
摘要:裝配式鋼結構裝配式建筑是鋼鐵行業和建筑行業綠色轉型升級相結合的產物,其特點 符合中國式現代化的特征和綠色的發展要求。本文總結了其現在存在的問題和對策,對其助力中 國式現代化提出了明確的路線圖
關鍵詞:中國式現代化 裝配式建筑 鋼結構 路線圖
1 中國式現代化是中國建筑業繼續發展的必然趨勢
1.1 中國式現代化的特征與內涵:
“中國式現代化”是習近平總書記在慶祝中國共產黨成立 100 周年大會上提出的重要論斷,黨的二 十大報告明確指出中國式現代化的五大特征:中國式現代化是人口規模巨大的現代化;是全體人民共同 富裕的現代化;是物質文明和精神文明相協調的現代化;是人與自然和諧共生的現代化;是走和平發展 道路的現代化。
中國式現代化道路堅持以人民為中心的發展思想,強調“以人民為中心”“人民立場”“人民群眾 獲得感、幸福感、安全感”。始終將推動人的自由全面發展置于現代化建設的首要位置,是中國式現代 化最根本的價值取向。
人與自然和諧共生是中國式現代化的本質要求,是新時代全面建設社會主義現代化國家的內在要 求。人與自然和諧共生的現代化的根本保證是堅持黨的領導,引領理念是推動綠色發展,核心立場是始 終堅持人民至上,發展戰略是全面推進“五位一體”總體布局,方法論是牢牢把握系統觀念。
綠色發展成為新時代中國的鮮明底色,綠色發展成為中國式現代化的顯著特征,是順應自然、促進 人與自然和諧共生的高質量、可持續的發展。
1.2 中國建筑產業的發展必須走中國式現代化的道路
中國建筑業的幾十年的發展,已經從“缺房子”的狀態發展至缺少“好房子”的狀態,2023 年底, 全國住房城鄉建設工作會議對打造好房子作出部署,強調要以綠色、低碳、智能、安全為核心指標,制 定好房子標準;突破推廣一批建設好房子的關鍵技術;推動形成好房子建設的政策體系、技術體系、產 業體系。明確提出“好住”、“好料”、“好省”、“好看”、“好值”的五好住宅標準希望能夠做到 貼心、放心、合心、舒心、開心。發展智能化、裝配式等新型建造方式,實現規模化、數字化轉型升級 是建設“五好房子”的重要途徑,也符合發展中國式現代化的發展趨勢。
2 裝配式鋼結構建筑符合中國式現代化的的發展要求
裝配式鋼結構建筑是指建筑結構系統由鋼構龍骨結構住宅體系件構成的,且鋼構件在工廠中生產, 施工現場通過組裝連接而成的建筑形式。裝配式鋼結構建筑是鋼結構構件為主體承重骨架,多種新型輕 質、保溫、隔熱等建筑復合墻體材料為圍護結構,與功能相配套的水、暖、電、廚、衛、智能網絡、通 信設備等內裝系統和諧統一,最終形成安全、健康、適用、節能的建筑產品。已經在國內外建筑領域得 到認可和應用的綠色建筑。
裝配式鋼結構建筑是鋼鐵行業和建筑行業相結合的產物,是鋼鐵制造業和建筑業綠色轉型升級的必 然趨勢。
2.1 發展裝配式鋼結構建筑能夠更好的解決就業問題,符合“人口規模巨大”的歷史現狀
鋼鐵行業和建筑行業都是中國重要的產業,在國民經濟中占了很大比重,同時也是解決就業大重要 行業,2022 年中國鋼鐵行業就有接近 200 萬的就業人口,中國是鋼鐵大國,更是建筑大國,目前鋼鐵
和建筑都是高耗能高碳排放的行業,隨著雙碳目標的確立,鋼鐵行業和建筑行業的節能減排都已被列入 日程。 建筑行業長期以來是解決就業特別是解決農民工就業的重要行業,為廣大農村剩余勞動力提供了就 業機會和收入來源,對提高農民收入和降低城市與農村的收入差距做出了巨大的貢獻。但傳統的的鋼筋 混凝土建筑現場濕作業較多,施工環境較差、環境污染嚴重;隨著農民生活水平的提升和人口老齡化的 趨勢,越來越多的年輕人希望更好的工作環境,從而不愿到工地就業,工地上的青年工人近乎絕跡,主 要以 45 歲以上的中老年工人成為主力,未來勞動力匱乏將成為傳統建筑行業發展的最大障礙。 大力發展裝配式鋼結構建筑產業能夠吸納更多鋼鐵行業和建筑行業因為產能過剩產生的大量剩余 勞動力,解決就業問題。
2.2 裝配式鋼結構建筑的發展符合“實現共同富裕的現代化的要求”
裝配式鋼結構建筑將大部分的工作放在工廠內舉行,改變了傳統建筑工人風吹日曬的工作環境。裝 配式的建筑工人的工作技能更具技術含量,收入也應有所提升,是實現中國式現代化的一個重要目。標
2.3 裝配式鋼結構建筑符合中國式現代化中“人與自然和諧共處的要求”
鋼材強度高、延性好、塑性變形能力強,鋼結構本身有著自重輕、承載力高、抗震性能優越,墻體 和樓面均采用輕質材料,在相同荷載作用下,可減輕建筑結構自重 30%,質量是鋼筋混凝土住宅的 1 /2 左右,使得裝配式鋼結構住宅在地震中承受的地震作用較小,安全性大大提升,符合了“五好”建筑的 安全性標準。
裝配式鋼結構建筑支撐強度高,設計可采用大開間布置,使建筑平面能夠合理分隔,靈活方便,能 夠滿足每個家庭甚至每個人在不同時期都對住宅有不同的需求,對于住宅空間的可變性、功能的轉化性 有了前所未有的期待,實現建筑“全生命周期”使用。
2.4 鋼結構裝配式建筑中國式現代化“走和平發展道路”的要求
中國已成為世界最大的粗鋼生產國,產能世界第一,根據中國鋼鐵工業協會的統計 2023 全國粗鋼 產量 10.19 億噸,鋼材產量 13.63 億噸,生鐵產量 8.71 億噸,鐵合金產量 3465 萬噸,均屬于歷史高位。 2024 年受國內外經濟形勢影響,整體需求下降,整體處于供給過剩的局面。因為鋼鐵的傾銷與反傾銷, 會引起國際貿易摩擦。
另一方面中國鐵礦資源相對匱乏,主要的鐵礦石資源依賴進口。鋼鐵作為戰略資源,需要國家進行 戰略儲備,國家的長期發展需要藏鋼于民,打造城市礦山,未來減少與鐵礦石主要產地的貿易爭端。 發展裝配式鋼結構建筑無疑是擴大鋼鐵需要,消化現有產能,實現鋼鐵戰略儲備的一種方式。也是 減少國際爭端,“走和平發展道路”的重要途徑
2.5 裝配式鋼結構建筑符合“綠色發展”的要求
裝配式鋼結構生產、建造過程中采用工廠加工、現場裝配的方式,杜絕了傳統施工方式中產生大量 廢料污染環境,在降低能耗的同時,減少了現場工作量與施工噪聲。此外,裝配式鋼結構建和拆遷較為 容易,材料的回收和再生利用率高,可輕松實現建筑異地再生,是真正意義上的綠色建筑。
鋼結構裝配式建筑主要承重構件大多采用薄壁鋼管和輕型熱軋型鋼,截面受力更加合理,單位質量 較輕。同時,極大的減少了資源的消耗,符合了中國是現代化綠色低碳的要求。
裝配式鋼結構住宅以鋼結構作為骨架,與多種復合材料裝配而成,在這種建筑當中使用的材料,理 論上都能夠進行標準化、批量化以及系列化的生產。易于建立標準化體系,優化控制構件種類,提高生 產效率,實現構件技術集成化、住宅建設的工業化和產業化,提升住宅的科技含量和使用功能。在內裝 方面由于內部空間靈活,可采用工業化的內裝方式,可將室內水電管線、各種設備管線融合于墻體和吊 頂中,便于安裝、檢修,實現 SI 內裝工業發展、智能化綜合布線系統,實現數字化、智能化與裝配式 結合的建造方式,符合中國式現代化的發展趨勢。
3 裝配式鋼結構建筑目前存在的問題與對策
雖然裝配式鋼結構建筑完全符合中國式現代化的要求,但要真正做到助力中國式現代化,還要解決 一些現實的問題。
3.1 目前存在問題
3.1.1 技術體系尚需完善:
外圍護體系尚未完全成熟,防腐、防火問題需要進一步關注,外圍護系統和相關新材料沒有大規模 的生產。
3.1.2 標準化缺失:
目前尚未形成固定的模數和配套體系,各類鋼結構住宅的設計和構件加工由于缺少型材構件標準, 導致構件不統一,焊接型鋼占據主導地位。同時,建筑部品標準化和通用化程度低、預制部件的集成化 程度低,不利于裝配式鋼結構住宅建筑的發展,還沒有形成完整的裝配式鋼結構。
3.1.3 成本缺乏優勢:
與傳統建筑相比,單方成本較高。成本高的原因一方面是因為沒有形成固定的技術體系和技術,標 準化尚未形成,無法通過大規模采購來降低成本。
3.1.4 應用范圍主要以廠房、公建為主,住宅的應用率不高:
鋼結構裝配式建筑主要包含廠房、住宅和公共建筑,根據中國鋼結構協會 2023 年度統計,房屋建 筑鋼結構工量 3189.73 萬噸,占總加工量的 60.00%,比上年增長 0.20%。其中廠房加工量占房屋建筑 的加工量的 50.15%,比上年增長 6.34%;公共建筑占比 39.97%,比上年降低了 8639,住宅占比 9.88% 比上年增長 2.29%。總體來看,2023 年鋼結構公共建筑占比下滑較大,新建廠房占比呈上升趨勢,鋼結 構住宅有所增加,但整體處于弱勢。
3.1.5 相關專業人才不足
傳統建筑業的技術人員的知識結構以鋼結混凝土為主,專業的鋼結構裝配式處于短缺狀態,在思維 習慣上,還是傾向于傳統的土木思維,缺乏制造業的思維方式,長期的慣性思維很難改變,不適應裝配 式的工業化生產方式。缺乏熟悉裝配式施工的工人、在新的維護材料的施工維護缺乏經驗。
3.2 解決的對策
3.2.1 在政策層面,加強對裝配式建筑的政策支持。
3.2.2 在技術層面:加強防火、防腐等新技術新材料的研發,開發新的技術體系和新的維護材料,提高 產品的實用性,降低成本。
3.2.3 在組織與人才層面,鋼結構協會與建筑業、房地產業密切結合,共同推動鋼結構裝配式的發展, 從職業學校—大學—研究生階段設置相應的專業,到在職培訓方面重點培養鋼結構裝配式相關人才。
3.2.4 在實踐層面,扶植培育具有全產業鏈大型鋼結構產業集團,尤其是以鋼鐵為主業或者是鋼結構為 主業的產業,充分發揮規模經濟和范圍經濟的效用。
3.2.5 在標準化層面,通過示范項目盡快形成切實可行的行業標準、推動整個行業的持續發展。
4 裝配式鋼結構建筑實現中國式現代化的發展路線
要實現建筑業的中國式現代化,裝配式鋼結構建筑將經歷一系列的過程。需要指定相應的發展路線 圖,筆者認為,中國裝配式建筑的發展需要經歷幾個步驟。
4.1 技術準備和政策支持:
鋼結構裝配式建筑作為一個新興行業,需要做相應的技術準備,同時需要國家相關部門的政策支持, 目前技術準備這個階段已經完成。國家也出臺了相關政策支持鋼結構裝配式的發展。
4.2 試點先行,示范落地:
由相關企業作為試點,通過示范項目落地,總結經驗教訓,為下一步的標準化奠定基礎,在這方面 津西集團、建誼集團、杭蕭集團等企業已經有多個示范項目落地,總結了相關經驗。
4.3 產品標準化和部品標準化:
裝配式鋼結構建筑要實現大規模的工業生產必須實現產品的標準化和補品的標準化,結構鋼結構的 特點設計標準化的圖庫,才能夠大幅度的降低成本,得到推廣與普及。
4.4 產品部品的模數化:
從使用功能出發,結合鋼結構生產的特點將產品部件、門窗、廚衛形成固定的模數為大規模的工業生產奠定基礎。
4.5 產品部品的成套化:
在模數化標準化的基礎上,將鋼梁、鋼柱、樓板、墻板、廚衛、門窗等實現成套化設計。
4.6 建筑設計模塊化和采購集約化:
在標準化、模數化、成套化的基礎上將建筑設計分成若干模塊,如外圍護、廚衛、餐廚、臥室等可 極大的提升設計效率。同時因為產品部品設計的標準化成套化,可實行集約化采購,最大限度的降低成本。
4.7 構件生產工廠化:
在模塊化的基礎上將所有構件在工廠生產,提高精度和生產效率的提升 。
4.8 現場施工裝配化:
大量的制造工作在工廠完成后,現場施工以裝配為主,盡量減少濕作業。
4.9 建筑裝修一體化和運營維護信息化:
裝配化的施工實現建筑和裝修一體化施工同步進行,同時設備設施成套安裝,智能化信息化運營, 實現長期維護,綠色發展。
4.10 生產經營現代化:
實現上述步驟之后,最后的目標是實現了建筑業生產經營的現代化。
5 結論和展望
鋼結構裝配式建筑本身的特點符合中國式現代化的發展趨勢和發展要求,具備大力發展的條件,但 還需要相應的技術完善、政策支持最終實現標準化、模數化、模塊化、成套化、工廠化、集約化、工廠 化信息化的一系列努力才能實現生產經營的現代化,為中國式現代化添磚加瓦。
參考文獻
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作者簡介:葉長征,房地產高級經濟師,北京津西綠建科技產業集團有限公司總經理,兼國家鋼結 構工程技術研究中心裝配式標準化建筑研究院院長,全國裝配式建筑產業專家智庫專家。郵箱 13910220351@139.com
導讀 | 2024 年 11 月,由綠色裝配式建筑產業分會牽頭,多家單位聯合主辦的第四屆全國裝配式建筑產 業專家論壇在廣州圓滿舉辦,期間收到了智庫專家、成員單位的踴躍投稿。今日,“筑說”與大家謀面! 百花齊放,百家爭鳴,共同助力好房子建設。歡迎業界同仁繼續投稿至郵箱 greenstar2008@163.com.