李蕾
山东普来恩工程设计有限公司 山东烟台 264006
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。而预制混凝土外墙则是其中较为主要的一部分,外墙的结构、工艺都会影响装配式建筑的实际质量。因此，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。基于此，本文就装配式建筑预制混凝土外墙的结构设计进行了分析浅述，以供参考。
关键词：装配式建筑；预制混凝土外墙；结构设计
随着我国房屋建筑能源消耗量的不断提升，其对周边环境造成的污染问题也受到了越来越多人的广泛关注。装配式建筑体系就是在这种背景之下应运而生的建筑结构形式，能够为建筑物施工质量与使用安全性能的提升提供有力的保障，另外，装配式建筑也能够起到缩短施工工期，减少环境污染的作用，因此在我国建筑工程行业之中得到了广泛应用。而预制混凝土外墙是装配式建筑工程施工的关键部分，对于建筑物的施工质量、节能效应以及美观性能有着较为直接的影响，这也就要求了设计人员能够对装配式建筑预制混凝土外墙结构设计进行深入的研究与分析，从而确保整个装配式建筑体系能够满足我国建筑工程行业的相关标准和规范要求。
1、装配式预制混凝土外墙结构优势
1.1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音相对较小，可将施工污染与破坏降到最低。
1.2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制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。
1.3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。
2、装配式建筑预制混凝土外墙的结构设计分析
2.1预制混凝土外墙的规格设计
在干式连接方法的应用之中，设计人员可以根据外墙的性能将外墙体系分为装饰板和维护板两种体系，而在这之中，围护板也可以根据装配式建筑立面的主要特点分为三个体系，包括横条板、竖条板以及整间板等，而在设计过程之中，三种体系也会根据根据外墙规格的不同有着各自的要求。在这之中，横条板的宽度应该在9米之下，高度在2.5米之下，厚度在140毫米到300毫米之间；竖条板的宽度应该在2.5米以下，高度在6米以下，厚度在140毫米到300毫米之间；整间板的宽度应该在6米以下，高度在5.4米以下，厚度在140毫米到240毫米之间，而装饰板的宽度应该在4米以下，高度在4米以下，厚度在60毫米到140毫米之间，其面积应该小于或等于5平方米[1]。
在装配式建筑的外墙体系设计之中，其建筑物的设计形式应该以横向方式为主，采用横条板在楼层之中划分墙面的方式加以设计；而如果是以竖向方式为主，则应该采用竖条板进行开间设计，并制作与其相关所有楼层墙板的预制构件；另外，设计人员也应该通过对窗户与墙板之间存在的联系进行墙体的划分，在外墙板之中，可以采用预留窗洞的设计方法，使整间板能够成为建筑物开间的标准外墙板，而如果外墙板与窗洞处于分离状态，那么可以采用横向或者竖向的窗台作为标准的外墙板[2]。
2.2预制混凝土外墙的材质设计
预制混凝土外墙的材质的选择方法较多，然而从原理上看，我们可以将材料分为表现型材料和实用型材料两种，表现型材料能够体现装配式建筑本身的特点和设计理念，具有一定的层次性和设计感，能够给人带来良好的视觉体验，彰显外墙结构设计的风格与观；而实用型材料则是基于用户对于外墙结构的实际需求，从功能角度出发，考虑到用户对外墙结构的防水要求、保温要求和防渗漏等多种要求选择的材料。而从混凝土材料本身来看，其有着一定的质感和厚度表现力，因此在进行材料设计时，要注意对混凝土材料的处理手法，使其能够呈现出符合设计要求的设计效果。在实际施工过程之中，设计人员要能够考虑到建筑物保温、防水、结构性能等多方面的要求，对预制混凝土外墙材料加以合理选择，并对混凝土材料的配合比加以有效计算，同时要能够将自身设计理念融入到结构设计之中，在能够满足质量要求的基础上，选择更加环保，科学，经济的预制混凝土外墙材质进行其结构设计，从而使外墙结构具有良好的保温能力、防水能力，促进预制混凝土外墙结构设计科学性与合理性的不断提升[3]。
2.3预制混凝土外墙的组合设计
在进行装配式建筑预制混凝土外墙结构设计时，设计人员可以通过组合的形式，进行预制混凝土外墙的结构设计。在这种设计之中，设计人员往往会选择同一性或者复合性的设计方法，来使设计能够与实际要求相符。在这种设计之下，不仅能够对外墙结构构件的重量进行有效控制，同时也要能够减少构件应用过程之中控制变形的难度，另外还要考虑到外墙结构安装的效率，能够将结构设计之中连接件数量进行有效的控制。在组合设计之中，可以选择整间板设计方案，在预制墙板结构设计之中融合保温理念、防火理念、照明理念，提升够早的复杂性和功能性，打造出符合标准化结构设计和工业化生产的预制混凝土外墙结构。在结构设计之中，外框的边缘可以通过不锈钢披水的设计方式，防止出现墙面污染的情况，同时也能够使结构设计的层次感更强。在模具设计过程之中，应该考虑到模具工艺的特性，拼接的位置应该能够置于对成品影响最小的部位，同时构件边缘转折处可以作倒角处理，从而提升脱模和成品保护的效力。
这里要注意的是，组合设计更加注重于细节设计和清晰的边界分析，从而使结构设计的工业化程度得到有效提升。一般来说，在进行组合结构设计时，要能够在外墙结构之中找到合理的进退关系，从而使多种建筑材料能够在统一建筑之中实现平衡和统一，另外，建筑外墙结构的立面元素要能够尽量丰富，并从结构上使多种结构能够做到协调和统一，这也就要求了我们能够通过组合结构设计模式，对装配式建筑外墙结构加以设计，在应用预制混凝土外墙组合设计的过程之中，设计人员必须能够明确总体的设计思路和建筑物的切实需求，从多个角度入手进行设计方案的确定，另外，设计人员也应该将更多的设计思路与理念融合到设计过程之中，使设计的内容更加丰富，彰显出设计人员的思想和理念，另外，设计人员也应该在设计过程之中，与用户建立有效交流和沟通的桥梁，使用户的多种需求得到有效传达，从而使用户能够对外墙结构提出自己的看法和需求，使装配式建筑混凝土外墙结构设计更具有合理性。
参考文献
[1]程琤.装配式建筑预制混凝土外挂墙板设计研究[J].建材与装饰，2019，（4）：92-93.
[2]张富文，董金芝，许清风.装配式混凝土建筑预制楼梯结构性能检验与分析[J].城市住宅，2018，25（12）：122-124.
[3]楼群.预制装配式混凝土结构设计施工[J].建筑工程技术与设计，2018，（34）：1698.