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周绪红:发展装配式钢结构,推动建筑业高质量发展

周绪红:发展装配式钢结构,推动建筑业高质量发展

2024年06月27日

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中国工程院院士 周绪红


一、正确认识建筑业的高质量发展


全国住房城乡建设工作会议提出:要深化建筑业供给侧结构性改革,持续在工业化、数字化、绿色化转型上下功夫,努力为全社会提供高品质建筑产品,打造“中国建造”升级版。


当前形势下,向工业化、数字化、绿色化转型升级是建筑业高质量发展的现实需求,也是行业发展的必然趋势。其中,工业化、数字化是手段与方法,绿色化是高质量发展目标。


向工业化转型,必须大力发展装配式建筑。大力发展装配式建筑,必须实现部品部件工厂化生产、装配化施工。同时要坚持以信息化带动建筑工业化,以建筑工业化促进建筑信息化,实现“两化融合”是必然选择。数字化是一种信息化手段,将建筑业的标准、规则、经验、要求等数字化,形成海量数据,并通过建筑信息化平台,适用于全产业链、全生命周期、参与方全过程。数字化也是智能建造的基础,可驱动生产建造技术和企业管理模式均发生根本性变革。建筑工业化是信息化和智能建造的基础,与信息化融合并与智能建造协同发展具备创新性、先进性,是培育新质生产力、推动建筑业高质量发展的重要手段。


二、钢结构是建筑业高质量发展的重要抓手


钢结构建筑具有装配化、工业化、绿色化特征,其工业化、装配化是与生俱来的天然优势。钢结构建筑还具有“轻、快、好、省”的特点,材料强度高,结构安全且易轻量化,有利于实现节材目标;钢结构工业化程度高,采用螺栓连接或者焊接的方式,可实现工厂制作、现场拼装,施工工艺简单、安装方便,建设速度快;钢结构材料力学性能好、可靠性高,可焊性、密封性、耐久性好,结构抗震性能好,与新技术适应性好,有助于提高建筑品质;钢结构建筑得房率高,基础费用少;与混凝土结构相比,全生命周期综合成本低;施工现场湿作业少,钢材可回收利用,符合可持续发展理念。


钢结构建筑“轻、快、好、省”的本质特征是“节能、节地、节水、节材、环保”。由于钢结构建筑与新技术适应性好,通过采用新材料、新技术、新工艺,并在全生命周期贯彻绿色理念,有助于建成好房子,打造健康、舒适空间,实现人、建筑、自然和谐共生。


三、钢结构建筑高质量发展的问题及思考


钢结构是建筑业高质量发展的重要抓手,但要想真正实现从装配式建筑钢结构到装配式钢结构建筑的飞跃,充分发挥钢结构的轻、快、好、省和环保节能等优势,行业还有很多工作要做。


第一,要树立全装配化和一体化理念。不仅要做到结构本身的装配化,还要做到外围护结构、内装系统、设备与管线、装修装配化。不仅要重视设计、制作、施工、运营、维护一体化,而且要重视建筑、结构、部品部件、机电设备、装饰装修一体化。将建筑功能要求、新技术应用均纳入一体化考虑,从而提高建筑品质,降低成本。


第二,要进一步优化结构体系。减少构件类型、改进连接方式、推动标准化发展。通过优化设计,解决钢结构建筑露梁露柱等技术问题,发挥钢结构建筑的大空间优势。研发工业化建造方式,发展模块化建筑,发挥钢结构的装配化优势,实现快速建造,节省人工,减少污染。进一步完善部品部件产业链,提高部品部件的标准化、通用化程度,发展以通用部品部件为基础的通用体系,加强原材料、部品部件的社会化供应,切实解决三板体系与建筑、结构的匹配性差等问题。


第三,要解决老百姓最关注的成本问题和防火、防腐、舒适性问题。钢结构建筑要从全生命周期来考虑综合成本,还要发挥其一体化优势,通过技术创新和管理创新来降低成本、提高性价比。从这个角度分析,钢结构的综合成本是可以接受的。钢结构在正常维护情况下,其耐久性超过混凝土结构。随着新的防腐技术、新涂装材料和耐候钢的使用,可以有效提高钢结构的耐久年限。但其围护结构及其连接的耐久性是一个薄弱环节,设计人员要更加重视。耐火方面,只要采取主动防火和被动防火相结合的防火措施,也不成问题。此外,通过合理设计、精心施工和精心维护,结合新技术的应用,钢结构的舒适性可以保障。


第四,要加快新技术的研发与应用。当前,通用有限元软件、基础性绘图与BIM建模等关键软件和三维激光扫描仪、建筑机器人、3D打印设备等“卡脖子”问题尚未解决,BIM技术应用相对落后,智能建造技术还处于探索阶段,智能建造与工业化协同发展还有很长的路要走,需要全行业的共同努力。


第五,全行业要凝心聚力,持续提高钢结构从业人员的素质。钢结构技术含量高,对设计、施工、管理人员要求高,新型工业化技术发展给人才需求带来挑战,全行业要加强培训工作。研发人才要注重提高综合素质,加强多学科交叉人才队伍建设;管理队伍习惯传统的粗放式管理,全过程、系统性、精细化管理思维和能力不足;工人要加强产业技术学习;高校要改革人才培养模式,完善人才培养体系。总之,行业从人才培养到管理培训、技能提升方面,都要有针对性地采取措施。


只有通过技术创新和管理模式的创新,才能实现建筑业的高质量发展,才能实现建筑全生命周期绿色化目标。全行业应该更加积极主动,参与到装配式钢结构建筑的创新发展中,在产品创新、工艺创新、技术创新、管理创新等方面发挥更大的作用。


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