0 引言

　　在装配式建筑中，接口是指部品与构配件之间，在一定的技术空间尺寸内，为实现规定的性能要求而采用某种技术相互连接彼此作用的部分。对于部品与构配件接口而言，其关键技术要素是指接口的性能、形式和尺寸，这3个要素相互影响、相互制约，共同形成接口的关键技术要素。“接口形式”是为了实现“接口性能”要求，“接口尺寸”是为了实现“接口形式”及公差与配合的要求。

　　其中，接口尺寸的标准化是实现建筑部品通用性和可置换性的必要条件之一。接口尺寸主要取决于两方面因素:(1)接口性能和接口形式对接口尺寸的要求，主要体现为接口目标尺寸;(2)相关部品与构配件的生产公差，安装阶段的放线公差、安装公差，以及使用期间的形变公差等，主要体现为接口尺寸允许偏差。

　　确定接口分类，需先依据装配式建筑行业相关标准与分类习惯确定部品与构配件分类。本文根据部品与构配件的系统分类提出了接口系统分类方法，根据部品与构配件的编码方法建立接口编码方法，根据部品与构配件的编码对典型接口进行编码，结合“十三五”课题(2017YFC0703701-5)任务要求对5个典型接口尺寸进行了试研究。

　　1 建筑部品与构配件接口分类

　　1.1 建筑部品与构配件分类

　　GB/T 51269—2017《建筑信息模型分类和编码标准》中“表30建筑产品”和《装配式建筑部品部件分类和编码标准》(报批稿)(以下简称“《编码标准》”)中对建筑部品与构配件进行分类。部品与构配件分类按层级依次分为一级类目“大类”、二级类目“中类”、三级类目“小类”、四级类目“细类”。

　　GB/T 51231—2016《装配式混凝土建筑技术标准》等装配式建筑技术标准中将装配式建筑分为主体结构系统、外围护系统、内装系统、设备与管线系统。这种系统分类与现行专业工种分类相互对应，更加有利于各专业工种在装配式建筑设计、生产、采购、施工各阶段的工作。系统内部的部品与构配件存在的接口问题由相对应的专业工种内部解决，系统之间的部品与构配件存在的接口问题是由相对应的专业工种之间协调解决。为便于接口的系统研究，结合行业对装配式建筑系统构成的共识，本文将部品与构配件归纳于此4个系统类目中，并设定各对应代码:主体结构系统部品与构配件J、外围护系统部品与构配件W、内装系统部品与构配件N、设备与管线系统部品与构配件S。

　　在系统类目之下，根据类目所处建筑系统特点，建立“一级、二级、三级、四级”类目:一级类目为组成4大系统的各子系统，对应于编码标准中的“大类”;二级类目从功能、用途角度出发，对子系统内的部品进行分类，对应于编码标准中的“中类”;三级类目根据部品的组成材质或样式、类型对二级类目进一步细分，对应于编码标准中的“小类”;四级类目为每类下的具体产品，对应于编码标准中的“细类”。

　　根据一级类目、二级类目的建筑系统特点，确定一级类目、二级类目分类方法，编制为子系统类目、部品与构配件类型类目、建筑功能模块类目，这些类目主要是为了便于接口研究而新建的类目;三级类目、四级类目主要为部品与构配件类目。各级类目子项名称参照《建筑信息模型分类和编码标准》中的“表30建筑产品”和《编码标准》中的“附录A装配式建筑部品、构件编码及其类目名称表”。

　　1.2 建筑部品与构配件接口分类

　　接口分类与部品和构配件的分类一致，分为4类，包括主体结构系统接口、外围护系统接口、内装系统接口、设备与管线系统接口。

　　依据“部品与构配件分类”中各级类目的分类形式，对类目内具体部品构配件(后装)与相交部品构配件(先装)形成的接口进行分类，建立一套系统的接口分类列表，使用时即可按以下方法进行检索:(1)对接口两侧相关部品与构配件进行解析;(2)确定安装次序;(3)确定后安装的部品与构配件编码;(4)依据后安装的部品构配件编码检索接口编码。

　　2 建筑部品与构配件接口编码

　　2.1 建筑部品与构配件编码

　　遵循简明、唯一、可扩充的原则，本文推荐编码结构与《建筑信息模型分类和编码标准》和《编码标准》中的编码结构保持一致。

　　部品与构配件编码由系统类目代码、一级类目代码、二级类目代码、三级类目代码和四级类目代码组成，除系统代码外的各级代码均采用2位阿拉伯数字表示，如图1,2及表1所示^[1,2]。

　　

　　图1《建筑信息模型分类和编码标准》编码结构  

　　 

　　

　　图2 建筑部品与构配件编码  

　　 

　　  

　　表1 建筑部品与构配件编码示例 

　　 

　　 

　　

　　表1 建筑部品与构配件编码示例

　　2.2 建筑部品与构配件接口编码

　　为便于检索，简化接口编码编制难度。接口编码宜根据接口两侧部品与构配件的编码及其安装次序确定。例如，先安装主体结构系统的预制装饰保温承重一体化的外墙板部件，后安装外围护系统的外窗部品，其产生的接口分类应与外窗部品的分类保持一致，其接口编码宜先列出外窗编码后列出外墙板编码。

　　接口编码结构宜为:后安装的部品与构配件的编码|先安装的部品与构配件的编码，即X-XX·XX·XX·XX|X-XX·XX·XX·XX。

　　部品与构配件的安装先后次序可依据以下避让原则确定:(1)填充体避让支撑体;(2)设计使用年限短的部品与构配件避让设计使用年限长的部品与构配件;(3)灵活度大的部品与构配件避让灵活度小的部品与构配件;(4)工业化程度低的部品与构配件避让工业化程度高的部品与构配件。

　　3 建筑部品与构配件典型接口尺寸

　　本文结合“十三五”课题(2017YFC0703701-5)任务要求选取5个典型接口尺寸进行研究分析，如表2所示。

　　  

　　表2 建筑部品与构配件接口编码示例 

　　 

　　 

　　

　　表2 建筑部品与构配件接口编码示例

　　3.1 预制混凝土楼梯与周边之间的接口尺寸

　　预制混凝土楼梯的制作尺寸根据JG/T 562—2018《预制混凝土楼梯》要求，其长度的允许偏差为±5mm，其宽度的允许偏差为±3mm^[3]。

　　预制混凝土楼梯的性能应能满足力学、安全、适用性等要求。目前常用的预制混凝土楼梯的安装形式为:梯段板支座处为销键连接，上端支承处为固定铰支座、下端支承处为滑动铰支座(见图3)。

　　

　　图3 预制混凝土楼梯与周边之间的接口  

　　 

　　1)(1)预制混凝土楼梯上端与预制梁之间的接口预制混凝土楼梯上端支承处为固定铰支座，其与平台梁之间的接口形式为:销键插入，灌浆料填充，砂浆封堵;接口尺寸为50mm，允许偏差为±5mm。其与楼梯梯段板之间的接口连接形式为:PE棒，聚苯填充;接口尺寸为30mm，允许偏差为±5mm(见图4)。

　　

　　图4 预制混凝土楼梯上端与预制梁之间的接口 

　　 

　　2)(2)预制混凝土楼梯下端与预制梁之间的接口预制混凝土楼梯下端支承处为滑动铰支座，其与平台梁之间的接口形式为:销键插入，固定螺母，砂浆封堵;接口尺寸为50mm，允许偏差为±5mm。其与楼梯梯段板之间的接口连接形式为:PE棒，聚苯填充;接口尺寸为30mm，允许偏差为±5mm(见图5)。

　　

　　图5 预制混凝土楼梯下端与预制梁之间的接口(J-30.10.10|J-20.10.10)  

　　 

　　3)(3)预制混凝土楼梯侧面与墙之间的接口预制混凝土楼梯侧面接口需满足安全性能，其接口形式为:PE棒+密封胶;接口尺寸为20mm，允许偏差为±3mm(见图6)。

　　

　　图6 预制混凝土楼梯侧面与墙之间的接口(J-30.10.10|J-10.20.10)  

　　 

　　4)(4)预制混凝土楼梯之间的接口预制混凝土楼梯之间接口需满足安全性能要求，其接口形式为:PE棒+密封胶;接口尺寸为20mm，允许偏差为±3mm(见图7与表3)。

　　

　　图7 预制混凝土楼梯之间的接口(J-30.10.10|J-30.10.10)  

　　 

　　3.2 预制混凝土外挂墙板与周边之间的接口尺寸

　　预制混凝土外挂墙板之间的接口根据JGJ 1—2014《装配式混凝土结构技术规程》^[4]和《装配式混凝土建筑技术标准》^[5]的要求，除应满足抗剪切和伸缩变形能力、抗风、抗震等力学性能外，还应满足防霉、防水、耐候、保温、防火、隔声、气密、热工、耐久等建筑物理性能。接口处应选用A级防火保温材料。

　　  

　　表3 预制混凝土楼梯与周边之间的接口尺寸 

　　 

　　 

　　mm

　　

　　表3 预制混凝土楼梯与周边之间的接口尺寸

　　根据GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》^[6]要求，预制混凝土外挂墙板(以下简称“外挂墙板”)制作的允许偏差为±4mm。

　　目前，外挂墙板水平缝和竖向缝均通过打改性硅酮密封胶完成最后接口连接。外挂墙板之间接口尺寸与密封胶的性能、施工工艺、造价等息息相关。根据打胶工艺及胶体性能要求，接口连接密封胶的厚度与宽度之比应为1∶2。通过结合调研密封胶厂家的实施情况，设定外挂墙板之间接口设计尺寸为20mm较多。在实际实施中，国内目前建筑工业化质量控制程度不高，外挂墙板之间接缝0～70mm。国际上外挂墙板控制接口尺寸一般为20,25,30mm 3个数值。

　　改性硅酮密封胶材料价格较高，打胶宽度越大，实施的材料、人工成本越高。所以外挂墙板接口尺寸不宜过宽，结合外挂墙板之间接口连接的柔性要求，接口尺寸宜为25mm。

　　3.2.1 水平接口

　　目前，外挂墙板水平接口一般采用企口的构造防水与密封胶的材料防水相结合的方式，防水效果较好，其构造结构如图8所示。

　　

　　图8 外挂墙板水平方向与周边之间的接口(W-10.10.40|W-10.10.40W-10.10.40|J-30.10.10)  

　　 

　　结合造价和实际施工精度，外挂墙板之间的水平接口尺寸为25mm，允许偏差为±5mm。其与预制混凝土楼板之间的接口尺寸为20mm，允许偏差为±5mm。

　　3.2.2 竖向接口

　　目前，外挂墙板竖向接口一般主要采用材料防水的方式，防水效果一般，其构造结构如图9所示。

　　

　　图9 外挂墙板竖向与周边之间的接口(W-10.10.40|W-10.10.40W-10.10.40|J-10.10.10)  

　　 

　　结合造价和实际施工精度，外挂墙板之间的竖向接口尺寸为25mm，允许偏差为±5mm。其与预制混凝土柱之间的接口尺寸为20mm，允许偏差为±5mm(见表4)。

　　  

　　表4 外挂墙板接口尺寸 

　　 

　　 

　　mm

　　

　　表4 外挂墙板接口尺寸

　　3.3 门窗与外挂墙板之间的接口尺寸

　　门窗与外挂墙板之间的接口根据《装配式混凝土结构技术规程》^[4]的要求，其门窗洞口的密闭性能不低于门窗的密闭性能。

　　门窗与外挂墙板之间的接口性能需与门窗性能相匹配，需满足安全性、节能性、适用性、耐久性等要求。

　　目前门窗接口形式较统一，主要分为门窗洞口带附框和门窗洞口不带附框2种形式。本文研究仅针对门窗洞口不带附框的形式(见图10)。

　　

　　图1 0 门窗与外挂墙板之间的接口(W-10.20.00|W-10.10.40)  

　　 

　　结合造价和实际施工精度，门窗与外挂墙板之间的接口(W-10.20.00|W-10.10.40)尺寸J为10mm，允许偏差为±5mm，接口形式为固定片/膨胀螺钉+密封胶。图10中，A为门窗高度制作尺寸，A₁为门窗洞口高度制作尺寸，B为门窗宽度制作尺寸，B₁为门窗洞口宽度制作尺寸。

　　3.4 轻质条板隔墙与周边之间的接口尺寸

　　目前各条板类隔墙在具体实施项目中大量运用。条板类隔墙可与各类结构形式配合使用，实施难度小，综合性价比较高。条板类隔墙生产工业化程度很高，产品质量易控制，生产制造精度很高，是优良的建筑工业化部品产品。

　　JGJ/T 157—2014《建筑轻质条板隔墙技术规程》^[7]规定，根据条板所处的建筑功能空间的不同，其需满足的性能要求不同。住宅居室内的条板隔墙需满足抗震、抗冲击、隔声、耐久等性能要求;住宅厨卫的条板隔墙除以上要求外，还应满足防潮、防水的性能要求，且需采取防水措施。

　　条板与各主体结构之间的接口一般采用半柔性接口，半柔性接口尺寸应≤5mm，接口填塞专用黏结剂。条板与各主体结构之间的接口也可采用柔性接口，柔性接口尺寸为10～20mm(见图11～13)。

　　

　　图1 1 轻质条板隔墙与预制混凝土楼板之间的接口(N-10.10.30.10|J-30.10.10)  

　　 

　　

　　图1 2 轻质条板隔墙与预制混凝土墙板之间的接口(N-10.10.30.10|W-10.10.30)  

　　 

　　

　　图1 3 轻质条板隔墙之间的接口(柔性/半柔性) 

　　 

　　条板类隔墙与周边之间的柔性接口尺寸为15mm，允许偏差为±5mm;条板类隔墙与周边之间的半柔性接口尺寸为3mm，允许偏差为±2mm(见表5)。

　　3.5 整体卫生间与周边之间的接口尺寸

　　JGJ/T 467—2018《装配式整体卫生间应用技术标准》^[8]要求整体卫生间所用的密封胶的黏结性、环保性、耐水性和耐久性应满足设计要求，并应具有不污染材料及黏结界面的性能，且应满足防霉要求。防水底盘需满足耐渗水、耐酸碱性、耐冲击性、耐污染、耐热水性、防滑性能。

　　  

　　表5 轻质条板隔墙接口尺寸

　　 

　　 

　　mm

　　

　　表5 轻质条板隔墙接口尺寸

　　JG/T 183—2011《住宅整体卫浴间》^[9]要求整体卫生间应满足耐湿热性、电绝缘性、耐冲击性、刚度性能、接口密闭性能要求。整体卫生间制作尺寸的允许偏差为±5mm。整体卫生间内采用的管道与管件应为不易锈蚀产品，其之间的接口应互相匹配，连接方式安全可靠，满足密闭性能要求。整体卫生间内的管道与管件应定位、定尺设计，施工安装的允许偏差为±5mm(见图14及表6)。

　　

　　图1 4 整体卫生间接口  

　　 

　　  

　　表6 整体卫生间接口尺寸 

　　 

　　 

　　mm

　　

　　表6 整体卫生间接口尺寸

　　1)D₁(N-60.10.00|J-10.20.10)整体卫生间壁板与其侧面主体结构墙体之间的接口当无管线时，接口尺寸宜≥50mm;当敷设给水或电气管线时，接口尺寸宜≥70mm;当敷设洗面器墙排水管线时，接口尺寸宜≥90mm;安装的允许偏差为±3mm^[8](与非主体结构墙体接口关系同上)。

　　2)D₂(N-60.10.00|J-30.10.10)采用降板方式时，整体卫生间底面的防水盘与其底面楼面之间的接口当采用异层排水方式时，接口尺寸宜≥110mm;当采用同层排水后排式坐便器时，接口尺寸宜≥200mm;当采用同层排水下排式坐便器时，接口尺寸宜≥300mm;安装的允许偏差为±2mm^[8]。

　　3)D₃(N-60.10.00|J-30.10.10)整体卫生间顶板与顶面楼板底之间的接口尺寸宜≥250mm，安装的允许偏差为±3mm^[8]。

　　4 结语

　　在装配式建筑不断推广建设的大背景下，如何系统、快速地推进接口的标准化研究、实现部品与构配件的通用互换是全行业面临的难题。本文建立了建筑部品与构配件接口的分类与编码方法，为行业接口研究提供思路与借鉴。