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廣東建筑科技周

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空談?wù)`國，實(shí)干興邦！裝配式建筑技術(shù)不進(jìn)則退！

廣東建筑工業(yè)化展 2018-05-08 2114

建筑業(yè) VS 制造業(yè)

先看建筑業(yè)

我國從解放以后就開始搞建筑工業(yè)化，搞裝配式建筑，1959年就應(yīng)用當(dāng)時世界領(lǐng)先的預(yù)制框架+型鋼連接節(jié)點(diǎn)的裝配式建筑技術(shù)建成了我國第一棟裝配式建筑——北京民族飯店。梁思成先生還在人民日報上發(fā)表了“從拖泥帶水到干凈利索”的文章宣傳裝配式工業(yè)化建造方式。但我國建筑工業(yè)化歷經(jīng)幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨，可以說是抓一抓，停一停，再抓一抓，再停一停，最終幾個輪回之后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于先進(jìn)的國家和地區(qū)，即便是新世紀(jì)以來，發(fā)展了很多新技術(shù)，建成了很多的質(zhì)量好、性能優(yōu)的裝配式建筑，行業(yè)內(nèi)的“爭鳴”還停留在“裝配式建筑安全嗎、現(xiàn)澆好還是預(yù)制好、和裝配式=轉(zhuǎn)基因等本來就應(yīng)該不是問題的問題層面。

反觀制造業(yè)

今年3月份，廣東省人民政府印發(fā)廣東省深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施方案，大力推動互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)。

可以看到，制造業(yè)與建筑業(yè)非常不同，已經(jīng)上升到發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)、系統(tǒng)之系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及區(qū)塊鏈等深度擁抱人工智能時代的高度。

再回頭想想，建筑業(yè)發(fā)展到今天，大家花在購房上的錢是足夠多的了，可是老百姓的“獲得感“到底怎么樣呢？我們可以引用另一條網(wǎng)上熱議的話題：

可見，建筑業(yè)建造方式和建造標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他工業(yè)化制造的商品，高價低質(zhì)是普遍存在的痼疾。

而反觀制造業(yè)，我們可以看看這張充滿幽默感的網(wǎng)紅圖片——中美征稅對比。

美國對中國增加稅率的領(lǐng)域，幾乎全是制造業(yè)，這就說明我們的制造業(yè)非常有市場競爭力，雖然現(xiàn)在還不能說我們的產(chǎn)品技術(shù)、性能、質(zhì)量比美國強(qiáng)，但我們一定是物美價廉的，我們的性價比好，所以市場認(rèn)可，也沖擊了“美國制造”。所以他才加稅。而中國的反制措施中加稅的幾乎全是農(nóng)產(chǎn)品。這也從另一個側(cè)面說明了中美制造業(yè)的一些比較微妙的變化。

總之，我國的制造業(yè)是持續(xù)發(fā)展，越來越強(qiáng)，而建筑業(yè)，是數(shù)量第一，質(zhì)量還有很大提升空間，需要從大到強(qiáng)，要強(qiáng)必須靠科技引領(lǐng)。

建筑業(yè)面臨的重大機(jī)遇與挑戰(zhàn)

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，我國建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，建造能力不斷增強(qiáng)，帶動了大量關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)，已成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、城鄉(xiāng)建設(shè)和民生改善作出了重要貢獻(xiàn)。

至2016年，全國建筑業(yè)總產(chǎn)值達(dá)19.36萬億元。全年建筑業(yè)增加值達(dá)4.95萬億元，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的6.66%。據(jù)悉，我國建筑業(yè)增加值這個數(shù)字已超過美國，居全球第一。

近年來，我國建筑業(yè)雖然取得巨大成就、積累了豐厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)能力。但是，我們必須清醒地看到：我國建筑業(yè)目前仍是一個勞動密集型、建造方式相對落后的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。

面臨的問題主要表現(xiàn)在：

工程建設(shè)中的質(zhì)量和安全問題還頻有發(fā)生；
設(shè)計、施工脫節(jié)，工程建設(shè)難以高效組織；
現(xiàn)場手工濕作業(yè)為主，工人技能素質(zhì)不高；
經(jīng)營管理粗放，工程效率、效益較為偏低；
建造方式相對落后，企業(yè)核心競爭力不強(qiáng)；
工程建設(shè)資源浪費(fèi)大，垃圾較多污染較大。

當(dāng)前，我國建筑業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展的重要?dú)v史節(jié)點(diǎn)。供給側(cè)改革深入推進(jìn)，改革新政密集出臺，中央創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略為建筑業(yè)改革與發(fā)展注入了強(qiáng)大活力，建筑業(yè)發(fā)展的舊模式已經(jīng)難以為繼，新業(yè)態(tài)正在構(gòu)建，為我國建筑業(yè)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

建筑業(yè)面臨的挑戰(zhàn)：

增長方式轉(zhuǎn)變的挑戰(zhàn)。建筑業(yè)如何盡快改變傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)經(jīng)營管理方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，開創(chuàng)新的局面，打造新形勢下經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新引擎，有效促進(jìn)增長方式的轉(zhuǎn)變，是當(dāng)前建筑業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。
建造方式變革的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)建造方式具有很強(qiáng)的路徑依賴性，技術(shù)、利益、觀念、體制等都頑固地存在保守性。尤其是“工地”向“工廠”轉(zhuǎn)型、“分包”向“總包”轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)。
創(chuàng)新能力不足的挑戰(zhàn)。我國建筑業(yè)正處創(chuàng)新發(fā)展的起步階段，企業(yè)主體在設(shè)計、生產(chǎn)、施工和管理方面的創(chuàng)新動力和能力都相對不足，這將為未來技術(shù)創(chuàng)新體系的建設(shè)帶來挑戰(zhàn)。

尤其在科技創(chuàng)新能力方面，我這里收集了一些數(shù)字：

上表中關(guān)于建筑業(yè)的數(shù)據(jù)來自一位教授的文章：

建筑科技領(lǐng)域的挑戰(zhàn)——《中國建筑行業(yè)增長和各增長要素關(guān)系的實(shí)證分析》

文章以中國建筑業(yè)1995—2012年18年的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用SPSS分析工具分析了中國建筑業(yè)總產(chǎn)值在這段時間內(nèi)的總體遞增關(guān)系。同時，借助于柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)和索洛方程計算分析出計算出勞動投入、資本投入和科學(xué)技術(shù)對建筑業(yè)產(chǎn)出增長的相對貢獻(xiàn)率。通過數(shù)據(jù)分析最終得出建筑業(yè)產(chǎn)出增長的貢獻(xiàn)主要來源于資本和勞動力的貢獻(xiàn)，同時科技進(jìn)步的作用相對不足。

從上式看出，在產(chǎn)值年平均增長率為9.39%中,勞動投入貢獻(xiàn)率、資本投入貢獻(xiàn)率和科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率分別36.09%、61.99%和1.92%。

雖然這是2015年的測算，但大家都知道，建筑業(yè)這幾年科技發(fā)揮的作用并沒有太大的變化，主要靠投資和勞動力投入來推動發(fā)展的狀況并沒有太大改變。

從這組數(shù)字，不難解釋為什么在整個社會都在追逐互聯(lián)網(wǎng)金融、區(qū)塊鏈、數(shù)字醫(yī)療、人工智能、無人駕駛、共享經(jīng)濟(jì)等新技術(shù)與新經(jīng)濟(jì)熱潮的時候，卻很少能看到建筑業(yè)的影子這個疑問了。

再次將建筑業(yè)和制造業(yè)二者對比：

我想大家對建筑缺科技這個結(jié)論應(yīng)該是不再質(zhì)疑的了。從發(fā)展前景的角度來看，未來中國建筑業(yè)必將邁上綠色化、工業(yè)化、社會化、信息化發(fā)展之路。綠色、智慧、裝配的科技型建筑極其建造方式必將成為時代的優(yōu)選。

幾點(diǎn)倡議

空談?wù)`國，實(shí)干興邦

預(yù)制與現(xiàn)澆，孰優(yōu)孰劣，不是你死我活的階級斗爭，不要陷入“主義之爭”！“小平爺爺南巡講話：計劃多一點(diǎn)，還是市場多一點(diǎn)，不是社會主義的本質(zhì)區(qū)別。同理，預(yù)制多一點(diǎn)，還是現(xiàn)澆多一點(diǎn)，也不是建筑工業(yè)化的本質(zhì)區(qū)別。建筑工業(yè)化的本質(zhì)，是“四個有利于”，即：是否有利于提高質(zhì)量（命）、提高效率（錢）、減少人工（最大短板）、節(jié)能減排（基本國策）。”（岑巖）
不坐而論道，不酸腐空談，不當(dāng)標(biāo)題黨。而要到工廠去、到工地去、到生產(chǎn)的第一線去尋找答案。光靠“裝配式建筑之風(fēng)”、“裝配式轉(zhuǎn)基因”、“發(fā)改委”之類的吸引眼球的標(biāo)題和以點(diǎn)蓋面、以偏概全的臆想，幫不了建筑業(yè)科技進(jìn)步和質(zhì)量提升，給不了人民在建筑使用上的“獲得感”。
行勝于言，做好做實(shí)才是硬道理。建筑工業(yè)化起起落落到今天，我國于先進(jìn)國家和地區(qū)最大的不同就是“做一做，停一停，再做一做，再停一停”。科技進(jìn)步需要圍繞項目工程實(shí)踐來開展，不能離開項目搞科研，同時也不能用項目思維來對待科研，不能干完了就完?？蒲惺钱a(chǎn)品思維，有一個迭代的過程，以中建造樓機(jī)和裝配式剪力墻體系的逐步完善為例。

未來已來，不進(jìn)則退

人類社會的每一次重大的科技與產(chǎn)業(yè)革命，必將引起建筑業(yè)的新變革。未來已來，在大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大背景下，還想維系既有的利益格局，還想用粗放落后的生產(chǎn)方式。是否感覺像晚清貴族害怕照相將自己魂兒勾了去，汽車剛出來時很多人笑話它還不如馬車跑得快是一個道理。

無論預(yù)制與現(xiàn)澆，都要創(chuàng)新，都要進(jìn)步，技術(shù)必須進(jìn)步，不進(jìn)則退！“大國重器”的中建造樓機(jī)，利用核心筒現(xiàn)澆工藝，支撐頂升平臺，完成了大量內(nèi)現(xiàn)澆外裝配的框筒結(jié)構(gòu)超高層建筑。

科技引領(lǐng)建筑未來

總之，建筑業(yè)需要變革才有未來，變革需要科技引領(lǐng)，新型建造方式要用+思維，+模式，我們要擁抱時代，要“+綠色”、“+智慧”、“+機(jī)器人”、“+系統(tǒng)”……

如何“+”

+“建筑系統(tǒng)”——裝配式建筑一體化設(shè)計理論

▲ 裝配式建筑的現(xiàn)狀

裝配式建筑有很多優(yōu)點(diǎn)，沒有得到很好發(fā)展的原因，在于各種技術(shù)要素均處于碎片化、割裂、離散狀態(tài)，缺乏系統(tǒng)性。

▲ 系統(tǒng)集成的設(shè)計：建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電及內(nèi)裝有機(jī)結(jié)合

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方式，在工程設(shè)計階段，大部分是為滿足規(guī)范而設(shè)計。與工程設(shè)計服務(wù)于工程建造過程的“初心”，漸行漸遠(yuǎn)！

▲ 僅僅為了滿足規(guī)范的設(shè)計

裝配式建筑要解決“三個一體化”的問題，其中裝配式建筑設(shè)計要解決如下關(guān)鍵問題：

國家十三五重點(diǎn)研發(fā)計劃項目《工業(yè)化建筑設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)》協(xié)同其他關(guān)鍵項目解決的問題：

系統(tǒng)工程理論：

系統(tǒng)：是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成具有特定功能的有機(jī)整體。
系統(tǒng)工程：是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化的管理工程技術(shù)。發(fā)端于二戰(zhàn)之后，是二戰(zhàn)后人類社會若干重大科技突破和革命性變革的基礎(chǔ)性理論支撐和方法論。比如美國研制原子彈的曼哈頓計劃和登月火箭阿波羅計劃就是系統(tǒng)工程的杰作。我國兩彈一星以及運(yùn)載火箭等重大項目的成功，也是受惠于錢學(xué)森先生將系統(tǒng)工程的理論和方法引入并結(jié)合了我國國情的需要。
建筑系統(tǒng)工程：將裝配式建筑作為一個整體的系統(tǒng)加以研究，并融合設(shè)計、生產(chǎn)、裝配、管理及控制等要素手段，以總體最優(yōu)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)建筑的提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展。

裝配式結(jié)構(gòu)不等于裝配式建筑，只有象動車一樣，集成了建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝，成為一個最優(yōu)化系統(tǒng)，完整的建筑產(chǎn)品的性能質(zhì)量可以媲美工業(yè)產(chǎn)品的建筑，才是我們要的“裝配式建筑”。

裝配式建筑設(shè)計，需要建立“建筑系統(tǒng)”“集成設(shè)計”的理論和方法！

集成創(chuàng)新的時代已經(jīng)來臨——“系統(tǒng)決定成敗，集成者得天下”__周濟(jì)

可能技術(shù)不是最新的，但這些技術(shù)的組合是革命性的創(chuàng)新。

Google無人駕駛汽車，集成了各種先進(jìn)的信息獲取、傳遞、控制和應(yīng)用技術(shù)，突出了新的智能技術(shù)和軟件技術(shù)。

蘋果系列產(chǎn)品，通過采用各種最新信息技術(shù)、管理技術(shù)與工具，對各個創(chuàng)新要素和創(chuàng)新內(nèi)容進(jìn)行選擇、集成和優(yōu)化，形成了優(yōu)勢互補(bǔ)的動態(tài)創(chuàng)新過程。

+“綠色建筑”

山東建筑大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合樓項目——國內(nèi)首棟裝配式鋼結(jié)構(gòu)被動式建筑：

山東建筑大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合樓工程位于山東建筑大學(xué)新校區(qū)內(nèi)圖書信息樓南側(cè)，緊鄰雪山東麓，本次設(shè)計為教學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合樓主樓部分，是國內(nèi)首個鋼結(jié)構(gòu)裝配式超低能耗綠色建筑，結(jié)構(gòu)形式為鋼框架結(jié)構(gòu)，外墻采用裝配式ALC條板復(fù)合外保溫及高效節(jié)能窗系統(tǒng)。

該項目為中德國際科技合作示范項目——被動式超低能耗建筑。

▲ 建議方案一：氣密層+巖棉保溫+復(fù)合外墻板

▲ 建議方案二：氣密層+ALC內(nèi)嵌墻板+外保溫

該項目的能耗指標(biāo)均滿足超低能耗建筑的目標(biāo)值：

備注：

1、在該項目建設(shè)過程中，由山東建科院進(jìn)行氣密性檢測，得到測試結(jié)果；

2、N50是指在50Pa下監(jiān)測的房屋內(nèi)空氣流量。

+“智能建造”

BIM是智能建造的基礎(chǔ)，因此裝配式建筑設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)中，BIM協(xié)同平臺非常重要：

（十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目6.2課題1、課題2的核心內(nèi)容）要求2016年建成。

以BIM一體化協(xié)同設(shè)計為基礎(chǔ)，用BIM作為承載工具，向采購、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工全過程提供正確有效的信息并加以利用。

云端協(xié)同EPC模式：

應(yīng)用于設(shè)計階段、商務(wù)階段、生產(chǎn)階段、施工階段和裝修階段的全流程。

建設(shè)了“基于企業(yè)云”的裝配式建筑協(xié)同平臺。我們編制了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《裝配式建筑設(shè)計BIM協(xié)同規(guī)則》，設(shè)定了設(shè)計資源標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計行為標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計交付標(biāo)準(zhǔn)。以裕璟家園為開端，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑“全員、全專業(yè)、全過程”的三全BIM應(yīng)用。