系统研究补短板，一体协同促提升 ——国家重点研发计划项目“工业化建筑设计关键技术”立项

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2016年08月31日

导读

近日，中国21世纪议程管理中心印发《关于国家重点研发计划“绿色建筑及建筑工业化”重点专项2016年度项目立项的通知》国科议程办字[2016]9号，公布该重点专项21个项目的立项工作已完成。其中，由中建股份有限公司牵头其他26家单位共同申报的《工业化建筑设计关键技术》（项目编号：2016YFC0701500）项目为唯一的关于工业化建筑设计的专项，项目负责人为樊则森。

引言

近日，中国21世纪议程管理中心印发《关于国家重点研发计划“绿色建筑及建筑工业化”重点专项2016年度项目立项的通知》国科议程办字[2016]9号，公布该重点专项21个项目的立项工作已完成，要求各项目牵头承担单位根据相关规章制度要求，认真落实项目（课题）承担单位法人责任，做好项目实施和资金管理使用工作；项目牵头单位和负责人要切实加强课题之间的衔接与协调，确保项目的研究开发目标和任务按期完成；严格按照中央财政科研经费管理的有关规定，资金专款专用，提高资金使用效益。

21个重点专项中，由中建股份有限公司牵头其他26家单位共同申报的《工业化建筑设计关键技术》（项目编号：2016YFC0701500）项目为唯一的关于工业化建筑设计的专项。由国内多年研究装配式建筑的资深建筑师樊则森先生任项目牵头人，针对当前我国建筑工业化设计的薄弱问题和短板，用系统科学的理论统领工业化建筑设计关键技术的研究，梳理工业化建筑设计存在的关键科学问题，采用先决定整体框架，后进入详细设计的研究方法。将工业化建筑作为一个大的系统工程深入研究，通过总体研究—各个子系统研究—系统性解决问题的研究方法，最终实现“建筑、结构、机电、装修的一体化协同和建筑设计、生产加工、装配施工的一体化统合（两个一体化）”关键设计技术体系的落地。

系统研究补短板

近年来，在国家政策支持、各级政府部门促进和科研单位及企业的努力下，我国的工业化建筑设计技术得到了迅速发展。但是目前仍存在五大短板：第一，建筑设计和加工、装配等产业环节脱节，工业化建筑设计一体化、标准化程度低；第二，主体结构与建筑围护、机电设备、内装系统不配套，协同度差，没有形成一体化集成配套的工业化建筑设计协同关键技术和方法；第三，基于“等同现浇”的装配式建筑设计方法不适应工业化生产方式，由“现浇设计”理论体系统领的工业化建筑设计方法亟待创新；第四，标准化程度低，工业化建筑设计通用体系不能满足建筑及功能多样性及全产业链多用户的需求，亟待扩展相关设计体系及技术；第五，专用体系缺失，关键技术和设计方法创新不足，相关设计技术体系亟待突破。

针对上述 “短板”，本项目采用理论与实践相结合、重点突破与集成创新相结合、工业化建筑设计通用体系和专用体系相结合的技术路线，重点研究工业化建筑系统集成关键技术，主要包括九大重点内容：

主体结构与围护、设备、内装一体化、标准化集成设计技术；

装配式混凝土结构体系设计技术；

装配式模块化钢结构体系及关键节点设计技术；

装配式预应力结构体系设计技术；

装配式竹木结构体系设计技术；

装配式钢和混凝土混合结构体系设计技术；

装配式高性能结构体系及连接节点工作机理及设计技术；

工业化建筑围护系统、构配件及部品的高效链接节点设计技术；

工业化建筑设计关键技术应用、示范和推广。

整个项目研究采用“总—分—总”的系统研究框架：

首先确定目标，以系统论、认识论为理论主干，围绕指南方向，解析出关键科学问题，以问题引导“工业化建筑设计体系”总体研究方向。然后总体研究，以系统科学和工程科学为支撑，由建筑专业牵头，研究建筑的总体问题，提出“一体化、标准化、协同化”的工业化建筑设计方法。

再分项研究，以解决工程技术问题所需的各种问题分析、问题求解和解题流程为操作工具，结合指南要求，围绕总目标选择适宜技术路线，多维度进行各项子系统研究。

最后总结、集成并实践。补齐“短板”，支撑工业化建筑设计水平全面提升，促进建筑行业转型升级，推动建筑行业节能减排，绿色发展。

一体协同促提升

过去五年，以“十二五”国家重点专项支撑的“新型钢结构民用建筑成套技术开发与应用”和“新型预制装配式混凝土建筑技术研究与示范” 两项重点专项为代表，相关研究前期基础较好，也有了较为成熟和规模化的应用。但大多科研成果局限于装配式结构单一专业，缺少整体协同。在建筑系统一体化成套技术、隔震、减震技术结合、适应工厂化生产和机械化装配的设计关键技术、建筑综合性能和结构可靠性等方面亟待研究、完善、提高。

本项目研究力求在协同创新和集成创新方面取得突破。以建筑专业牵头，以信息化协同为平台，一体化、系统性、根本性地解决问题。全面提升我国的工业化建筑设计水平并在五个方面实现创新:

1、以建筑系统为核心，以建筑信息模型系统协同设计平台为工具，全系统、全过程、全专业、一体化的协同设计模式和方法创新。

2、以建筑设计为统领，设计，加工、装配配套，适应工业化建筑产业发展的一体化、标准化设计体系创新。

3、突破“等同现浇”设计方法，高效、高性能的结构设计技术体系创新。

4、高性能建筑围护体系关键技术及其设计体系创新。

5、结合示范集成创新，建立体系，推动建筑工业化大发展。

在项目管理和课题研究团队协同方面，适应信息化的发展需要，率先在工业化建筑研究课题中引入“项目研究公共云平台”，要求以中建股份领衔，由中建直营总部设计院、中建发展、建研科技、中建西南院、重庆大学、北京市建筑设计研究院和住建部科技与产业化促进中心为课题牵头，清华大学、同济大学等26家参加单位都通过本平台进行相关设计研究，实现本项目基于互联网云平台的一体化协同。

结语

总之，本项目实施过程中将以系统工程理论为基础，两个“一体化”为目标，BIM协同为平台。综合三个层面、统合七大体系、结合十项工程示范推广。研发团队将完成一体化集成设计、建筑系统集成、关键技术体系研究三个层面若干课题的研究和创新，实现“建筑、结构、机电、装修的一体化协同”和“建筑设计、构件生产加工、现场装配施工的一体化协同”两个一体化的总体目标，形成服务于全产业链的一体化、标准化设计体系，将解决目前困扰我国工业化建筑设计领域的“五大短板”。极大推动我国工业化建筑设计技术的进步和发展。

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