【正文】 方案競賽制度和產(chǎn)品認(rèn)證制度，提高住宅小裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 17 區(qū)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)水平，提高產(chǎn)業(yè)化住宅的科技含量。美國鋼結(jié)構(gòu)住宅市場發(fā)育完善，住宅構(gòu)、配件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及其專業(yè)化、商品化、社會化程度很裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 18 高，各種施工機(jī)械、設(shè)備、儀器等租賃化市場非常完善，住宅主要構(gòu)、配件在工廠里制作，與住宅建筑市場提供的各種配套的住宅部品現(xiàn)場組裝成整棟住宅，生產(chǎn)效率高。對低收入者則提供標(biāo)準(zhǔn)較低的廉租屋或公共 住房。法國的住宅工業(yè)化體系在經(jīng)歷了約 30 年的發(fā)展完善后，已經(jīng)完成由專用體系向通用體系過渡，促進(jìn)了法國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的全面發(fā)展。通過分析各國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展模式，對國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的啟示 : 1)住宅產(chǎn)業(yè)化的出現(xiàn)是建立在住宅市場大量需求的基礎(chǔ)上的。 四、 國內(nèi)市場情況 1. 國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅工程現(xiàn)狀 我國鋼結(jié)構(gòu)住宅處于研 究試點(diǎn)階段，通過建設(shè)部認(rèn)證的國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地有四個(gè) :兩個(gè)為住宅建筑體系產(chǎn)業(yè)化基地：天津二建、北京北新建材集團(tuán)，兩個(gè)為住宅部品產(chǎn)業(yè)化基地青島海爾、浙江正泰。 2. 我國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀分析 目前我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅標(biāo)準(zhǔn)化程度低，相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)住宅的規(guī)范、技術(shù)落后，工業(yè)化水平均低，呈現(xiàn)出“四低兩高”的特點(diǎn) :工業(yè)化水平低，成套技術(shù)集成度低，勞動力生產(chǎn)率低，住宅綜合質(zhì)量低 。 五、 鋼結(jié)構(gòu)住宅構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì) 1. 標(biāo)準(zhǔn)化概述 1) 鋼結(jié)構(gòu)住宅的標(biāo)準(zhǔn)化 1)標(biāo)準(zhǔn)化的定義及特點(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)，就是對重復(fù)性生產(chǎn)活動做一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，大家都參照這個(gè)規(guī)定從事生產(chǎn)活動，它以科學(xué)技術(shù)研究和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施是為了獲得最佳生產(chǎn)程序和效益。 目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅的標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀是 : (1)鋼結(jié)構(gòu)住宅標(biāo)準(zhǔn)化僅有綱領(lǐng)性文件，具體構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范沒有頒布，缺少必要的標(biāo)準(zhǔn)化參考依據(jù) 。 (3)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，對鋼材進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化成批量加工制作，實(shí)現(xiàn)構(gòu)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 27 配件的工廠化、機(jī) 械化生產(chǎn)，減少現(xiàn)場的切割量和焊接量，最大限度的保證構(gòu)件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益 。因此，一個(gè)建筑體系的建構(gòu)必須首先確定其適用性的基本模數(shù)，它有三個(gè)方面的功能 :作為建筑設(shè)計(jì)依據(jù) 。 鋼管混凝土柱就是在鋼管中注入混凝土，使混凝土出于三向受力的狀態(tài)下充分發(fā)揮混凝土的抗壓能力，目前有圓管、方管兩種。 2)鋼梁的標(biāo)準(zhǔn)化 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》的型鋼表，鋼梁最好用 H 型鋼?！皹?gòu)件結(jié)構(gòu)”的優(yōu)點(diǎn)是可以提前預(yù)加工，在 施工現(xiàn)場安裝加工好的構(gòu)件比裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 32 較方便等特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是剛性連接節(jié)點(diǎn)的抗震性不理想，結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、加工工藝復(fù)雜，加工成本高，焊接時(shí)會破壞支撐柱的整體性能，同時(shí)焊接作業(yè)產(chǎn)生很大的能源消耗，不能滿足國家節(jié)能、環(huán)保、綠色發(fā)展的要求，并且制成后的支撐柱屬大構(gòu)件式結(jié)構(gòu)，制成后運(yùn)輸十分不便。 2) 適合與住宅產(chǎn)業(yè)化配套 采用 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”以后，建筑圍護(hù)產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)自己產(chǎn)品的特點(diǎn)，開發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)一系列滿足鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以大批量的生產(chǎn)以供施工現(xiàn)場的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 35 7) 降低鋼結(jié)構(gòu)綜合成本 建筑鋼結(jié)構(gòu)的成本應(yīng)該主要有以下幾部分組成：鋼材，鋼材加工 。按照這種速度，在未來 20 年中，中國裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 36 將不斷擴(kuò)建其城市，到 2030 年，全國將達(dá)到 70％的城市化率。德力公司通過 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”的產(chǎn)業(yè)化研究，通過合理的設(shè)計(jì)，提出在相同用鋼量的通等條件下，使用 “蝶形節(jié)點(diǎn) ”就可以提高抗震等級，達(dá)到提高抗震性的目的。 （ 3） 產(chǎn)品構(gòu)成關(guān)系： 產(chǎn)品的構(gòu)成由節(jié)點(diǎn)半卡 的組件部分、組成節(jié)點(diǎn)半卡的零裝配式 節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)半卡 1 摩擦抗剪桶 楔塊 壓 片 抗 剪 銷 緊固螺栓 楔 塊 連接板 承載板 自鎖肩 預(yù)緊肩 圖 31 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 40 件部分和構(gòu)成節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品的零件部分。 全自動組焊流水線：考慮到產(chǎn)品焊接量相對較少，但對焊接要求的復(fù)雜性和生產(chǎn)效率要求較高，同時(shí)考慮到產(chǎn)品的形狀尺寸的變化較多。在產(chǎn)品內(nèi)部工藝管理中對材料的機(jī)械性能進(jìn)行監(jiān)測，是確保其冷成型工藝的質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素，因此同樣采取跟蹤控制方式是必要的。 全自動組焊流水線： 采用 焊接機(jī)器人系統(tǒng) 對實(shí)現(xiàn)焊接性能的穩(wěn)定性和高效生產(chǎn)能得到較理想的操作效果。 3) 人員費(fèi)用 管理人員： 20 人 10000 元 /月 240 萬 元 /年 生產(chǎn)人員： 80 人 5000 元 /月 480 萬 元 年 720 萬 元 /年 4) 廠房面積及費(fèi)用 廠房及生產(chǎn)車間、庫房面積等共需要約為 10000 平方米，如果按照租賃方式，每年租金 300 萬元 。按照國家有關(guān)部門希望的在每年新建建筑中， 10%以上的結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)劃，即每年新建 2 億平方米的鋼結(jié)構(gòu)住宅，大約需要消耗鋼結(jié)構(gòu)用鋼 1000 萬噸，需要建立以上規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)制作企業(yè) 150 家，需要投入 300 億以上。公里計(jì)算。 九、 結(jié)論 從以上的市場及經(jīng)濟(jì)、社會效益分析來看，“蝶形節(jié)點(diǎn)”的生產(chǎn) 是可行的，目標(biāo)市場需求及發(fā)展空間很大，經(jīng)濟(jì)效益明顯，同時(shí)符合國家產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保要求，項(xiàng)目是可行的。新建和在建的 ф200ф660mm 大型機(jī)組共有 50 套，集中分布在華東、華北和東北地區(qū)。同時(shí)，由于“蝶形裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 48 節(jié)點(diǎn)”是符合現(xiàn)場組裝要求的，體積小，適合長途運(yùn)輸，不受施工地點(diǎn)和運(yùn)輸、環(huán)境的要求的影響，滿足國家計(jì)劃要求每年建設(shè) 2 億平方米鋼結(jié)構(gòu)住宅任務(wù)只要建設(shè) 15 家年 產(chǎn) 6萬噸的生產(chǎn)企業(yè)就可以。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 46 4. 銷售收入及財(cái)務(wù)預(yù)測 1) 產(chǎn)品銷售價(jià) 按照目前市場鋼材價(jià)格計(jì)算，現(xiàn)在“蝶形節(jié)點(diǎn)”的生產(chǎn)價(jià)格可以定為 9500 元 /噸 。以上的設(shè)計(jì)內(nèi)容均應(yīng)建立在 ISO 標(biāo)準(zhǔn)化體制下的產(chǎn)品技術(shù)管理的子系統(tǒng)中，該子系統(tǒng) 體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化物資管理、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)管理和標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)管理等。 . 沖孔：應(yīng)規(guī)定模具的定位板的定期檢查校核制度，以便保證孔位的精確度。 . 化學(xué)成分檢驗(yàn)：材料的化學(xué)成分對其焊接性能影響較大。因此下料工序采用數(shù)控火焰切割設(shè)備和工藝。蝶形卡 1 可通過預(yù)緊產(chǎn)生對摩擦抗剪板 2 的預(yù)壓力，同時(shí)具有與建筑鋼框架結(jié)構(gòu)橫梁 H 型鋼的翼板相連接的功能，承擔(dān)節(jié)點(diǎn)的抗彎、抗拉和部分抗剪；摩1 2 圖 11 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 38 擦抗剪桶 2 的內(nèi)側(cè)為摩擦面與柱體相配合，在蝶形卡 1 的預(yù)壓力下與柱體的節(jié)點(diǎn)部位形成過 盈連接。 2) 高抗震等級建筑 進(jìn)入 21 世紀(jì)后，全球進(jìn)入了地震多發(fā)時(shí)期，先后發(fā)生了海地、汶川、日本等大地震。 據(jù)某咨詢公司預(yù)測 到 2030年，將有超過十億人生活在中國的城市中，需要以前所未見的大規(guī)模進(jìn)行建設(shè)。此外，裝配式節(jié)點(diǎn)不存在拉裂鋼管的現(xiàn)象，相對于普通的焊接節(jié)點(diǎn)抗震性能更好。但是對大量需要建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化住宅建筑，現(xiàn)存的焊接節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)使得無法標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)，已成為阻礙住宅鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的最大瓶頸。 德力公司研究開發(fā)的裝配式節(jié)點(diǎn)非 常好的解決了這個(gè)問題，其“蝶形節(jié)點(diǎn)”可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的鋼梁、鋼柱，生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)化的“鋼節(jié)點(diǎn)”，將鋼結(jié)構(gòu)住宅的 全部構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 30 2) 鋼結(jié)構(gòu)住宅鋼梁的標(biāo)準(zhǔn)化 1)鋼梁的形式及類別 鋼結(jié)構(gòu)住宅的鋼梁是受彎構(gòu)件，主要承擔(dān)彎矩和剪力，有時(shí)還承擔(dān)扭矩，分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種。 模數(shù)協(xié)調(diào)的就是制定各種住宅部品的生產(chǎn)規(guī)格尺寸，使各種住宅部品能準(zhǔn)確無誤的安裝到位，不同企業(yè)生產(chǎn)的同類部件產(chǎn)品可以通用互換 。 模數(shù)是一種參照的度量單位，通過一個(gè)基本的度量單位數(shù)值擴(kuò)展成一個(gè)模數(shù)的度量體系，國際通用的法則是一個(gè)基本模數(shù) :IM=100mm。鋼材本身規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)化提供了前提條件，鋼結(jié)構(gòu)住宅的標(biāo)準(zhǔn)化就是構(gòu)配件的標(biāo) 準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、加工。 標(biāo)準(zhǔn)化是鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作，為鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工安裝建立必要的程序和秩序，是鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工安裝遵循其必要的準(zhǔn)則，它使相關(guān)工作程序系統(tǒng)化、規(guī)范化、簡單化，使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作、施工安裝這一產(chǎn)業(yè)鏈能夠高效、準(zhǔn)確、連續(xù)不斷運(yùn)行，以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 (3)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)體制，缺乏完善的鋼結(jié)構(gòu)住宅規(guī)范體系，住宅構(gòu)件的配套性、通用化程度低，住宅構(gòu)件之間的模數(shù)難以協(xié)調(diào)，住宅部品尚未形成配套系列 。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 23 2020 年，北京賽博思金屬結(jié)構(gòu)工程公司建成的北京西三旗水電工程處宿舍，建筑面積 2500m2，共 6 層，結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)框架一混凝土剪力墻體系， H 型鋼框架，壓型鋼板組合樓板，砌塊砌注外墻，造價(jià) 1100 元 /m2。 3)科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。芬蘭在 80 年代建造了 20 萬棟單體別墅，同時(shí)還建造了大量的鋼結(jié)構(gòu)城市公寓，約占所建住宅的 1/3。 3. 西歐鋼結(jié)構(gòu)住宅及產(chǎn)業(yè)化狀況 二戰(zhàn)后，為解決房荒問題，西歐各國采用對住宅的構(gòu)、配件工廠化生產(chǎn)方式，形成了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、 系列化的鋼結(jié)構(gòu)住宅構(gòu)、配件供應(yīng)體制。財(cái)政上，住宅借貸金融系統(tǒng)推出，開發(fā)商可以通過它低息貸款，興建更多的鋼結(jié)構(gòu)住宅，中低收入者可通過長期抵押貸款和貸款擔(dān)保解決住房問題，對鋼結(jié)構(gòu)住宅實(shí)行稅收免稅減稅的優(yōu)惠措施。為推動住宅產(chǎn)業(yè)向集約型、標(biāo)準(zhǔn)化方向推進(jìn)，政府制定了一系列優(yōu)惠政策，利用經(jīng)濟(jì)、法律、宏觀調(diào)控等手段規(guī)范住宅市場，形成了住宅供求以市場機(jī)制為主、政府參與為輔的住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展制度。日本著名的住宅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有大和房屋集團(tuán)、積水化學(xué)工業(yè)、米撒瓦住宅、永大產(chǎn)業(yè)、松下電工等。另一方面，政府財(cái)政大力支持，為鋼結(jié)構(gòu)住宅科研、建設(shè)提供充足的資金保證，給予優(yōu)惠的貸款、稅收政策，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。 三、 國外市場情況 1. 日本鋼結(jié)構(gòu)住宅及其產(chǎn)業(yè)化狀況 1) 日本住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展模式 (l)住宅產(chǎn)業(yè)化于 1968 年由日本的通產(chǎn)省提出，當(dāng)時(shí)為彌補(bǔ)日本建筑業(yè)人員不足，提高生產(chǎn)效率，降低成本，政府制定了一系列優(yōu)惠的住房政策并撥款興建一大批簡易住宅，對住宅構(gòu)配件采取標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、系列化生產(chǎn)，其工業(yè)化住宅的結(jié)構(gòu)體系以輕鋼結(jié)構(gòu)為主，約占工業(yè)化住宅總數(shù)的 80%，是產(chǎn)業(yè)化的初始發(fā)展階段。 裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)可行性研究報(bào)告 13 (4)材料基礎(chǔ) 1997 年我國鋼產(chǎn)量達(dá) 1 億噸， 2020 年我國鋼材產(chǎn)量已達(dá)到 6 億 噸，建筑鋼材品種不斷增加， 1998 年投 產(chǎn)的軋制 H型鋼系列， 2020 年的耐火耐候鋼的投產(chǎn)，國家政策也從“限制用鋼”到“鼓勵(lì)用鋼”。 (2)政策支持 建設(shè)部明確提出了大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化住 宅的政策，于 1998 年 7 月成立了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心，統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)和指導(dǎo)全國有關(guān)住宅產(chǎn)業(yè)化方面的工作，并提供相應(yīng)的技術(shù)咨詢和技術(shù)服務(wù)，致力于全面推進(jìn)中國住