想要快速推進(jìn)綠色建造和智能建造的發(fā)展，就要從裝配式建筑上尋求突破口，而鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑立面應(yīng)用作為裝配式建筑最合理、最科學(xué)的一種結(jié)構(gòu)形式。在第六屆雄安德維斯建博會上，特邀中建科工集團(tuán)有限公司雄安分局技術(shù)總監(jiān)趙曉歡，以“鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑技術(shù)”為主題，從五大版塊給出了相關(guān)意見和建議。

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背景分析

首先是背景分析，當(dāng)前行業(yè)現(xiàn)狀是我國鋼產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，建筑鋼材占鋼產(chǎn)量的20%到25%，低于發(fā)達(dá)國家的30%，鋼鐵的建筑占比僅為5%，發(fā)達(dá)國家達(dá)到40%以上，說明鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展空間巨大。

國家從2013年出臺了一系列的政策，都提到了要大力發(fā)展裝配式建筑，近兩年雄安也有文件提到裝配式，一個是2022年的6月份，提出要加大推廣裝配式建造方式，鼓勵工業(yè)建筑和醫(yī)院、學(xué)校等公共建筑優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu)，積極推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅和民房建設(shè)。2023年2月份提出到2025年裝配式建筑占當(dāng)年新開工建筑總面積的30%，這是一個背景。

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建筑優(yōu)勢的分析

第二個部分是鋼結(jié)構(gòu)的一個建筑優(yōu)勢的分析，主要是四方面，輕、快、好、省。輕在通過載荷的條件下，鋼結(jié)構(gòu)建筑是混凝土的二分之一到三分之二左右，可節(jié)約基礎(chǔ)建造、降低施工能力、降低施工難度。

第二個是快，鋼結(jié)構(gòu)施工速度、勞務(wù)投入少、施工平均為4天一結(jié)構(gòu)層，在現(xiàn)澆筑和PC工期可提前三分之一，這一比例的ES—PSP模式來自石家莊信息工程，總建筑面積達(dá)到47萬平米，僅用10個月就完成建設(shè)的交付。

第三個是好，首先鋼結(jié)構(gòu)的空間管理好，可以為結(jié)構(gòu)更小室內(nèi)提高6%到8%空間，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)在相同的條件下鋼材的韌性提供絕對的控制性能，尤其是在這種比較高的地區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢比較明顯。

第四個是省，裝配式鋼建筑相對于傳統(tǒng)的建筑可減少80%建筑垃圾，總體結(jié)構(gòu)可回收90%以上，對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)小，在建筑施工節(jié)水、節(jié)電、節(jié)材、節(jié)地方面優(yōu)勢，可節(jié)約20%左右，節(jié)約水資源60%左右。

另外還可以減少施工面積、施工有序，緩解施工的壓力?？紤]到項目的全生命周期，裝配式鋼結(jié)構(gòu)碳排放量較混凝土結(jié)構(gòu)相比低8.4%。據(jù)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會統(tǒng)計，我們鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量從2015年的0.1億噸，增長到2020年的0.89億噸，鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)和施工方案可分別減少10%和29%的二氧化碳排放，綜合二氧化碳減排約為15%裝配式鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑、以及住宅建筑體系中具有推廣應(yīng)用的前景，是我國新型建筑工業(yè)化的重要組成部分。

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中建科鋼結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果

第三部分是中建科工裝配式鋼結(jié)構(gòu)的研究，首先中建科工以綠色為引領(lǐng)、以鋼構(gòu)為核心、以集成為手段，踐行建筑工業(yè)化的道路、打造工業(yè)科工綠色品牌、經(jīng)歷了研發(fā)設(shè)計、試驗完善、產(chǎn)品推廣三個階段形成了兩大產(chǎn)品體系，一個是GSBuilding體系，一個是維護(hù)化的體系。而采用裝配式裝配式體系，各個組成體系可以提供菜單式的選型。

在主體結(jié)構(gòu)方面多層建筑主要適用的結(jié)構(gòu)體系有輕鋼龍骨、純框架、鋼框架支撐，這里小高層建筑適用的鋼框架加支撐、異形柱加支撐。高層適用結(jié)構(gòu)體系有：鋼框架加鋼板剪力墻鋼框架加混凝土剪力墻等，中建科工自主研發(fā)了異形柱雙鋼板剪力墻的體系，主要用于異形柱雙鋼框剪力墻住宅建筑技術(shù)，在工廠組裝，和鋼板強(qiáng)度控制在150到200毫米以內(nèi)，固體融合，另外避免了室內(nèi)的漏梁、漏柱的問題，還有L形、T形和十字形的形式。

在外圍護(hù)體系結(jié)構(gòu)方面，主要采用這種精度高的板塊剪力墻，主要有ES板、PC板還有幕墻等，安裝方法主要是輕鋼龍骨強(qiáng)板、滑動方法等。產(chǎn)業(yè)方面主要是采用輕框龍骨板，主要FC板、復(fù)合夾心板、強(qiáng)板等。

ES板的澆筑板等主要應(yīng)用流通板的一些，這流通板分為兩種一種是底膜不可拆卸，另外一種底膜可拆卸、拆卸下來的底膜鋼板可回收利用。而樓梯主要用鋼樓梯、預(yù)制混凝土的樓梯和鋼結(jié)構(gòu)的樓梯，主要采用的ES板粘錨結(jié)合的方式為主。內(nèi)裝方面采用管線分離工業(yè)化內(nèi)裝形式，便于后期檢修和改造升級，主要采用流動化生產(chǎn)、施工的感期法環(huán)保，集成系統(tǒng)等，這一套裝備是鋼結(jié)構(gòu)裝配率最低可以達(dá)到66%、而達(dá)到國家A級裝配式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。

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典型的案例

第四部分典型的案例，中建科工裝配式產(chǎn)品涉及五大產(chǎn)品主要包含學(xué)校、醫(yī)院、寫字樓產(chǎn)業(yè)園等類型，有220余個項目實踐、建筑面積400余項使用經(jīng)驗豐富。

下面介紹幾個典型的項目：

在住宅方面主要有天津的公寓樓，入選北京市住建北京市推廣目錄。武漢蔡店山還建房，入選2018年度住建部科技示范創(chuàng)新項目。湛江東盛路人才公寓，入選20年住建部裝配式住宅建設(shè)試點項目，是全國僅有2個。

在辦公領(lǐng)域有中建科工大廈是國家綠色三星建筑，美國LEED金級住建部科技示范工程。深圳市公安局第三代指揮中心采用全過程正向BIM設(shè)計是廣東省裝配式建筑示范項目。

在樓體領(lǐng)域有石家莊國際展覽中心，2019年中國最具創(chuàng)新力的會展中心。

在教育領(lǐng)域有石家莊信息工程職業(yè)學(xué)院，建筑面積17萬公里，是全國最大的裝配式的學(xué)校。中國巴新友誼學(xué)校規(guī)劃學(xué)院是領(lǐng)導(dǎo)工程習(xí)主席也參加的揭牌儀式。

在醫(yī)療設(shè)施方面有仁壽婦幼保健院、還有深圳三院應(yīng)急院區(qū)這個建筑面積是5.9萬平米，這是在疫情的特殊條件下，總工期只有20天，提供了1000張床位，再現(xiàn)了新時代的深圳速度。

在產(chǎn)業(yè)園區(qū)方面有深廣、渠江云谷創(chuàng)業(yè)孵化園，建筑面積是28萬平米，是改革開放40周獻(xiàn)禮工程、四川省重點標(biāo)桿項目。有肇慶新區(qū)商務(wù)拓展創(chuàng)客綜合體，另外很多地鐵上蓋項目，比如北京地鐵3號線。

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展望未來

第五部分是展望，當(dāng)前的行業(yè)痛點主要有傳統(tǒng)觀念束縛、直接成本較高、產(chǎn)業(yè)配套發(fā)展滯后，中國將在2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060前實現(xiàn)碳中和，而建筑勢必要往綠色低碳方向發(fā)展。

另外現(xiàn)在這個數(shù)字技術(shù)正在逐步進(jìn)入建筑行業(yè)，應(yīng)該說是已經(jīng)進(jìn)入的程度已經(jīng)很深了，包括建筑新型模型BIM、無線傳感器、3D打印等。因為建筑行業(yè)占GDP6%，所以這個建筑業(yè)在數(shù)字化經(jīng)濟(jì)和社會影響將是非常非常巨大的，也是勢在必行的，所以這也要求我們要擁抱數(shù)字、擁抱信息，積極開拓使用數(shù)字技術(shù)和使用融合性開創(chuàng)性的一些新的技術(shù)，才能立于不敗之地。

匯編：雄安德維斯建博會