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新型建筑工业化与门窗幕墙行业的发展机遇——郝际平

来源:中国幕墙网收集整理  作者:郝际平  日期:2016-11-15
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  随着社会的进步、经济的发展,人们对居住舒适性的要求越来越高,耗费的能源越来越大。我们既要满足人们对居住舒适性的要求,又要建造节能好的建筑。就目前现状看,我国建筑无论在建造、使用还是在拆除的过程中,能耗都很大。建筑能耗占社会总能耗的比例在逐年上升,已从上世纪七十年代末的10%上升到27.45%。据住建部科技司推算:随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能比例最终还将上升至35%

  随着社会的进步、经济的发展,人们对居住舒适性的要求越来越高,耗费的能源越来越大。我们既要满足人们对居住舒适性的要求,又要建造节能好的建筑。就目前现状看,我国建筑无论在建造、使用还是在拆除的过程中,能耗都很大。建筑能耗占社会总能耗的比例在逐年上升,已从上世纪七十年代末的10%上升到27.45%。据住建部科技司推算:随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,我国建筑耗能(词条“建筑耗能”由行业大百科提供)比例最终还将上升至35%左右,如此大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。

中国建筑金属结构协会 郝际平 会长

  据2015年《中国建筑节能年度发展研究报告》数据显示:截至2013年中国民用建筑综合面积为545亿平方米,其中97%以上是高能耗建筑,而我国目前每年建成的房屋面积仍高达16亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。以如此建设速度,预计到2020年,全国高耗能建筑面积将达到700亿平方米。如果再不注重建筑节能设计,改变建造方式,加强“四节一环保”的绿色建筑的使用,将直接加剧能源危机。

  我国《绿色建筑行动方案》中也明确指出:“住房城乡建设等部门(词条“门”由行业大百科提供)要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系,推动结构件、部品、部件的标准化,丰富标准件的种类,提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系,加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。”

  因此,下一步建筑业的重点任务就是“推动建筑工业化”。建筑门窗幕墙行业作为建筑业重要的组成部分,加快建筑门窗幕墙工业化的步伐,实现建筑门窗幕墙工业化与信息化的深度融合不仅具有十分重要的现实意义,而且具有长远的社会意义。

  一、发展建筑工业化的必要性:

  建筑能耗如此之大,高能耗建筑如此之多,建筑工业化就成为建筑节能的重要突破口,也是未来建筑业发展的必由之路。 建筑工业化就是通过“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能应用”的方式,改变传统建筑业的生产方式。

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  首先,与发达国家的现状进行对比:英国、美国、日本等发达国家的装配式建筑的比例在70%以上,我国的比例尚不足7%,可见装配式建筑未来的市场规模还是非常可观的。

  其次,我国人口红利已不在,以密集劳动力为主要作业工人的建筑模式已很难持续,新型的建造方式既是时代发展的召唤也是发展的必然。

  再次,传统的建筑施工方式的高污染、高耗能已不满足我国对绿色节能建筑的发展要求。国家在推动装配式建筑发展方面也给出了明确的指标,总理2016政府年工作报告指出:要积极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量。

  二、建筑工业化发展的优势

  从政策上讲:根据《建筑产业现代化发展纲要》的要求,到2020年,装配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年,装配式建筑占新建建筑的比例50%以上。据不完全统计,目前全国已有30多个省市出台了装配式建筑专门的指导意见和相关配套措施,不少地方更是对装配式建筑的发展提出了明确要求。越多越多的市场主体开始加入到装配式建筑的建设大军中。但是由于改革开放前,钢铁工业的发展水平滞后,产量有限,钢结构的应用受到限制,致使钢结构及其知识的普及远远不如钢混结构,以致我国已成为世界钢产量第一时,一讲装配化就是钢混结构,忘掉了与生俱来就是装配式建筑的钢结构。这一点应该引起建筑业界的高度关注。

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  从社会环境讲: 一方面新型城镇化带来城镇快速发展,意味着大量的建筑需求将持续,而建筑工业化契合了节能减排的需求,传统的高能耗建筑方式必须改变。另一方面,随着人口红利的逐渐消失,越来越严重的建筑人工紧缺和人力资源成本的上升,带来建筑业对提高劳动生产率需求的提升。从而使过去制约建筑工业化发展的建造成本高的制约逐渐消失。

  从节能优势上讲: 据统计采用装配式建筑,建造过程中的一次节能就能带来可观的效益:无须搭设脚手架,不用传统木模板、木方,节约木材90%;节约用水65%左右;节约钢材5%-8%;节约混凝土10%左右;减少现场施工垃圾90%;施工阶段,现场基本无粉尘污染;减少现场施工场地50%左右;减少现场作业人员50%以上;减少现场生活垃圾50%以上。

  三、未来建筑工业化发展的关键点

  1、 注重系统研究和专门人才的培养

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  创新是生命。人才是关键。未来科技的主体是企业,企业要加大科技投入,培育新型建筑工业化研究机构,主动和高等院校、设计、研究机构联合,开展专门的工业化技术研究,建立“政、产、学、研、用”五位一体的机制。财政科技经费也要支持新型建筑工业化的科研及引进、消化、吸收再创造等工作。同时要高度关注人才的培养,我们既要培养专业技术人才,也要培养管理经营人才,同时不能忽视具有“工匠精神”的产业工人。

  2、 建立标准化体系的同时调和标准化与多元化之间的矛盾

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  一方面我国目前建筑行业标准的监管存在缺失,制定的标准体系尚未出台行业强制性准则,产业链中很多环节并未实际按照标准执行。而标准体系的建立是实现建筑产品的大批量、社会化、商品化生产的前提,也是大幅降低工业化成本的必要条件。从世界各国的经验来讲,标准化体系的建立能够极大地推动建筑工业化的发展。因此在未来制订工业化建筑全过程、主要产业链的标准体系尤为重要;而建筑的标准化、模块化设计技术体系与通用化接口技术研发也是建筑工业化发展的必要需求。

  另一方面,目前标准化体系设计方面还处于设计定型、构件统一、规格少且强调标准化与通用化阶段,而现在消费者需求的是个性化,多元化的产品。在今后标准的设定中应更多的注重灵活性以及解决标准领域的制约瓶颈问题,促进行业快速发展。

  3、注意结构体系的完备性

  目前,社会上普遍缺少对结构体系的认知,由于这样那样的原因,人们对钢混结构了解较多,对钢结构知之甚少。我们要加大宣传力度,让更多的人了解钢结构,组合结构,使政府工作报告中明确指出的“大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量”落到实处。

  4、注重工业化发展上下游全产业链的共同发展

  新型建筑工业化的发展依赖于研究、施工、设计、生产、监督、服务等全产业链的共同进步,如传统的建筑业中“建筑设计”属于独立的行业,因此设计时无需考虑施工的工艺流程,施工对设计阶段的影响也有限。而新型建筑工业化的生产方式是采用信息化的方式协同设计、施工、部品建造与装饰装修紧密的结合。从部品生产角度,很多部件需要附加在构件上,需要大量产业链环节之间接口集成的问题,这不是一家企业的事情,需要标准化设计企业、部品生产企业、建材企业、安装施工企业等一起配合完成。因此建筑工业化必须是全产业链的工业化,建筑从设计出图、生产制造、运输配送、施工安装、到验收运营的全过程都要实现工业化。

  四、建筑门窗幕墙的工业化

  在建筑领域,我国门窗每年有五亿平方米的产量,它的产值超过了两千亿元人民币;幕墙每年有八千到九千万平方米的产量,产值超过一千亿元。就产业化程度而言,幕墙相对比较高,大型建筑和公共建筑(词条“公共建筑”由行业大百科提供),特别是超高层,单元式幕墙使用率80%,一般幕墙安装方式无法实现。而门窗作为一种工业化产品,工业化的生产、加工、安装比例也在逐年增加。

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  建筑门窗幕墙工业化的定义就是采用现代工业的生产和管理手段替代传统的、分散式手工业的生产方式,从而达到降低成本、提高质量的目的。其特征在于以门窗幕墙系统的设计标准化为前提、工厂生产集约化为手段、现场施工装配化与标准化为核心、组织管理科学化为保证。在建筑门窗幕墙系统化、标准化和信息化的基础上,实现建筑门窗幕墙的工业化,进而达到产品化的目标,是建筑门窗幕墙行业发展的必然趋势。

  1、门窗企业的工业化发展

  在新型建筑工业化发展的大环境下,门窗需要设计系统化、标准化;生产精细化、工艺化;施工机械化,装配化,这样的发展模式对于门窗企业既是机遇又是挑战。

  门窗企业要注意工艺标准化、设备标准化使产品性能更加稳定并且得到提高。在具备条件的情况下,标准规格的门窗产品整樘出厂。对于建筑标准规格外的门窗采用标准附框或专用附框进行安装。附框内口的宽、高构造尺寸应与门窗洞口标志尺寸一致,在洞口装修阶段或装修完成后采用标准的方法进行整体安装,从而最大程度的解决标准化与多元化之间的矛盾,使门窗产品更有适合于建筑工业化发展。

  在生产过程中,建立智能化工厂。将大批量标准化产品生产与柔性定制化生产相结合。满足后工业化时代不同层次消费者对产品的需求。

  2、幕墙企业的工业化发展

  应对建筑工业化,幕墙企业要从设计、生产、施工和信息化管理等方面寻求发展与突破。从设计开始,BIM作为建筑信息模型技术,贯穿于幕墙工程始终,通过参数模型整合各种项目的相关信息,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。在设计与产品生产中注重研发,推广单元式幕墙的应用,提高产品标准化程度,使部件、附件的通用性和可置换性得以提高。同时大力推动装配式建筑发展,注重预制建筑节点的延性和防水等关键技术研发,提升施工管理的水平。从而达到各环节整体发展,提升我国新型建筑工业化进行的速度。

  总之,人类社会发展要走可持续之路,建筑业发展要走绿色化之路已成为大家的共识和必然选择。新型建筑工业化就是建筑业绿色发展的首选之路,她为门窗幕墙企业带来了无限的发展空间,产品的创新,技术的进步,绿色的需求......,只有抓如机遇,走在前列的企业才能成为舞台的主角。

  注:本文由郝际平会长“第十四届Fenestration Days China中国国际门窗幕墙高级研讨会”开幕式上的演讲内容录音,整理而成。

  延伸阅读:

郝际平简介

  郝际平,男,博士,博士后,二级教授,博士生导师,汉族,1959年7月生于西安,籍贯山西襄垣。现任全国政协十二届委员会委员,西安建筑科技大学特聘教授,副校长,党委委员,中国建筑金属结构协会会长。陕西省教学名师,国家级重点学科《结构工程》学科带头人,国务院学位委员会第五、六届学科评议组(土木工程)成员,国家住房和城乡建设部专家委员会专家,国家科学技术奖评审专家,全国博士后管委会专家组专家,陕西省科协常委,美国土木工程学会会员,《建筑结构学报》、《工程力学》、《建筑结构》、《钢结构》、《空间结构》、《建筑钢结构进展》、《建筑科学与工程学报》、《西安建筑科技大学学报》杂志编委。

  教育经历

  1978.02 ~ 1982.01 西安公路学院(现长安大学),工程力学,工学学士学位

  1986.09 ~ 1988.12 西安建筑科技大学,工程力学,工学硕士学位

  1991.09 ~ 1995.05 西安建筑科技大学,结构工程,工学博士学位

  1996.12 ~ 2000.01 哈尔滨建筑大学,土木水利博士后流动站,博士后研究

  工作经历

  1982.01 ~ 1984.09 交通部第一公路勘察设计院,工程师

  1984.09 ~ 1993.10 西安建筑科技大学,助教、讲师

  1993.10 ~ 1997.10 西安建筑科技大学,副教授

  1997.05 ~ 1998.05 澳大利亚Wollongong 大学,客座教授

  1997.10至今 西安建筑科技大学,教授

  研究经历(主持)

  主要从事结构工程(钢结构)及工程力学的研究与教学。承担和完成多项国家自然科学基金项目,省、部自然科学基金项目,省“13115”重大项目、厅局及横向项目等,内容涉及:钢结构高等分析理论;钢结构关键构件的理论及应用;装配式钢结构体系研究;桥梁疲劳寿命分析。获发明专利授权5项,实用新型专利授权45项;在《Journal Structural Engineering 》、《Thin-Walled Structures》、《建筑结构学报》、《工程力学》、《土木工程学报》等发表论文260余篇,其中EI、SCI收录50余篇,编著出版著作6部。作为主要参编人,参加编写国家《钢结构规范》、国家《冷弯型钢规范》、国家《炼铁工艺炉壳体结构技术规范》、《钢结构技术规范》、国家《高耸与复杂钢结构检测与鉴定技术标准》、《拱形钢结构技术规程》、《钢结构高强度螺栓连接技术规程》等,地方规程两部。2005年以来,获国家科技进步二等奖一项,省科技进步一等奖一项,二等奖两项,获国家优秀教学成果二等奖两项,陕西省优秀教学成果特等奖一项。国家级精品课程《钢结构》的负责人,陕西省级《钢结构》教学团队负责人, 全国优秀科技工作者。

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