□李兴龙 张高青
题记:本着服务企业、规范行业、发展产业的主旨,6月1日,本报“建材与装饰”专刊责任编辑、记者随同上海市建设协会有关分管负责人前往江苏生态屋住工股份有限公司(下简称:生态屋)参观考察,听取了该公司董事长陈星岑关于“LP(轻型预制)装配式建筑构件”从设备制造、建材生产、施工工艺所形成的知识产权体系介绍。
在大力推进装配式建筑,实现建筑业转型升级的新形势下,“生态屋”创新模式高度契合着国家提出新型建筑工业化发展理念,对加快我国建筑产业转型升级、走高质量发展之路起到一定的示范效应。
转型升级是新型建筑工业化发展的必然需要
今年全国“两会”,李克强总理在政府工作报告中用了相当篇幅介绍了“十四五”目标任务。其中,乡村振兴、新型城镇化建设、区域协调发展以及创新发展得到了进一步的明确,新时代赋予了建筑产业新使命。
改革开放以来,我国建筑产业发展取得了巨大成就,但也出现了资源、能源浪费和环境污染等一系列问题,与人民日益增长的美好生活需要相比,建筑业在科技创新、节能减排等方面还有很大的发展空间。去年,国家住建部发出《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》,提出“推广装配式混凝土建筑”,明确要完善适用于不同建筑类型的装配式混凝土建筑结构体系,加大高性能混凝土、高强钢筋和消能减震、预应力技术的集成应用。在保障性住房和商品住宅中积极应用装配式混凝土结构,鼓励有条件的地区全面推广应用预制内隔墙、预制楼梯板和预制楼板。
研究数据表明,装配式混凝土建设项目在施工过程中相比传统方式可减少建筑垃圾排放70%,节约木材60%,节约水泥砂浆55%,减少水资源消耗25%。更重要的是,装配式建筑能从根本上改变施工现场“脏乱差”局面,有效降低建造过程大气污染和建筑垃圾排放,最大程度减少扬尘、噪声等环境污染,助力城市环境改善和生态文明建设。因此,以新型建筑工业化带动建筑产业转型升级势在必行。
创新型“生态屋”现浇集成建筑打造“中国建造”
调研人员在生产车间看到,由“生态屋”自主创新、制造的大型构件生产机器,连续不断地把一块块钢网模板压制了出来,“车间里的建筑工地”在这里得到了浓缩,一个现代工业化的工地就在眼前:卡条桁架、钢筋桁架、钢网模板、保温板材扎成的钢筋“骨架”——LP(轻型预制)剪力墙,井然有序地排列在车间。据介绍,该预制件是“生态屋”主打拳头产品,也是目前市场上唯一竖向装配式预制件,参观场地让人亲眼看见、认知了这类新型保温建筑“内脏”结构系统。
据介绍,LP(轻型预制)剪力墙表层材料、填充的高性能自密实混凝土、钢筋桁架、轻质芯料等,可以被看作是人体中的“皮、肉、骨胳、骨髓”一样,其中,钢筋“骨胳”中夹扎着一层10厘米厚的复合保温免拆模板,经混凝土浇捣后即永远被包裹了起来,这样造出来的墙体,既有着坚固抗震的强力,又具有良好的保温、防水、隔音功能,可以说是当今绿色生态建筑、被动房建筑十分理想的墙体。
与会人员认真详细听取了“生态屋”董事长、科技创新带头人陈星岑、项目主管许荣关于LP装配式建筑构件的研发制造、施工工艺、项目案例等方面的创新实践。
资料反映,这类装配式建筑构件是由“钢筋、模板、保温”三大要素集成的,用于建筑剪力墙、楼板、外围护墙、内隔墙的营造。从它的原理上看,主要分为“三级装配”:一级装配(工厂标准件),是指其建筑基材由钢筋桁架、钢网模板、保温板组成的预制产品构件;二级装配(钢筋笼构件体),是指把这些预制构件运至工棚后组装成所需的建筑构件;三级装配(钢筋笼建筑),是指把预制的建筑构件装配成建筑体,经混凝土一次浇筑成型。
据陈星岑介绍,该公司研发制造的轻型预制装配式建筑预制构件,颠覆了传统建筑营造方式,极大地提高了施工效率,保证了成型建筑高质量发展水平;同时,它有效地解决了预制混凝土PC连接点浇筑可能在安全方面出现的问题,减少了建筑体混凝土量的整体搬运距离,还革命性地降低了15%至30%的造价。
调研人员听取、分析了“生态屋”项目主管负责人许荣关于轻型预制技术的多元亮点、优势:在竞争优势上,体现了符合国家宏观政策导向,其节约、抗震、安全、成本等方面都优于传统钢筋混凝土和PC混凝土预制;在市场优势上,体现了不改变建筑形态、不改变建筑结构、不改变总包方式;同时,实现了基材标准生产、优化了施工工艺、提升了安全效率、减少了工程总量、降低了大量成本。实践证明,轻型预制技术可减少模板工≥80%,减少木工≥85%,减少钢筋工≥40%,减少泥瓦工≥35%。
由于轻型预制有着上述的优势,其构件已远销海外,主要以“沙特”地区为多;“生态屋”新型建造品类的机械、建材、房屋产品等也远销全国各地,并出口至迪拜、意大利、阿尔及利亚、俄罗斯等40多个国家和地区。
近年来,“生态屋”坚持新发展理念——创新、协调、绿色、开放、共享,先后与同济大学、东南大学组建产学研合作中心,取得了150多项专利,其中,发明专利41项,并向世界100多个国家申请了国际PCT。陈星岑告诉调研人员说,“生态屋”科技创新生生不息,先后参与国家“十二五”科技支撑计划项目——保障性住房工业化设计建造关键技术研究与示范,参与国家“十三五”重点研发课题——乡村住宅设计与建造关键技术等,成为LP(轻型预制)装配式建筑构件国家标准的起草单位。陈星岑说:“我们的目标就是打造具有国际竞争力的‘中国建造’。”
从社会长远利益审视装配式建筑高质量发展
新型建筑工业化,从社会效应的长远利益上看,还在于“碳达峰”“碳中和”的远景实施目标,本次调研把“双碳”战略联系了起来。2020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。在此以后的气候雄心峰会上,我国宣布了更具体的目标:到2030年,单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。因此,新型建筑现代化的转型升级,远远还在路上,其科技含量的现代化率必须以“双碳”目标要求实现真正意义上的高质量发展。
调研会上,就如何进一步规模化融入国内外建筑市场,实现可借鉴、可复制的成果转化,以及进一步创新发展方面进行了交流。有关专家认为,目前,我国传统钢筋混凝土建筑的作业方式还比较普遍,PC混凝土预制市场规模化发展的同时,还需要在补短板、强弱项中改良、转型、升级。事实表明,实现新型建筑工业化,建筑产业资源、能源利用的效率、水平必须要高,必须有效限制好建筑垃圾排放量、改变施工扬尘噪声、环境污染、质量安全等问题。因此,建筑产业要在实现“碳达峰”“碳中和”方面上台级,只有通过转型升级,才能走通“华山”之路,才能解决好经济增长与资源能源之间的矛盾。
调研认为,“生态屋”轻型预制还需多项突破,要加快形成以知识产权为载体的行业“团体标准”;要把符合“新技术、新产业、新业态和新模式”优势转化为影响建筑产业可借鉴、可复制的共享生产力;建立以设计为引领的产业对接机制;提升、建立轻型预制混凝土现浇创新示范模式;推进数字化应用,深化轻型预制+BIM,+EPC。