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                  行業(yè)新聞

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                  大力推廣裝配式鋼結構建筑 為新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展添力賦能

                  文章來(lái)源:發(fā)布時(shí)間:2024-05-20點(diǎn)擊:21次

                  向工業(yè)化、數字化、綠色化轉型升級,是建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的現實(shí)需要,也是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的大趨勢。鋼結構建筑天然具有裝配化、工業(yè)化、綠色化特征,充分發(fā)揮其“輕、快、好、省”的優(yōu)勢,通過(guò)技術(shù)和管理的雙輪創(chuàng )新驅動(dòng),助推裝配式鋼結構建筑高質(zhì)量發(fā)展,是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要著(zhù)力點(diǎn)。

                  把握建筑業(yè)轉型趨勢 認清裝配式鋼結構建筑優(yōu)勢

                  我國建筑業(yè)仍是一個(gè)勞動(dòng)密集型、建造方式相對粗放的傳統產(chǎn)業(yè),與高質(zhì)量發(fā)展要求相比還有一定差距。去年年底召開(kāi)的全國住房城鄉建設工作會(huì )議強調,深化建筑業(yè)供給側結構性改革,持續在工業(yè)化、數字化、綠色化轉型上下功夫,努力為全社會(huì )提供高品質(zhì)建筑產(chǎn)品,打造“中國建造”升級版。這為建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展明確了方向和路徑。

                  工業(yè)化建造的內涵是工廠(chǎng)制作、現場(chǎng)安裝,將制造業(yè)的標準化、部品化、裝配化概念引入建筑業(yè),把建筑變成工業(yè)化產(chǎn)品。但是,建筑業(yè)要實(shí)現“像造汽車(chē)一樣造房子”并不容易,從實(shí)踐看,建筑工業(yè)化比造汽車(chē)還要難。原因在于:一是建筑材料不能像汽車(chē)零件一樣進(jìn)行車(chē)鉗刨銑。二是建筑構件不僅大、笨、重,而且安裝設備、方法完全不同,建筑物最終是現場(chǎng)安裝,而不是工廠(chǎng)安裝。三是建筑產(chǎn)品個(gè)性化特征明顯,沒(méi)有兩個(gè)房子一模一樣。工業(yè)化建造的特征是標準化設計、工廠(chǎng)化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應用,其核心是裝配化施工,因此建筑要實(shí)現“像造汽車(chē)一樣造房子”,必須大力發(fā)展裝配式建筑,這是實(shí)現工業(yè)化的重要抓手。

                  數字化的核心技術(shù)包括BIM(建筑信息模型)和數字孿生,建筑業(yè)數字化轉型,要將行業(yè)標準、規則、經(jīng)驗和要求等全部數字化,形成海量數據,通過(guò)信息化平臺貫穿建筑全生命周期、全產(chǎn)業(yè)鏈。新型工業(yè)化,是在工業(yè)化的基礎上融入數字化,推動(dòng)管理模式變革,催生新型建造方式。智能建造同樣以數字化為基礎,智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展,目的是基于行業(yè)發(fā)展實(shí)際,在夯實(shí)工業(yè)化發(fā)展的同時(shí),向更高一級的智能化努力。智能建造的重點(diǎn),是將人工智能技術(shù)與工程建造技術(shù)融合,核心技術(shù)是智能算法和智能建造機器人應用。目前行業(yè)多數自動(dòng)化設備尚不能稱(chēng)為“智能”,智能化強調“機器代人”,可以人機交互,并能通過(guò)自主學(xué)習,實(shí)現認知升級。智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展,符合我國建筑業(yè)發(fā)展現狀,具有創(chuàng )新性、先進(jìn)性,能夠為行業(yè)帶來(lái)根本性變革,是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的關(guān)鍵。

                  建筑業(yè)向工業(yè)化、數字化、綠色化轉型,工業(yè)化、數字化是手段、方法,綠色化是目標。轉型的最終目標,是改變傳統粗放的建造方式、發(fā)展模式,實(shí)現提質(zhì)、降本、增效,打造綠色產(chǎn)品,建設“好房子”。好房子要安全、實(shí)用、美觀(guān)、綠色,做到“四節一環(huán)?!?,要將綠色發(fā)展理念貫穿工程建設全生命周期,包括選用綠色建材和材料循環(huán)利用,推行綠色設計、施工、運維管理,以及新能源利用、雨雪收集、建筑垃圾資源化處理、減少碳排放等現代先進(jìn)技術(shù)的應用。

                  鋼結構建筑具有典型的裝配化、工業(yè)化、綠色化特征,其優(yōu)勢是輕、快、好、省。輕,是指鋼結構材料輕質(zhì)高強,構件截面小、自重輕、承載力高,適用于更大的跨度、便于運輸和安裝???,是指鋼結構在工廠(chǎng)制作,能夠成批大件生產(chǎn),工業(yè)化程度高;采用工廠(chǎng)制造、工地高強螺栓安裝的施工方法,可有效地縮短工期,為降低造價(jià)、發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益創(chuàng )造條件。好,是指原材料力學(xué)性能好、可靠性高,可焊性、密封性、耐久性好,結構抗震性能好,易于拆卸,與新技術(shù)適應性好。省,是指與混凝土結構相比,全生命周期綜合成本更低,鋼材可回收利用。發(fā)展裝配式鋼結構建筑,既是建筑業(yè)向工業(yè)化、數字化、綠色化轉型的要求,也是建筑發(fā)展過(guò)程中的必然趨勢,是好房子建設的重要支撐。

                  掃清高質(zhì)量發(fā)展障礙 推動(dòng)裝配式鋼結構建筑厚積成勢

                  要充分發(fā)揮鋼結構優(yōu)勢,必須正視發(fā)展中面臨的問(wèn)題,有針對性地采取措施,為高質(zhì)量發(fā)展掃清障礙,實(shí)現從裝配式建筑鋼結構到裝配式鋼結構建筑的飛躍。

                  樹(shù)立“全裝配化”理念。不僅要做到結構的裝配化,外圍護結構、內裝系統、設備與管線(xiàn)、裝修等都要實(shí)現裝配化。為了實(shí)現全裝配化,基于BIM技術(shù)的信息化貫通是必須首先解決的難題。

                  樹(shù)立“一體化”理念。一是設計、制作、施工、運營(yíng)、維護一體化,縱深推進(jìn)降本增效。鋼結構發(fā)展的軟肋是建造環(huán)節成本較高,但如果從設計到運維的一體化角度考慮,可以明顯降低成本。二是建筑、結構、部品部件、機電設備、裝飾裝修要做到一體化。如高層鋼結構建筑的柔性較大,對圍護系統與結構協(xié)調變形能力要求高,否則圍護系統易變形開(kāi)裂,影響建筑使用效果和壽命。而將保溫、隔熱、防腐、防火、采光、遮陽(yáng)等結構部品部件納入一體化考慮,不僅能很好地解決一系列問(wèn)題,還能提高建筑品質(zhì)。三是綠色低碳等新技術(shù)的應用與建筑功能性要做到一體化。四是一體化技術(shù)集成標準的制定須提上日程。

                  優(yōu)化結構體系。圍繞裝配化、工業(yè)化發(fā)展目標,優(yōu)化鋼結構建筑結構體系,切實(shí)在減少構件、改進(jìn)連接方式、推動(dòng)標準化發(fā)展上下功夫、見(jiàn)實(shí)效。

                  優(yōu)化設計。通過(guò)優(yōu)化設計,解決鋼結構建筑露梁露柱問(wèn)題。實(shí)踐中,用鋼構件簡(jiǎn)單代替鋼筋混凝土構件,鋼結構優(yōu)勢難以發(fā)揮,使用功能降低,用鋼量增加,要通過(guò)設計創(chuàng )新,更好發(fā)揮鋼結構大空間、平面布局靈活的優(yōu)勢。

                  研發(fā)適應工業(yè)化的建造方式。設計標準化,構配件工廠(chǎng)化,結構、機電、裝飾、裝修裝配化等,是鋼結構建筑的特色優(yōu)勢。要充分發(fā)揮優(yōu)勢,加快模塊化建筑發(fā)展,實(shí)現快速建造,減少現場(chǎng)焊接作業(yè),節省人工,減少環(huán)境污染。

                  研究和應用配套部品部件。一是由于建筑具有個(gè)性化特征,部品部件難以批量生產(chǎn),標準化、通用化程度較低;二是產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善;三是三板(樓板、內墻板和外墻板)體系與建筑結構匹配性差。通用體系以部品構件及連接技術(shù)的標準化、通用性為基礎,適合專(zhuān)業(yè)化和社會(huì )化生產(chǎn),是一種比較完美的工業(yè)化形式。只有大力發(fā)展通用部品部件為基礎的通用體系,才能為“像造汽車(chē)一樣造房子”奠定基礎。

                  改變對空心樓板的認知。裝配式建筑應用疊合樓板,連接部位實(shí)施二次澆筑,并不是一種完美的工業(yè)化建造方式。行業(yè)企業(yè)應當圍繞工業(yè)化建造這一核心,平衡個(gè)性化和標準化需求,重新認識空心樓板的價(jià)值,研發(fā)新工藝,克服其弊端,發(fā)揮其優(yōu)勢,補強裝配式建筑在樓板方面的短板。

                  解決百姓關(guān)注的問(wèn)題。一是成本問(wèn)題。鋼結構建筑造價(jià)略高于混凝土結構建筑,要從全生命周期綜合成本角度為百姓算好賬,贏(yíng)得市場(chǎng)認可。更重要的是,必須通過(guò)科技創(chuàng )新、管理創(chuàng )新,不斷降低裝配式鋼結構建筑的成本,提高性?xún)r(jià)比。二是鋼結構耐腐蝕性差問(wèn)題。鋼結構在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中容易銹蝕,但在正常使用環(huán)境和正常維護情況下,其耐久性超過(guò)混凝土結構。耐候鋼和新型防腐技術(shù)的應用,使鋼結構的耐久性還可以進(jìn)一步提高。但圍護結構和連接處防腐要高度重視,做到定期維護。三是防火問(wèn)題。鋼結構耐熱不耐火,必須做好防火措施,做到主動(dòng)防火與被動(dòng)防火相結合。四是舒適性問(wèn)題。通過(guò)合理設計、精心施工和精心維護,保證結構剛度,防止墻體開(kāi)裂和滲漏,確保保溫、隔熱、隔聲、防潮、氣密性和防護要求,完全可以實(shí)現理想的舒適性。隨著(zhù)新技術(shù)的應用,鋼結構的舒適性還可以進(jìn)一步提高。

                  加快關(guān)鍵性技術(shù)研發(fā)。關(guān)鍵軟件和激光三維掃描儀、建筑機器人、3D打印設備等“卡脖子”問(wèn)題還沒(méi)有很好地解決,BIM技術(shù)亟待實(shí)現根本性突破,智能建造技術(shù)發(fā)展還處于探索階段,智能建造與工業(yè)化協(xié)同發(fā)展還有很長(cháng)的路要走。

                  提高從業(yè)人員素質(zhì)。鋼結構建筑技術(shù)含量高,對從業(yè)人員的能力要求高。一方面,企業(yè)要通過(guò)培訓學(xué)習改變從業(yè)人員傳統混凝土建筑的建設思維,提高對鋼結構創(chuàng )新發(fā)展的認知,不斷提升技術(shù)能力和管理水平;另一方面,高校要針對市場(chǎng)需求、改革人才培養模式、優(yōu)化專(zhuān)業(yè)設置、推動(dòng)學(xué)科交叉,大力培養復合型人才。

                  當前,我國鋼結構建筑發(fā)展迅速,大批鋼結構場(chǎng)館、機場(chǎng)、車(chē)站和高層建筑拔地而起。隨著(zhù)建筑業(yè)工業(yè)化、數字化、綠色化轉型的持續深入,裝配式鋼結構建筑將厚積成勢,激發(fā)形成以創(chuàng )新為特點(diǎn)、以質(zhì)優(yōu)為關(guān)鍵的發(fā)展新動(dòng)能、新優(yōu)勢,為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力蓄勢賦能。

                  (作者系中國工程院院士、重慶大學(xué)鋼結構工程研究中心主任)


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