1 串行运作流程的影响

目前我国大部分装配式项目仍然先按照现场施工做设计，之后再按照装配化要求进行二次拆分，由设计单位完成方案与施工图等常规设计，之后由拆分单位或制作厂家进行拆分设计、构件设计和细部构造设计。与传统方式相比，在常规设计所对应的“一个环节完成之后下一个环节才开始”的串行运作流程中，多增加了一个拆分设计环节，而运作流程的串行方式并没有多大改变。由于串行流程中环节与环节彼此割裂，各环节间顺次递进，并且递进的推演模式并不能逆反，从而使各环节相互之间的交流与反馈均处于较低的层级。同时，国家颁布了15G310–1《装配式混凝土结构连接节点构造》等装配式建筑技术标准，以标准图集的形式绘制了装配式建筑构件的连接方式，因此并不需要对连接节点重新设计，基本上按照标准图集的作法绘制图纸即可。

由于常规设计阶段并未系统考虑与工厂加工、现场装配等环节密切结合，即使之后进行二次拆分也只是将原本需要整体现浇的作业任务打散，并转移至工厂，之后再运至施工现场拼装。现浇体系下如施工环节发现设计中的某些问题，现场可以临时修改或局部返工，装配式设计涉及结构方式的重大变化和各个专业、各个环节的高度契合，对设计深度和精细程度要求高，一旦设计出现问题，而到施工时才发现，许多构件已经制成，通常会造成很大的损失，且会延误工期。在执行串行建筑运作流程的当下，前期设计阶段无法保证后期预制加工与现场装配过程是否存在问题，依据二维图纸传递信息的依图制造与装配过程，在加入连接件后更无法准确地反映三维构件的连接、装配是否合理可行。更有甚者，若装配单元与结构体系、装配单元与装配单元之间存在干涉，则要返回预制工厂重新加工生产，如此则严重拖缓了施工周期，以致引起建安成本增加。

2 “常规设计+二次拆分”问题

2.1 拆分不干净现象

装配式建筑由于需要工厂预制，设计阶段应将结构体系、外围护体系等完整拆分为可加工生产的单元式构件，并且要求单元式构件标准化，以便搭建较少种类的模台批量化生产。当下某些装配式工程项目，并非要求整体建筑均进行装配化建造，通常只涉及某个体系或某个体系内的某个组成部分，其余部分仍以现场浇（砌）筑完成。不论是全装配，还是部分装配，由于缺乏对需要预制装配部分的合理拆分，导致最终参与预制加工的装配单元类型较多，需要搭建生产的模台数量增多，或遗留一些拆分不干净部分，不能纳入装配单元类型，只能等待现场施工完成。如此一来则增加了装配式建筑的生产成本和建设周期，与装配化建造本应具有的施工周期短、节省成本、削减人工劳动等目标大相径庭，使装配效率降低、现场装配周期延长。

中国西部科技创新港科创基地7号楼（西安交通大学人居环境研究院）隶属西安交通大学在西安市西咸新区拟建的理、工、医、社科4大方向23个科创基地之一，项目地上4层，地下1层，总建筑面积11000m ² ，建筑总高度约26m，框架结构体系中的柱、梁、板仍以现浇方式施工，地上部分2层、3层、4层的外墙体系拟采用装配式建造方式完成。对照三维模型及各方向立面图可以看到，项目由混凝土材料建造部分（办公空间+教学空间）与钢结构材料部分（展览大厅空间）共同组成。针对混凝土部分，外墙体系规划设计了4种类型窗洞，分别为3m×3m方形窗洞、1m×3m（宽×高）竖条窗、与3m×3m方形窗呈对位关系的3m宽1m高横条窗、与1m×3m竖条窗（宽×高）呈对位关系的1m×0.8m（宽×高）横条窗，其中3m宽、1m高横条窗和1m宽、0.8m高横条窗只出现在具有大空间且层高较高的第4层，并且各层窗水平向窗间墙的距离均为1m。按照窗洞组构规则及保持窗洞完整性原则，分割线选择窗间墙中线位置，使拆分后窗洞均内含于装配单元，水平向窗洞两侧留出0.5m宽窗间墙，而竖向上满足层高 高度。

在此原则下，以项目三维模型的2层为例，从拆分结果可以看出，外墙体系大部分被拆分成4m、2m两种类型，而其中较少一部分被拆分成3m、1.5m、1m等3种类型的装配单元（图1）。

图1 项目三维模型的2层拆分示意

然而，除了以上拆分的装配单元类型外，外墙体系并没有被完整拆分，而预留了部分。若将这部分仍看作装配单元在工厂加工处理，加上之前拆分的5种类型，仅项目2层就需要预制加工数十种类型，而工厂制造需要搭建数十种模台模具，并且其中一二种模台模具只需生产少量的装配单元，无形中会增加预制加工环节的生产成本，延缓加工周期；若不将这部分算作装配单元，留待现场浇（砌）筑完成，则无形中增加了现场作业量及湿作业内容。

2.2 “湿式”连接及连接件暴露

集结构、保温、防水、饰面于一体的建筑外墙在当下装配式预制加工中表现为夹芯保温预制混凝土外墙，夹芯保温板是双层混凝土板之间夹着保温层，围护结构墙板或承重外墙板为内叶板，保温层外的板为 外叶板，内叶板与外叶板之间用拉结件连接。外叶板既是保温层的保护板，又可以作为外装饰板，如此夹芯保温板实现了围护、保温、装饰一体化。而对于夹芯保温预制混凝土外墙板的连接，目前装配整体式技术中对应着两种连接方式，一种表现为以后浇混凝土为主的“湿式”连接（图2~图4），另一种则表现为外墙板通过螺栓与结构体系连接的“干式”机械连接（图5~图7）。

图2 墙板与墙板–T形连接节点示意

图3 墙板与墙板–L形连接节点示意

图4 与结构梁的后浇筑混凝土连接示意

图5 墙板与墙板–水平连接节点示意

图6 墙板与墙板–转角连接节点示意

图7 与结构梁的螺栓连接示意

国家建筑标准设计图集18J820《装配式住宅建筑设计标准》及16G906《装配式混凝土剪力墙结构住宅施工工艺图解》中明确列出了夹芯保温外墙板以后浇混凝土方式连接的连接样式。

在此连接方式中，在预制夹芯保温外墙板相互之间的水平连接中需设计T形后浇混凝土连接节点，而在转角的墙板连接过程中，则需设置L形后浇混凝土连接节点；在竖直方向夹芯保温板的连接中，需要 与预制的叠合板以后浇混凝土方式形成叠合板后浇层，以实现连接。以后浇混凝土方式形成的外墙板之间的连接，或外墙板与结构体系的连接，仍属于现场作业的“湿式”连接，没有摆脱原现场浇（砌）筑方式的施工工艺与施工流程，在实现构件工厂预制的同时，仍未摆脱连接方式的现场湿作业，从而不利于后期运营维护中的拆装更换。

此外，国家建筑标准设计图集08SJ110–2/08SG 333《预制混凝土外墙挂板》列出了夹芯保温预制混凝土外墙板与结构体系的连接作法，以此作为非承重预制外墙与结构体系的连接方式推行试用。此作法中利用L形角钢垫片，将外墙板与结构梁利用螺栓连接，并分别需要在外墙板中预埋锚筋、在结构梁中预埋锚板。虽实现了干式连接，但在制备过程中预制加工的标准单元需事先预埋螺栓连接件，无形中增加了外墙装配单元制备的工艺复杂性。通过角钢垫片、螺栓等连接件与结构体系的连接过程属于直接连接，角钢垫片需要与结构梁上预留的锚固件进行焊接，而焊接节点属于刚性连接节点，缺乏一定的伸缩弹性，并且焊接之后角钢垫片会与结构梁形成整体，一方面影响结构作为自承重体系的独立性与稳定性，另一方面焊接之后外墙板固定于结构梁上，一旦出现损毁或需要修补，则不利于后期更换维护。在此基础上，L形角钢垫片、螺栓、螺母等连接件直接暴露于内部空间，后续只能通过内装修或铺设吊顶的作法予以遮掩，给本已完整的室内空间增加了局部突起与凹折。