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    李元齊:未來的鋼結構 鋼結構的未來

    李元齊:未來的鋼結構 鋼結構的未來

    打印 0條評論來源:中國冶金報社

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    “鋼結構工業化建造未來要像造汽車一樣造房子,即形成流水線制造的類工業產品生產模式,為智能化建造創造基礎;要像搭積木一樣建房子,即標準化部品批量化在工廠完成,實現建筑成品在建設現場按標準工藝搭建?!?月2日,在鋼結構建筑工業制造工作委員會成立大會現場,同濟大學教授、博士生導師、國家土建結構預制裝配化工程技術研究中心副主任李元齊從新技術、新機遇、新模式及對新業態的展望4個方面,深入淺出地分享了對鋼結構建筑工業化建造新業態的思考。


    新技術 數字化設計 + 工廠化制造 + 機械化裝配 + 信息化管理  


    隨著建筑業生產率的不斷提升,其工業化進程也在逐步加快,建筑技術內涵被不斷拓寬。發展至今,已出現了3D打印部品和單元、甚至房屋的工業打印技術,以及裝配化或智能建造部品和單元、甚至房屋的流水線制造等多種未來技術試想和部分技術實踐,而數字化設計為這些方式的探索提供了基礎。


    “就裝配化或智能建造部品、單元和房屋的流水線制造來講,其技術手段是預制裝配,具有類工業產品特征,即“工廠化制造 + 機械化裝配 + 信息化管理 ”,像目前工業化較成熟的汽車制造一樣在工廠流水線造房子、機械化裝配房子和信息化管理房子?!崩钤R介紹道。


    這就意味著,鋼結構工業化建造未來要走新型工業化道路,以提高科技創新能力、減少環境污染、降低能源消耗、充分發揮人力資源優勢、提高經濟效益為基本要求,實現深度信息化水平甚至智能信息化初步水平。


    鋼結構工業化建造走新型工業化道路,其技術需具備以下特征:建筑設計個性化應能得到充分的發揮、建造系統采用可變的智能控制技術和柔性制造系統、從大規模成批建造走向大產量定制建造、形成完備的部品商品化生產,實現社會化生產體制、實行滿足個性化要求的菜單式訂購。


    李元齊表示,新型建筑工業化可取得四個“高”效果,即可通過工廠化、自動化、信息化,使生產效率大幅提高,實現高效率:通過自動流水線大規模生產,使產品質量和性能大幅提高,實現高質量;通過不斷的技術創新,使節能、減排和可持續發展效果大幅提高,實現高科技;通過規?;a和資源高效利用,使經濟效益大幅提高,實現高效益。


    新機遇 政策支持+廣闊市場 


    在政策推進方面,國家和地方都給予了鋼結構建筑很多支持。近年來,國家發改委、住房和城鄉建設部、工信部等均為鋼結構裝配式建筑提供了政策支持。


    其中,國家發改委聯合多部門印發《“十四五”時期“無廢城市”建設工作方案》提出大力發展裝配式建筑,有序提高綠色建筑占新建建筑的比例;同時在《全國特色小鎮規劃健康發展導則》中,明確強調大力發展綠色建筑,推廣裝配式建筑,以響應國家碳達標的總體目標。住房和城鄉建設部聯合三部門出臺《加快農房和村莊建設現代化的指導意見》,明確指出鼓勵選用鋼結構裝配式建筑等安全可靠的新型建造方式以完善房屋建設。


    地方也有建筑節能專項資金、財政補貼、用地支持、容積率獎勵、稅收優惠、金融支持、交通支持、項目資本金監管等相關政策支持。


    除政策支持外,在市場機遇方面,新城市、新農村、新基建、新產業也給鋼結構建筑帶來了巨大的發展空間。


    “新城市提出構建“無廢城市”、城市舊改與功能提升,新鄉村要建設特色小鎮、新農村、美麗鄉村,新興產業中的文旅、康養、現代農業設施、倉儲等,新型基礎設施建設中的5G基站建設、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁等,在這些方面,鋼結構建筑均大有可為?!崩钤R舉例說。


    新模式 從傳統施工到“類工業產品” 模式 


    鋼結構所用的鋼材是重要的工業基礎材料,因此鋼結構建筑產業具有先天的工業化優勢,至少在型材和配件層面具有強烈的工業化制造烙印和產品意識。工業化鋼結構建筑區別于傳統鋼結構建筑,就是強調它的部品化、可裝配化和部品工業化“制造”的高度適應性。


    李元齊以美國2007年建設的輕鋼龍骨體系Ohio 酒店為例,指出鋼結構建筑工業化建造可通過標準化房間、標準化墻板、標準化部件不同部品化方式實現,因此其技術關鍵可理解為:拆分(部品化)+加工(工廠化)+ 集成(裝配工藝標準化)+ 管理(信息化)。


    也可由此看出,相對傳統設計,工業化建筑的設計面臨著安全性、標準化與個性化如何統一、協同問題、產業模式變化的挑戰;相對傳統施工,面臨著形式從施工到集成、工人從農民工到產業工人、場地從工地到“工廠+工地”、運輸和管理從散料到預制部品、精度控制從厘米級到毫米級、容錯性從可現場處理到必須返工備料的新挑戰。面對這些挑戰,鋼結構建筑工業化建造便需要新模式、新手段。


    “也就是說,鋼結構建筑工業化模式需從工程模式轉變到 “類工業產品” 模式。簡言之使建筑建造產品化,并適合工業化生產?!崩钤R補充道。


    從工程模式進化到產品模式,這對建筑業來說,可謂是一場變革,必然存在著行業痛點。針對目前價格不確定、信息不對稱、定制加工、被動設計、供應鏈零散、無標準工法、無保障、質檢難、成本高、維保難的行業痛點,李元齊提出了運用平臺將技術、服務扁平化,在數字化建造中融入Al優化,將建造過程程序化,提升效率并結構性降低成本的解決路徑。


    新業態 產品思維和互聯網+ 


    面向未來,為有效提高行業效率,促進綠色低碳發展,建筑產業與其他產業同步向工業化、智能化方向前進勢在必行。無論面臨什么樣的技術挑戰和發展困難,實現建筑業工業化轉型升級是大勢所趨。


    李元齊認為,未來,鋼結構建筑工業化建造將在傳統建筑技術的基礎上,以數字化+人工智能+工業互聯網的手段,形成基于產品思維和互聯網+為主的新業態。其中,產品思維體現在建造模式和方法上,互聯網+涉及新業態營銷、協同、供應鏈、技術支撐等各個方面。


    (責任編輯:何雯麗)



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    [責任編輯:Susan]

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