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建筑工业化带来建造方式大变革

2023年05月11日  中国建材报

据了解 ,自2016年《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号)印发实施以来,以装配式建筑为代表的新型建筑工业化快速推进,建造水平和建筑品质明显提高。

根据测算,过去几年装配式建筑的年均增长率为55%。装配式建筑不但解决了建造过程当中的一些痛点难点问题,还为节能减排降耗作出了积极的贡献。

工业化已成我国建筑业发展方向

在近日召开的首届中欧建筑科技与绿色发展国际大会暨第五届中欧建筑工业化论坛上,多位行业权威专家表示,以工业化的方式重新组织建筑业,是提高劳动效率、提升建筑质量的重要方式,也是我国建筑业未来的发展方向。

“随着‘双碳’目标的提出,建筑绿色化、工业化、数字化的发展得到一个更加广阔的发展空间。”

原住房城乡建设部总工程师、中国房地产业协会副会长兼秘书长陈宜明表示,我国建筑节能和相关的建造技术在发展过程中,借鉴了欧洲国家一些好的经验和管理理念。比如说建筑节能最早是和德国有关企业、有关机构在充分交流的基础上,接受了相关理念,引进了技术,推动了我国建筑节能减排的发展。他认为,要从更宽广的视角、更多的角度来看待建筑工业化,为解决发展过程中遇到的困难打开思路,拓宽视野。

“绿色化、工业化、数字化不仅是当下国内外绿色建筑发展的方向和需求,也是建筑材料绿色发展的方向和需求。”中国混凝土与水泥制品协会原会长徐永模认为,当前我国的建筑与土木工程用结构材料仍主要是钢筋水泥混凝土,而作为水泥的下游材料产业,混凝土与水泥制品几乎承接着水泥工业的全部碳排放。2022年,我国水泥总产量较2021年下降10.5%,但仍高达21.3亿吨。2021年预拌商品混凝土总产量达到32.9亿立方米,2022年虽有所下降,却仍超过30亿立方米。绿色建筑发展离不开绿色低碳混凝土。当谈到目前混凝土绿色低碳创新发展路径,他表示,一是进一步加强工业固体废物作为混凝土掺合料和轻骨料的研究开发。在保证混凝土高性能要求前提下,进一步提高掺量,降低水泥用量,代替天然砂石。二是加强与建筑设计、建筑施工单位的密切交流和合作,实现预制混凝土构件部品的绿色制造、智能制造,循环再利用,高品质资源化再生。三是创新发展超高强混凝土、生态混凝土、环保利废轻骨料高性能混凝土等新型混凝土,不断满足绿色建筑和建筑工业化发展的需求。

要用工业化的思维去做设计

建筑工业化首先应从设计环节开始。谈到建筑师如何参与到绿色建筑的创作当中时,中国工程院院士,国家勘察设计大师,中国建筑设计院有限公司名誉院长、总建筑师崔愷提出:要用工业化思维做设计。

崔愷认为,工业化是建筑产业发展的必然,在对建筑质量、设计提出更高要求的同时,可极大提高劳动生产效率,减少繁重复杂的手工作业。需要引起关注的是,工业化不应抑制对建筑的创新,一定要避免过多重复单调的建筑充斥在城市当中。另外,建筑应该融入地域环境,应该找到自己的文化自信,包括生态美学,所以工业化设计一定要跟地域性相结合。

“我认为,要少一些装饰,多一些技术美,让建筑呈现真实的美和长久的美,这也为我国建筑工业化发展更好地指引了方向。”崔愷说。

作为装配式建筑领域权威专家,中建集团首席专家、中国建筑战略研究院特聘研究员叶浩文同样提出要用工业化思维做装配式建筑。

叶浩文指出,当前装配式建筑普遍存在“等同现浇”理念、二次拆分设计、唯装配、一体化程度低、数字化基础薄弱等问题,因此要用工业化产品的思维统领装配式建筑设计、生产、施工全过程,即从本质上改变传统建造方式,要“像造汽车一样造房子”,用工业化的思维做装配式建筑,将建筑当作“工业化产品”来打造,站在系统集成层面统筹考虑,并通过总体技术优化,多专业协同,按照一定的技术接口和协同原则组装形成完整的工业化产品。

“装配式建筑如同造汽车、飞机等一样,要使建筑成为具有整体性和可持续性的工业化产品,首先要解决思想的认识,从手工思维方式向工业化思维方式转变是关键。我们要以工业化产品的思维做装配式,标准化设计是基础,一体化协同是核心,数字化管理是保障,加快推进以装配式建筑为代表的新型建筑工业化,提升工程质量性能和品质,实现高效益、高质量、低消耗、低排放的发展目标,助力打造具有国际竞争力的‘中国建造’品牌。”叶浩文说。

建筑降碳需要综合考虑

近年来,我国建筑工业化快速发展,但差距仍在。

针对当前面临的大多还是粗放式发展、装配式建筑比例较低等问题,全国工程勘察设计大师,中国建筑标准设计研究院有限公司党委书记、董事长李存东倡导CCTC综合降碳方案,推进城市更新高质量发展。

他表示,我国建筑企业在业务结构和业务能力上普遍呈现“重工程建设、轻设计运营”的特点,即企业的主体业务集中在建造环节,而在建筑运维、基础设施、城市运营和高质量设计环节较为薄弱。要撬动更大的节碳可能,则需要建造前端的绿色设计和后端的绿色运营层面发挥更大作用。另外,建筑行业存在环节多、链条长、精准管理难的问题。

“CCTC降碳理念是根据IPCC的减碳框架和国际通行做法,结合企业的自身业务优势与城市发展需求,首次提出建筑业领域降碳模式,是从部品到设计到施工到运维,再到城市管理的建筑业双碳解决方案,概括为建材部品、设计建造、运维技术、城市运营四个方面。”

李存东提出,我国是全球既有建筑改造量最大的国家,截至2021年年底,全国累计新开工改造老旧小区11.2万个,惠及居民2000多万户;我国每年拆除建筑面积超过10亿平方米。住房城乡建设部2022年提出:到2025年,我国计划完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米,运用CCTC理论可指导室内环境改善、室外环境优化两个领域实践,通过低碳理念对城市更新进行高质量提升。

装配式仍是建筑工业化中坚力量

2022年国家发布的《“十四五”建筑业发展规划》提出,建筑业发展规划要求装配式建筑占新建建筑的比例达到 30%以上,培育一批智能建造和装配式建筑产业基地。可见装配式建筑将成为主要的发力点。

建筑工业化明显加快了建设速度,降低了工人的劳动强度,并使效益大幅度提高。但建筑物容易单调一致,缺乏变化。

对此,北京市住宅产业化集团股份有限公司总经理王炜提出,随着绿色建筑的快速发展,产业化集团不断思考用什么样的“生产关系”来适应高质量生产力发展的需要。他们在党的二十大报告中找到了答案,就是推进新型工业化建设,用工业制造思维驱动并改变建筑业目前发展不充分、不平衡和不相适应的传统粗放建造方式,进而实现传统生产方式向现代工业化生产方式的转变。为此他们做了三项工作。

一是进一步优化业务组织指挥系统,推行总监总师制,建立适应一体化运营的“链条式”指挥管理系统,打破“条块分割”,使全产业链协同高效运转。二是进一步提升数字化与智能制造水平,围绕落实制造强国等国家战略,做优做强制造业,以大规模应用、品质均一为目标,推进大型成组立模生产线;针对预制构件自动化生产线痛点,突破关键装备瓶颈,研发钢筋焊接自动化设备、新型高效模具、新型混凝土浇筑车、自动化抹面设备,提升智能化生产水平;基于物联网、大数据、云计算等新技术,从生产供应、质量监管、京津冀协同等全方位角度出发,研发行业通用的预制构件智能生产管理系统。三是进一步提升一体化水平,在前期钢结构、装配式装修等产品体系基础上,参照汽车总成制造方式,将厨卫、结构等部分集中在厂房生产、安装,将钢筋加工、供应链等在工厂实现最大程度地集成。

中国建筑设计研究院有限公司副总建筑师、装配式建筑工程研究院院长赵钿指出,在建筑工业化道路上,智能建造、工业化建造和数字化技术必须要与绿色低碳结合起来,因为只有这样才能真正地走出一条新的高质量发展道路。

北京市住宅产业化集团股份有限公司技术总监、教授级高工杨思忠指出,装配式建筑发展方向要聚焦专用结构体系,聚焦品质、效率、效益提升,聚焦全产业链、全生命周期,聚焦产品体系及新型管理体系,而发展理念是易生产、易建造,产品化、智能化,一体化、集成化、绿色化、低碳化。