從國(guó)子郡二期項(xiàng)目看鋼鐵+建筑帶來(lái)的顛覆性變革

在動(dòng)漫里，老爺爺卡爾用五彩斑斕的氣球帶著房子到世界各地冒險(xiǎn)。而在現(xiàn)實(shí)生活中，用鋼結(jié)構(gòu)做的房子可以拆卸下來(lái)，到另一個(gè)地方再次組裝成新房子，完成“喬遷”。今年9月1日，2022年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技示范項(xiàng)目、高品質(zhì)住宅示范工程、鋼結(jié)構(gòu)裝配式智能住宅——北京國(guó)子郡二期新品正式發(fā)布。鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅隨心而變已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，智享生活也將在不遠(yuǎn)的未來(lái)實(shí)現(xiàn)。

那么，鋼結(jié)構(gòu)裝配式智能住宅是如何讓建筑更綠色、更智能、更宜居的？鋼鐵產(chǎn)業(yè)和建筑產(chǎn)業(yè)下一步該如何協(xié)同發(fā)展、共筑美好家園？帶著這樣的期許，11月12日，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)，中國(guó)冶金報(bào)社黨委書記、社長(zhǎng)陳玉千和總編輯陳琢帶領(lǐng)中國(guó)冶金報(bào)社報(bào)道組一行8人深入國(guó)子郡二期項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并專訪了該項(xiàng)目主要推動(dòng)人——中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)智能建造委員會(huì)執(zhí)行主任兼秘書長(zhǎng)、北京建誼集團(tuán)董事長(zhǎng)、銫鐠科技有限公司創(chuàng)始人張鳴。

張鳴就推動(dòng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)和建筑產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展等情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解并接受采訪

建筑+鋼鐵

助力生活更美好、更節(jié)能減碳

“建設(shè)節(jié)能住宅、綠色環(huán)保型住宅將是建筑業(yè)的潮流和趨勢(shì)。”張鳴向《中國(guó)冶金報(bào)》記者介紹，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系比混凝土結(jié)構(gòu)建筑體系更符合可持續(xù)發(fā)展原則。從建筑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品全生命周期考慮，推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)非常有助于我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。據(jù)估算，在生產(chǎn)施工過(guò)程中，每平方米鋼結(jié)構(gòu)建筑比混凝土建筑可減少12%能耗、39%用水量、15%二氧化碳排放量、6%氮氧化物排放量、32%二氧化硫排放量、59%粉塵排放量和51%固廢，再加上建筑拆除時(shí)回收利用的鋼材，節(jié)能減排效果將更可觀。

“未來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)建筑便是鋼鐵資源庫(kù)。”張鳴介紹，鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除后，保溫裝飾一體板、ALC條板（蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板材）、整體門和窗，以及一些卡扣件、膨脹螺栓等都可以回收加工后再利用。“鋼結(jié)構(gòu)建筑目前的回收率在70%~80%，我們也正在向回收率達(dá)到90%而努力。對(duì)此，我們倡導(dǎo)建筑要多使用鋼材。”他說(shuō)道。

這樣可回收利用的鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)品體系在國(guó)子郡營(yíng)銷中心鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅體驗(yàn)區(qū)得到了充分展示。在那里，《中國(guó)冶金報(bào)》記者看到，通過(guò)利用新型防屈曲鋼板剪力墻，提高剪力墻的抗剪強(qiáng)度，去掉傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)建筑的斜支撐，內(nèi)部空間跨度大，結(jié)構(gòu)布置靈活，可避開(kāi)建筑門窗，讓住宅用戶不僅可以根據(jù)需要靈活更改室內(nèi)房間設(shè)計(jì)，還可以“一墻兩用”，如柜墻一體、門墻一體等，更可以節(jié)省占地面積。國(guó)子郡營(yíng)銷中心工作人員告訴《中國(guó)冶金報(bào)》記者，比起傳統(tǒng)混凝土建筑的墻體，這樣的墻每面厚度可減少約110毫米，大大增加了房屋使用面積。

針對(duì)以往鋼結(jié)構(gòu)建筑頗受人們關(guān)注的防火、保暖、隔音等問(wèn)題，張鳴特別指出，這些問(wèn)題目前都有相應(yīng)的技術(shù)手段來(lái)解決，都可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。他舉例分析道，在有的國(guó)際重大建筑倒塌事件中，大廈倒塌并不是因?yàn)槠鸹?，而是由于受到撞擊，樓板一層層倒塌，再加上下降速度越?lái)越快，被自身重量壓倒的。“所以，鋼結(jié)構(gòu)建筑不防火是個(gè)偽命題。”他認(rèn)為。

鋼鐵+建筑

給建筑產(chǎn)業(yè)帶來(lái)顛覆性變革

“鋼結(jié)構(gòu)建筑加速了建筑產(chǎn)業(yè)社會(huì)性、結(jié)構(gòu)性變革，中國(guó)建筑正式進(jìn)入鋼鐵時(shí)代。”張鳴告訴《中國(guó)冶金報(bào)》記者，得益于鋼鐵行業(yè)快速發(fā)展給鋼結(jié)構(gòu)帶來(lái)的機(jī)遇，建筑產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了顛覆性變革。

他介紹，這種變革體現(xiàn)在建筑的全生命周期。從房屋建設(shè)施工來(lái)看，鋼結(jié)構(gòu)建筑的“游牧工法”、整體吊裝可比傳統(tǒng)施工方式縮短80%的施工時(shí)間，減少勞動(dòng)力70%~80%，提高勞動(dòng)效率40%，節(jié)省勞動(dòng)力成本30%~40%；從建成的房屋來(lái)看，同等建筑面積條件下的鋼結(jié)構(gòu)建筑比混凝土建筑的地下空間使用面積增加40%，停車面積增加1倍，地下工程使用全鋼柱網(wǎng)可使地下室效益增值15%；從房屋未來(lái)使用來(lái)看，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑可以保持超200年的長(zhǎng)壽命，并有助于實(shí)現(xiàn)智能住宅數(shù)字化管理，提升住戶體驗(yàn)感；等等。

施工現(xiàn)場(chǎng)一角

在國(guó)子郡二期項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)，《中國(guó)冶金報(bào)》記者看到，與傳統(tǒng)建筑工地現(xiàn)場(chǎng)工人推車搬運(yùn)水泥、充滿揚(yáng)塵等景象不同，使用鋼結(jié)構(gòu)建造地基的施工現(xiàn)場(chǎng)僅有幾名工人，主要通過(guò)大型機(jī)械吊裝鋼柱、鋼梁等來(lái)搭建地基。北京建誼國(guó)子郡3A項(xiàng)目經(jīng)理劉福利特別介紹，他們使用的擁有專利設(shè)計(jì)的新型防屈曲鋼板剪力墻可以幫助鋼結(jié)構(gòu)住宅起到很好的防震效果：在水平荷載（地震動(dòng)）作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生層間變形時(shí)，鋼板墻先于梁柱構(gòu)件進(jìn)入塑性階段，鋼板墻耗能構(gòu)件發(fā)生塑性變形來(lái)消耗輸入結(jié)構(gòu)的能量，以保護(hù)主體結(jié)構(gòu)免遭破壞。張鳴也介紹稱，國(guó)子郡二期項(xiàng)目按照設(shè)計(jì)可抵御8度的地震破壞烈度。

此外，關(guān)于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的長(zhǎng)壽命，張鳴認(rèn)為，1889年3月31日竣工的法國(guó)埃菲爾鐵塔由普通鋼材建成，能屹立逾百年而不倒；如今用Q420級(jí)別以上高硅鋼建設(shè)的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，壽命只會(huì)更長(zhǎng)，甚至可超過(guò)200年。“而且，推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅也可以實(shí)現(xiàn)藏鋼于建筑、‘藏鋼于民’，充當(dāng)國(guó)家鋼鐵戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)。”他指出。

建筑+鋼鐵+集成

實(shí)現(xiàn)“像造車一樣造房子”

“通過(guò)建立、完善鋼結(jié)構(gòu)全裝配式部品部（構(gòu)）件供給體系，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑用鋼系統(tǒng)化，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)黨委書記、執(zhí)行會(huì)長(zhǎng)何文波所說(shuō)的‘像造車一樣造房子’的夢(mèng)想就一定能實(shí)現(xiàn)，也將推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)入新紀(jì)元。”張鳴介紹，鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)用鋼涉及地基與基礎(chǔ)系統(tǒng)用鋼、主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)用鋼、外圍護(hù)系統(tǒng)用鋼、機(jī)電系統(tǒng)用鋼、裝飾裝修系統(tǒng)用鋼、家裝系統(tǒng)用鋼、鋼鐵綠化系統(tǒng)用鋼等方方面面。這就對(duì)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)建筑用鋼提出了更高的要求。

“要將建筑過(guò)程的集中采購(gòu)模式改為裝配式住宅建筑所有部品構(gòu)件的集成式供應(yīng)。”張鳴表示，鋼鐵行業(yè)要生產(chǎn)符合建筑精準(zhǔn)用鋼的產(chǎn)品，適配建筑用鋼標(biāo)準(zhǔn)，包括調(diào)整鋼鐵的生產(chǎn)工藝、原材料配置、型鋼軋制的質(zhì)量要求，匹配建筑用鋼的尺寸規(guī)格、力學(xué)性能、抗震性能、耐候性能、耐火性能等。例如，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅用鋼柱應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化戶型，考慮高度、風(fēng)壓、地震等因素形成標(biāo)準(zhǔn)化截面，實(shí)現(xiàn)型鋼構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化定軋；鋼結(jié)構(gòu)住宅用鋼柱應(yīng)盡量減小截面寬度，以便結(jié)構(gòu)布置時(shí)使鋼柱外偏，保證室內(nèi)不露柱；盡可能不改變鋼柱截面，保證鋼柱外輪廓統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)連接節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，減少部品部件種類。

目前，集成式供應(yīng)已經(jīng)有了可喜的進(jìn)展，如包鋼為國(guó)子郡二期項(xiàng)目首批定軋的8000噸型鋼已實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。“這是鋼鐵產(chǎn)業(yè)為建筑民建結(jié)構(gòu)用鋼定制生產(chǎn)的一次創(chuàng)舉。”張鳴說(shuō)道，“依托鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑，發(fā)揮鋼鐵、建筑兩大產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，可以聯(lián)合打破房地產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)、冶金業(yè)、機(jī)械裝備制造業(yè)、國(guó)家戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備等的行業(yè)界線，集合成為一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)體系。”這也正是鋼鐵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的機(jī)遇。

鋼鐵+建筑+智能

催生建筑產(chǎn)業(yè)數(shù)字化新空間

“未來(lái)的建筑行業(yè)將改變‘項(xiàng)目—建筑’的傳統(tǒng)施工模式，出現(xiàn)‘產(chǎn)品—建筑’的裝配新模式。”張鳴認(rèn)為，鋼結(jié)構(gòu)建筑催生了智能建造，未來(lái)的建筑業(yè)可以通過(guò)設(shè)立智能建造平臺(tái)，設(shè)計(jì)出虛擬的房屋數(shù)字模型作為產(chǎn)品由住戶挑選，然后再根據(jù)房屋數(shù)字模型裝配出現(xiàn)實(shí)中的房屋，將數(shù)字虛擬模型演變成為物理實(shí)體建筑。

張鳴相信，未來(lái)，人們所有的認(rèn)知都將在數(shù)字孿生體中發(fā)生轉(zhuǎn)變。為此，他以打造中國(guó)第一建筑產(chǎn)業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為目標(biāo)建立了銫鐠網(wǎng)。據(jù)他介紹，銫鐠網(wǎng)是一個(gè)以建筑產(chǎn)品模型體系為核心的建筑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)涵蓋建筑全生命周期信息。

從需求端看，可以為住戶提供移動(dòng)端一鍵操作的線上+線下服務(wù)。在國(guó)子郡營(yíng)銷中心的樣板間，《中國(guó)冶金報(bào)》記者看到一塊掛在墻上的智控板，天氣、購(gòu)物、出行等信息一點(diǎn)即知。國(guó)子郡營(yíng)銷中心工作人員介紹，業(yè)主的各種需求，包括對(duì)房間結(jié)構(gòu)進(jìn)行個(gè)性化改裝，都可以通過(guò)銫鐠網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

從供給端看，這個(gè)平臺(tái)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)提供虛擬產(chǎn)品、虛擬部件、勞動(dòng)力、設(shè)備租賃等，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化鋼結(jié)構(gòu)裝配式集成供應(yīng)，如可以實(shí)現(xiàn)按供貨半徑匹配地域需求，包括供需雙方可圍繞該平臺(tái)的建筑產(chǎn)品模型進(jìn)行部品適配，研發(fā)或修正生產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供給，還可以精細(xì)化計(jì)算鋼材運(yùn)輸費(fèi)用，通過(guò)集中調(diào)配來(lái)降低運(yùn)輸成本。同樣，這個(gè)平臺(tái)模式也適用于國(guó)際領(lǐng)域。“可以將鋼結(jié)構(gòu)裝配式房屋產(chǎn)品化，直供歐美市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化供給。”張鳴介紹，鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)品總重量是混凝土傳統(tǒng)建筑的35%左右，配合中歐班列和海運(yùn)，可以打破傳統(tǒng)建筑體系運(yùn)輸半徑的限制。

此外，這個(gè)平臺(tái)還可以創(chuàng)建出一個(gè)新的建筑產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，進(jìn)行線上技術(shù)交流、線上部品選擇和供應(yīng)、線上培訓(xùn)等，實(shí)現(xiàn)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)“出海”，在助推我國(guó)走向建筑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品化強(qiáng)國(guó)的同時(shí)，助力國(guó)際建筑產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

“我希望，通過(guò)共同創(chuàng)建鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)，重塑建筑產(chǎn)業(yè)的格局、產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)品體系、頂層設(shè)計(jì)，推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)乃至更多產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和發(fā)展升級(jí)。”張鳴說(shuō)道。

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