2.2 常见设计问题分类

2.2.1 按照产生的原因分类

1．外部原因

（1）政策原因

我国装配式建筑的发展还处于初期阶段，发展水平也不平衡，认识上还存在差距，有些地方的政策缺乏科学性和合理性。

1）指标要求不合理。一方面是装配式建筑占新建建筑的比例要求过高，无论项目规模大小，均要求采用装配式建造；另一方面是预制率或装配率指标要求过高，导致一些不好预制、不便安装的构件也需要预制。

2）指标要求不灵活。同一个项目内各单体之间预制率、装配率不允许调剂，不允许按照各楼栋建筑面积加权平均对装配指标进行综合平衡，见式（2-1），通过加权平均可以适当提高规模大、标准化程度高的楼栋的预制装配指标，而对不适合预制的楼栋降低预制装配指标，甚至不预制，使得预制装配方案更合理。

式中 A _i ——不适合采用装配式建造或可以采用较低预制率、装配率建造的各楼栋面积；

a _i % ——各楼栋实际可以做到的较为合理的预制率、装配率指标；

B _j ——适合提高预制率、装配率的各楼栋面积；

b _j % ——各楼栋实际可以做到的较为合理的预制率、装配率指标；

c% ——本项目实际需要满足的预制率、装配率指标。

不合理的指标要求会导致设计方案不合理，不利于装配式建筑的实施。笔者曾遇到过这样一个项目：项目总计容建筑面积为178097m ² ，其中住宅总计容建筑面积为173330m ² ，配套公建总计容建筑面积为4767m ² （一栋2层的社区商业配套面积为2570m ² ，一栋2层社区托老配套用房面积为1230m ² ，三栋1层的变电站面积为194×3=582（m ² ），一栋1层的换热站面积为385m ² ）。根据当地装配式建筑实施要求的相关政策规定和本地住建局对本项目装配式建筑实施要求征询意见的复函，确定本项目装配式实施要求为“该项目住宅部分要求采用预制装配整体式建筑模式实施的比例不应低于该项目住宅总建筑面积的30%，该项目公建部分应全部采用预制装配整体式建筑模式实施”。笔者认为对本项目6栋配套公建进行装配式建造要求是不合理的，配套公建规模小而且几乎谈不上标准化，会导致制作与施工效率低下，成本增加，不如把公建的装配式建筑面积转移到住宅中去实施。

（2）规范和标准原因

目前，我国标准规范还没有形成较为完善的体系，有的研究和认识还不足，有的还比较审慎和保守，如：对现浇部分竖向构件内力放大的规定，装配式结构位移角限值的规定，装配式结构的破坏机制和抗震性能的研究以及设计方法，针对低多层和高层装配式建筑的细分区分等，这些都有待进一步开展研究工作。

（3）结构体系适应性原因

1）剪力墙结构体系。国外高层剪力墙结构采用装配式的实例很少，尤其是装配整体式的剪力墙结构，没有可借鉴的成熟经验，高层剪力墙结构体系在预制装配式上还存在一些障碍需要进一步研究克服。邻国日本在早期曾经尝试过剪力墙预制装配，但最终没有进一步发展，目前高层结构预制装配以柱梁结构体系预制装配为主。

2）湿法连接为主。目前装配式结构设计以等同现浇的理念为主进行设计，先按现浇设计，再进行拆分预制，通过后浇段内湿法连接和锚固，来达到现浇结构的相同的整体性能，尤其对于剪力墙结构体系来说，由于现浇结构已经做到极致，用发展初期的装配整体式结构与其相比，在设计、施工安装、成本上还存在差距，装配式混凝土结构需要通过持续的技术研发、经验积累，克服障碍，才能最终发展成具有市场竞争力的体系。

3）全预制装配结构缺乏。预制构件伸出钢筋，采用后浇段内进行湿法连接和锚固的方式，是装配式结构施工安装困难、效率低下、成本高的主要原因，全预制装配结构可以做到免外架、免支撑，真正地提升效率、节约人工。目前，无后浇带的全预制装配结构体系在我国的研究应用中尚缺乏，对其抗震性能、设计标准需要进一步开展研究和实践。笔者认为，全预制结构体系的研究应用，可以首先从低、多层结构开始，国外一些成熟的应用案例也可供我们参考借鉴，比如：美国斯坦福大学2500个床位的学生宿舍（图2-5），由于位于高烈度地震带，校方提出要以最高抗震标准和最高品质标准进行建造，最终选定采用的就是全预制装配方案来实现的。

（4）甲方原因

甲方在项目设计阶段，没有植入装配式的概念，在设计服务模式选择上出现了偏差，甚至有的选择工厂进行“免费”设计，未按装配式混凝土建筑应有的设计流程进行管控，没有组织设计、制作和施工单位间进行协同，导致设计协同不到位，集成设计内容缺项或集成设计不到位等问题。

（5）装配式专项评审原因

目前，很多省市对装配式建筑技术管理的机制和措施还不完善，对装配式项目没有设置专项评审要求，没有组织有经验的设计、制作、施工、管理等各方面的装配式专家对装配式方案进行评审，导致不合理的装配式设计方案传导到后期的设计环节，造成项目存在先天性缺陷。

（6）施工图审查原因

目前，针对结构施工图和装配式设计文件的施工图审查主要偏向于技术节点和计算内容的审查，对于装配式设计是否方便生产制作、施工安装等的合理性审查缺失，而施工图审查通过后，即使后续深化设计单位有很好的优化建议，施工图设计文件也很难再进行优化调整，况且施工图设计单位配合优化调整的意愿也很低。另一方面，有的审图人员对装配式不熟悉，只能机械地对照规范和标准图集做法进行审查，对一些更加合理的装配式设计做法缺乏判断和审查能力。

（7）设计周期原因

装配式建筑设计由于增加了协同设计内容、前置工作内容、深化设计阶段工作内容，以及精细化设计要求更高，工作量增加较多，若按常规项目设计周期进行管控，就会导致设计周期不合理，协同配合不到位，设计深度不够的情况出现，导致设计问题在所难免。

（8）二维设计原因

目前，装配式的设计大多依赖各专业之间进行相互提资和反馈进行协同设计，提资的信息存在解读输入不全面、错误、滞后、效率低等问题，在集成设计时容易出现漏项、错误、干涉碰撞检查不到位等情况，这是二维设计的平台问题。装配式设计更强调信息协同和集成，需要上升一个维度来解决当前二维设计的不足，针对装配式建筑设计特点的三维设计软件平台还有待进一步研发和推广普及。

（9）技术进步与技术创新原因

装配式技术进步和创新，有利于推动装配式建筑健康发展，目前创新和创新技术应用还不够，如：在装配整体式结构预制构件连接和锚固方面，连接技术、连接产品、连接材料等研发应用方面还有待于开展更深入的工作。

2．内部原因

（1）装配式设计意识缺乏

目前，有些设计人员的装配式混凝土建筑设计意识还比较缺乏，有的建筑方案和结构方案没有遵循装配式的规律和特点，给后续的预制构件设计和制作、施工带来困难；设计人员对标准化设计、集成一体化设计认识不足，习惯性按传统设计协作模式进行装配式设计，导致装配式设计在源头上就存在问题。

（2）专业人才缺乏

装配式建筑在我国起步较晚、发展较快，而装配式设计对设计人员综合素质要求较高，需要整合设计、制作、施工各个环节，需要协调沟通与其协作的建筑、结构、机电设备、精装、门窗等各部门和单位，装配式设计专业人才的培养需要一定时间，目前还比较缺乏，很多没经过专业培训的人员参与装配式设计，导致设计问题频繁出现。

（3）建筑师缺位

装配式建筑的装配式基因由建筑师的方案决定，建筑的标准化户型设计，平面布置的标准化模块设计，立面造型线条的效果控制等，都由建筑师的设计决定。目前在装配式设计领域，建筑师的装配式设计意识还比较淡薄，认为装配式就是结构工程师进行结构构件的预制装配，导致建筑师在装配式设计领域的缺位，从而在设计环节的上游就出现了问题。

（4）协同设计和集成设计不到位

装配式设计应该融入设计各专业，在设计各阶段完成相应的装配式设计内容，装配式设计除了需要覆盖全专业设计外，还需要覆盖设计、生产、安装全过程。任何一个环节的协同缺失，都可能导致设计出现问题，本章2.1节所举的案例，都存在协同设计不到位的问题，从而导致集成设计内容缺项或预制装配方案不合理。

（5）设计深度不足

预制构件深化图须准确表达各专业的设计内容，严格区分预制构件是否镜像、给出预埋预留的详细信息、准确标注套筒连接出筋长度、绘制技术节点详图详细构造、标注施工安装顺序等，相关设计内容表达不完整、信息不明确、技术详图无针对性等设计深度不足的问题，都会导致后续环节出现问题。

（6）设计对生产和安装环节约束条件不熟悉

预制构件的制作、运输、安装等环节都有许多约束条件，设计人员对相关约束条件不熟悉，未遵循约束条件进行设计，会出现制作无法脱模、运输超高超宽、现场安装无法连接等各种由于设计原因导致的问题。

（7）执行标准不当

在执行规范标准和标准图集过程中，由于对装配式结构设计与现浇结构的差异不熟悉，也会出现一些执行标准不当导致的设计问题。

2.2.2 按照设计阶段分类和汇总

本小节根据装配式设计各阶段的工作内容，在装配式混凝土建筑发展的当前时期，对由于设计协同缺失、集成一体化设计不到位等原因产生的常见问题进行分类和汇总，具体详见表2-1。