
本工程结构形式为叠合剪力墙，所谓叠合是指将预制板和现浇板的叠合，并且使预制板参与结构整体受力，外墙板的基本构造由内至外依次为：内页墙、保温层、外页墙。内页墙为厚200mm 的钢筋混凝土墙体，保温层为厚70mm的挤塑板，外页墙为厚60mm 的钢筋混凝土墙，这个构造墙体的平均传热系数0.44 W/(㎡·K)，可达到沈阳65%节能的墙体保温要求。内页墙长度短于外页墙，将内页墙的四周预留钢筋，以便将两片内页墙现浇成整体，如图2所示。由于预制的外页墙很薄，强度低，所以没有内页墙的外页墙不能设计得太长，以免构件发生损坏。




2.4 外墙板的划分
在保证户型平面规整的前提下，在外墙板划分方面遵循了以下原则：

1) 分缝要避开门窗开口处，这样可以避免分缝设在门窗处带来的强度降低、变形加大、分缝构造复杂等问题。2) 分缝尽可能设在内墙剪力墙T 字相交部位，这样利于两片内页墙现浇部分与内壁剪力墙结合为整体，增强建筑整体性。3)充分考虑构件的工厂加工、运输及施工现场的吊装等因素，在没有门窗的部位将内页墙部分的墙板长度控制在600mm左右，加上长约400mm预制剪力墙部分，一块板可提供的结构墙长约为1m。这样，在需要长墙结构的部位，可以用两块板组成长为2m的结构墙。4) 尽可能减少外墙板种类。在预制混凝土的成本构成中，模具占据着很大的份额；因此，尽可能减少外墙板种类，提高每块模具的使用率是装配式住宅设计最重要因素之一。

基于上述原则外墙板的装配分割见图3。





从图3可以看出，标准层外墙板共有10种板型，其中几种墙板的区别仅在于空调预留洞的不同，这样的墙板对于工厂模具设计来说是一样的，因此工厂生产这些墙板的模具种类仅需8种，而对于整个示范楼来说生产标准层墙板和阳台板，共所需模具仅为11种，这极大地提高了该示范楼的经济性。

2.5 外墙板的防水设计
该项目的外墙全部为预制剪力墙，这些墙体在进行组装时会形成大量的水平接缝、竖向接缝，这些接缝的受力性能直接决定结构的整体性能、防水性能等。因此，工程接缝的设计方法、构造要求、施工工法都需要进行系统的研究。本项目的横缝、竖缝连接构造做法如图4所示。





当墙体中结露产生水后，为了让墙体突破防水层的水排出墙体，在墙板四周在设计中设置了排水槽，可以引导渗出防水层的水沿排水槽一直流到1层，再由1层排到墙外，1层的排水节点如图5所示。





2.6 外观设计
本项目属于板式高层住宅，建筑整体高度为79.6m，见图6。




建筑外墙面平整，构建以长方形为基本形状，既利于工业化生产，又能有效减少居住空间部分的外墙面积，利于保温，与东北寒冷的气候特点相适应。建筑形体方面，整体造型以长方形为基本形状，线条笔直、无任何圆弧处理，体现东北人刚毅、坚强的性格特征；巧妙地运用窗、露天阳台和栏杆墙的创造虚实对比，运用楼梯间及阳台部分强调整体垂直线条感，产生凹凸关系变化，活跃立面构图；屋顶上的设备间和机房做减法处理，减轻屋顶的沉重感。

在质感与色彩方面，采用暖色系的米黄色为主要色彩，给人以温暖的心理感受，与东西两户的深灰色外墙既成对比，又丰富了立面色彩；建筑低层用砖红色，稳重均衡有安全感，这些色彩适合北方城市对于建筑色彩的述求。

3、结语
长期以来，我国高层住宅主要采用现浇钢筋混凝土生产方式。该生产方式设计建造粗放、工业化程度低、建筑能耗高、质量不稳定、人力资源要求高、易受天气环境因素影响等一系列缺点，与我国住宅产业化政策不匹配[4]。通过了解国内外研究经验可知，促进装配式住宅发展对实现住宅产业化具有重要意义。目前，我国国内许多研究机构、住宅产业化基地、房地产开发商都在努力研究适合我国国情的装配式住宅结构体系。在万科浑南金域蓝湾27号示范楼项目中，采用了装配式叠合剪力墙结构体系，对预制外墙板的构造、分割、防水等方面进行了积极的试验及探索。虽然本示范项目并没有达到完全的工业化生产，但希望能够对今后的装配式剪力墙高层住宅设计提供借鉴和参考。

参考文献：
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