李华坤:加强以钢结构装配式建筑为代表的建筑工业化发展具有重大现实意义!

发布时间:2019年04月04日 10:22 来源:建筑工业化创新联盟

摘要:为核心的逆向设计、多专业融合背景下的非线性流程、可持续发展的设计战略、全生命周期的绿色化、以及智能化和机械化生产安装模式均是其发展而来的核心关键,因此,加强以钢结构装配式建筑为代表的建筑工业化发展,具有重大现实意义。

2019年,住建部十项重点工作中的第八条明确提出,“要大力发展钢结构等装配式建筑”。在这一大背景下,如何进一步发挥钢结构装配式建筑的天然优势?如何以EPC五化一体建造推动钢结构装配式建筑发展?如何引领建筑业生产方式革命?带着业内普遍关注的热点问题,近日,中建钢构装配式建筑事业部设计总监李华坤接受了专访。以下为文字实录:



嘉宾简介:李华坤,中建钢构装配式建筑事业部设计总监,注册一级建造师。从业以来,一直从事绿色建筑和装配式建筑方面的研发和设计工作,参与研发了该公司的GS-Building以及ME-House两台体系,打造了中建钢构大厦、深圳大磡小学、巴新布图卡学园等多个装配式项目,获得相关专利及科技成果20余项,并多次联合高校参与国际绿色建筑赛事并摘得桂冠。


一、大力发展钢结构等装配式建筑


问:去年年末,全国建设工作会议再次强调,要大力发展钢结构等装配式建筑,这对钢构来说意味着更大的发展机遇,对此如何解读?


李华坤:自党的十八大提出要发展“新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化”以来,国家多次提出发展装配式建筑的政策要求。尤其2016年以后,政策指向更加明显。2016年2月6日,国务院发布《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》,要求”积极推广应用绿色新型建材、装配式建筑和钢结构建筑。力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建筑建筑比例达到30%。


2019年,住建部十项重点工作中的第八条,明确提出“要大力发展钢结构等装配式建筑”。最近,在2019年住建部市场监督司工作要点中也首先提到开展钢结构装配式住宅建设试点。纵览全国,近几年各省市对装配式尤其是钢结构装配式的政策不断出台,市场热度持续攀升。


发展钢结构装配式建筑是在国家经济发展新常态背景下建筑行业转型升级的必由之路,也面临“一带一路”、“长江经济带”、“京津冀一体化建设”、“粤港澳大湾区”等国家战略的发展机遇。


对于钢构来说,首先钢结构建筑是绿色建筑,钢结构施工是绿色施工:工业化程度高,施工周期短、现场用工少、劳动生产率高,而且品质易保证;施工占地少,可干式施工,节约用水,产生的噪音小、粉尘少;钢材可回收利用,减少建筑垃圾和环境污染;钢结构是民生行业,自重轻、强度高、塑性好,使建筑的高度和跨度得以不断突破,建筑的可利用空间更大,且抗震性能优越,有利于民生;同时钢结构又是朝阳行业,我国建筑钢结构的用钢量仅占钢产量的4%,而发达国家这一比例已超过30%。我国钢结构建筑在全部建筑中所占比重不到5%,而发达国家则超过50%。


总的来说,钢结构具有节省人力资源、提高生产效率、确保品质功能等优势。在建设领域广泛应用钢结构,能有效推动绿色建筑可持续发展、促进产业结构调整、化解钢铁产能过剩,成为供给侧改革的有效载体。因此,中国的钢铁产能远远不在于真的过剩,问题在于开发利用不够,在供给侧改革的春风下,以及“大力发展钢结构等装配式建筑”的趋势中,钢结构产业发展潜力巨大。


目前,与世界先进水平相比,我国钢结构行业仍然大而不强,在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面还有差距,转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。


二、钢结构装配式建筑的天然优势


问:钢结构装配式建筑的优势何在?


李华坤:钢结构装配式建筑继承了钢结构的优良基因,具有“轻、快、好、省”的天然优势。


首先是体验上有很大提升,钢结构的抗震性能好,安全性更强,耐久性也经得起考验;通过多层的复合结构,能够保证建筑保温、隔热、隔声性能都很好满足甚至优于国家标准;钢结构能做到更大的跨度,更高的净空,空间感更优;构件尺寸相对较小,有效增加户内实用面积,且布局更加灵活多变。


工程上而言,自重更轻,节约基础造价;工期更快,能够缩减1/3~1/2的传统建筑工期,而工效的提升也减少了劳动力的投入;工厂化预制减少了现场湿作业,建筑质量更加稳定、精度更高,而且工地更加干净整洁;现场几乎没有模板、支撑,能够有效缓解市区施工的运输和场地压力;结合现代化的技术,能够更好地利用工厂智能制造以及现场的机器人作业。


从造价上而言,过去大家认为钢结构尤其是装配式钢结构造价高昂,实际上随着这几年的产业发展,造价已经稳定在合理水平。虽然直接成本略高,但从全生命周期来看,工期节减、财务成本减少、提前预售和容积率补贴等不同政策,让其所带来的综合收益比传统建筑更为显著。


此外,装配式钢结构建筑由于钢结构天然装配的优势,往往装配率更高,目前按国家评价标准来看,一般都可以轻松达到65%,获A级评价起步;在国家环保政策日益严格的大背景下,装配式钢结构回收率在96%以上,且配套部品多是环保材料,更有利于四节一环保的绿色建筑定位要求。


三、钢结构装配式建筑前景无限


问:目前发展情况如何?


李华坤:装配式建筑在大多数发达国家是住宅、写字楼、学校等量大面广的建筑普遍采用的一种建造类型,同时,装配式钢结构在建筑行业的应用也越来越广泛,普及率也越来越高。在美国,大城市住宅的结构类型以装配式为主,其中大约70%的非民居和两层及以下的建筑均采用了轻钢体系;在日本,钢结构建筑发展迅速,建筑物施工面积中的钢结构所占比例约40%左右,而低层建筑采用钢结构的占到90%以上。


装配式建筑类型在国内上世纪90年代曾推行过一段时间,由于当时的技术还不太成熟,因此不算成功,直到近几年才重新兴起,其中装配式钢结构建筑更是近年来才进入国人的视野,可以说尚处于初级阶段。虽然国家的大力推广和市场热度的攀升,我们许多大城市中,越来越多地看到学校、医院、写字楼甚至是住宅采用了装配式钢结构技术来建造,呈现出蓬勃发展的趋势,所以这个领域应该是前景无限、未来可期。


四、装配式钢结构建筑的效益比传统建筑好


问:目前主要存在哪些问题?


李华坤:一是装配式技术工艺有待升级,虽然从整体体系而言目前是OK的,但仍有不少细节技术、质量通病等都有待攻关和解决,不管是技术图集还是相配套的行业规程规范、验收标准,都需要持续地升级完善;


二是对新技术的认知还有待加强,主要是秦砖汉瓦时代沿袭的观念,老百姓习惯了现浇混凝土建筑,不管是对装配式、对钢结构甚至是新的部品材料都有一定的抵触心理,这主要是宣传和理解不够导致,比如是担心钢结构的防腐防火等耐久性问题,其实都是有严格的国际标准以及完善的解决方案的;


三是产业链的上下游还有待完善,有能力设计装配式钢结构的设计单位比较少,部品配套资源也不是特别丰富,工厂及施工现场具备高技术水平的产业工人相对较少;


四是成本因素的影响,纯建安成本而言,装配式钢结构建筑造价确实比传统现浇略高,很多建设单位只看到这一点就打退堂鼓,忽略了品质的提升、工期的缩减、财务成本的节约、绿色环保等社会效益甚至是政策补贴等因素,从全生命周期来看,装配式钢结构建筑的效益实际上是比传统建筑要好的。


五、以EPC五化一体建造推动钢结构装配式建筑发展



问:中建钢构的核心竞争力?


李华坤:中建钢构为推行钢结构装配式建筑,组建了以“装配式建筑事业部”作为业务板块的“产业平台”和“技术平台”,通过设计和技术引领,生产工艺和现场装配支撑,信息化管理保障,产业联盟配合,EPC五化一体建造,推动公司钢结构装配式建筑的发展,主要包括以下三点:


1.设计先导、技术引领。成立中建建筑工业化设计研究院钢结构分院和工业化技术研究中心,开展设计、制作、安装、信息化管理、新型建筑部品等方面的研发工作,培育核心竞争力,现已形成ME-House(三维模块化)和GS-Building两大产品系列,领域覆盖学校、医院、写字楼、住宅和产业园等。


2.合理布局、系统联动。以国家政策为先导,发展战略方针及区域公司布局为支撑,分别在天津、武汉、江阴、成都、广州形成了“东南西北中”五大产业化基地布局,各产业化基地根据所在地域特点,因地制宜的整合资源,以技术为核心,多商业模式运作,在全国范围内打造了一批具有代表性的钢结构装配式项目,已有80个项目实践,交付面积超过400万平米。


3.产业联盟,协同创新。与重庆大学合作成立钢结构装配式建筑研究中心,与同济大学,国家土建结构预制装配化工程技术研究中心钢结构分中心开展三方技术合作。与华南理工大学共同开发被动式节能三维模块化钢结构住宅。“工业化建筑设计关键技术”及“标准化装配技术与工艺体系研究”两个项目成功入选“十三五”国家重点研发计划。“钢结构二维龙骨模块化装配式建筑体系研究与应用”经鉴定达国际先进水平。


六、肩负行业发展的使命和责任


问:在推动行业发展方面有何使命和责任?


李华坤:发展钢结构装配式建筑是一项复杂的系统工程,我们不仅需要坚持整体谋划,上下协同,多方配合,还应狠抓重点难点,这样才能真正在为促进建筑工业化、保障民生等方面发挥重要作用。为此,我们还有几点思考:


(一)建立健全钢结构装配式建筑设计及验收规范


钢结构装配式建筑目前还没比较完善的全国统一的设计及验收规范,建议各地方政府可以按照批准企业标准备案——制订地方标准——统一国家标准的程序,尽快推出具有指导性意义的设计及验收规范。


(二)加快钢结构装配式建筑示范产品的宣传普及


装配式钢结构建筑对于改善居住品质、响应日益迫切的生态环保要求,有重大意义,但公众对此认知还不足,政府主管部门、行业协会和相关企业应联合加大对建成示范产品的宣传推广和技术普及,以此赢得更多业主和大众的了解和认可。

(三)鼓励拓展钢结构建筑应用领域


国内钢结构行业的问题不是需求不足,有许多需求是长期普遍存在的,但由于供给做得不到位,潜在市场还没有得到充分挖掘。参照国外发达国际的先进经验,钢结构建筑具有广泛的应用领域,除房屋建筑外,市政桥梁、综合管廊、拼装泳池等众多领域均可以使用钢结构,政府主管部门可以提供给多的应用探索空间和政策支持。


七、名扬四海的成功实践


问:请举例介绍一下推广实践中的成功案例?


李华坤:1.巴布亚新几内亚学校


巴布亚新几内亚学校及公交站亭项目位于巴布亚新几内亚首都莫尔斯比港行政区市郊,是深圳市的援建项目。整体工程开工时间为2017年8月30日,竣工时间为2018年8月30日,工期仅1年。峰会期间,习近平主席亲自参与了项目移交及启用仪式。


项目建设内容包括重建布图卡学校及援建20座现代化的公交站亭。其中,学校总用地面积约50562平方米,总建筑面积约10800平方米,预计可容纳学生3000人,其中配置小学部26班、中学部16班、幼儿园10班、多功能厅、教职工公寓12间及室外活动场地等。


根据当地气候条件及场地条件,提取当地传统建筑的建筑语言大屋顶、建筑低层架空等特点,进行了本土化风格设计。


项目采用全钢结构体系,以热轧型钢框架作为核心,结合了轻钢龙骨加上叠挂木纹板的外围护系统、轻钢龙骨水泥纤维板的内隔墙系统、钢筋桁架楼承板系统、铝镁锰板金属屋面系统等,整体装配率为77%,达到AA级评价标准。


同时,项目还综合运用节地、节能、节水、节材,室内环境资料等五大绿色技术,通过多种设计策略,在充分满足建筑功能及实用性的前提下,尽可能使得建筑本身更加生态环保,不仅仅带去一座学校,同时也带去了深圳的先进技术。





2.中建钢构大厦


中建钢构大厦位于深圳市南山后海中心区。该地区是深圳极为重要的滨海湾区,既是深圳建设滨海城市的标志性区域,也是深港连接地区,更是代表着未来最具活力的中心城区。


项目建设总用地面的2892.5平方米,总建筑面积5.5万平方米,容积率13.6,建筑覆盖率94.4%,总高度165.9m,塔楼顶部东侧有悬挑跨度为17.1m的8层玻璃盒子。


建筑采用装配式钢结构体系,主体结构为钢框架-中心支撑体系,钢柱无砼灌注。外围护为LOW-E玻璃单元式幕墙,内墙采用非砌筑的轻质条板和轻钢龙骨复合墙体,楼梯采用带砼垫层的预制钢楼梯,楼板为压型钢板组合楼板, 整体装配率为88.3%,AA级装配式建筑。


此外,中建钢构大厦具有绿色人文、环保节能的特点,配备了电动遮阳、光伏幕墙、分区电梯、多联机空调、中水回收、光导管照明等数十项绿色技术,并且获得了美国LEED金级和国家绿色三星建筑设计&运营标识认证。




八、义不容辞推进建筑业生产方式革命


问:请问您对行业发展有何展望?


李华坤:装配式建筑逐步发展为建筑的主流方式,推进着建筑业从传统粗放式生产方式向集约型生产的转变。钢结构装配式建筑的发展与应用不仅能够提升建筑业的科技水平和地位,提高施工效率、降低建设成本,还能带动国内许多相关产业的发展,促进冶金业、建材业和装饰装修等行业的发展。同时,充足的钢铁产量为实现钢结构建筑工业化提供了坚实的物质基础,它是对现在建筑业生产方式的一种革命、一种升级。


对于钢结构装配式建筑而言,以用户为核心的逆向设计、多专业融合背景下的非线性流程、可持续发展的设计战略、全生命周期的绿色化、以及智能化和机械化生产安装模式均是其发展而来的核心关键,因此,加强以钢结构装配式建筑为代表的建筑工业化发展,具有重大现实意义。


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