【正文】 要制約因素。 第七，施工周期短，投資回報快，資金風險低，投資效益高，制作、運輸、安裝、維護方便。 （ 2）住宅部品化 即將住宅分解成為一個個相對獨立而又標準協(xié)調的部品，如獨立的廚房、衛(wèi)生間等。鋼筋混凝土結構住宅主要建筑材料是混 凝土，我國每年生產(chǎn)水泥 5億噸，占世界產(chǎn)量的 1/3，生產(chǎn)水泥每年排放 CO2 氣體 3 億噸，礦山資源浪費嚴重，排放的廢水污染環(huán)境，混凝土是一次性建筑材料，不可循環(huán)利用，形成的建筑垃圾極難處理。 (2)政策支持 建設部明確提出了大力發(fā)展鋼結構產(chǎn)業(yè)化住 宅的政策，于 1998 年 7 月成立了住房和城鄉(xiāng)建設部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心，統(tǒng)一管理、協(xié)調和指導全國有關住宅產(chǎn)業(yè)化方面的工作，并提供相應的技術咨詢和技術服務，致力于全面推進中國住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，以滿足廣大居民不斷改善居住狀況的需求，實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)建設從粗放型向集約型的根本轉變，提高中國住宅建設的綜合質量，實現(xiàn)住宅發(fā)展的經(jīng)濟效益，環(huán)境效益，社會效益。 三、 國外市場情況 1. 日本鋼結構住宅及其產(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，當時為彌補日本建筑業(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，對住宅構配件采取標準化、工廠化、系列化生產(chǎn)，其工業(yè)化住宅的結構體系以輕鋼結構為主，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。日本著名的住宅產(chǎn)業(yè)集團有大和房屋集團、積水化學工業(yè)、米撒瓦住宅、永大產(chǎn)業(yè)、松下電工等。財政上，住宅借貸金融系統(tǒng)推出，開發(fā)商可以通過它低息貸款，興建更多的鋼結構住宅，中低收入者可通過長期抵押貸款和貸款擔保解決住房問題，對鋼結構住宅實行稅收免稅減稅的優(yōu)惠措施。芬蘭在 80 年代建造了 20 萬棟單體別墅，同時還建造了大量的鋼結構城市公寓，約占所建住宅的 1/3。 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 23 2020 年，北京賽博思金屬結構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，結構采用鋼結構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 1100 元 /m2。 標準化是鋼結構住宅設計、生產(chǎn)、安裝的一項重要基礎性工作，為鋼結構住宅的設計、生產(chǎn)、施工安裝建立必要的程序和秩序，是鋼結構住宅設計、生產(chǎn)、施工安裝遵循其必要的準則，它使相關工作程序系統(tǒng)化、規(guī)范化、簡單化，使鋼結構設計、制作、施工安裝這一產(chǎn)業(yè)鏈能夠高效、準確、連續(xù)不斷運行，以獲得最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。 模數(shù)是一種參照的度量單位，通過一個基本的度量單位數(shù)值擴展成一個模數(shù)的度量體系，國際通用的法則是一個基本模數(shù) :IM=100mm。 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 30 2) 鋼結構住宅鋼梁的標準化 1)鋼梁的形式及類別 鋼結構住宅的鋼梁是受彎構件，主要承擔彎矩和剪力，有時還承擔扭矩，分為實腹式和格構式兩種。但是對大量需要建設的標準化住宅建筑，現(xiàn)存的焊接節(jié)點連接結構使得無法標準化、批量化生產(chǎn)，已成為阻礙住宅鋼結構產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的最大瓶頸。 據(jù)某咨詢公司預測 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)模進行建設。蝶形卡 1 可通過預緊產(chǎn)生對摩擦抗剪板 2 的預壓力，同時具有與建筑鋼框架結構橫梁 H 型鋼的翼板相連接的功能，承擔節(jié)點的抗彎、抗拉和部分抗剪；摩1 2 圖 11 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 38 擦抗剪桶 2 的內側為摩擦面與柱體相配合，在蝶形卡 1 的預壓力下與柱體的節(jié)點部位形成過 盈連接。 . 化學成分檢驗：材料的化學成分對其焊接性能影響較大。以上的設計內容均應建立在 ISO 標準化體制下的產(chǎn)品技術管理的子系統(tǒng)中，該子系統(tǒng) 體現(xiàn)了標準化物資管理、標準化技術管理和標準化服務管理等。同時，由于“蝶形裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 48 節(jié)點”是符合現(xiàn)場組裝要求的，體積小，適合長途運輸，不受施工地點和運輸、環(huán)境的要求的影響，滿足國家計劃要求每年建設 2 億平方米鋼結構住宅任務只要建設 15 家年 產(chǎn) 6萬噸的生產(chǎn)企業(yè)就可以。 九、 結論 從以上的市場及經(jīng)濟、社會效益分析來看，“蝶形節(jié)點”的生產(chǎn) 是可行的，目標市場需求及發(fā)展空間很大，經(jīng)濟效益明顯，同時符合國家產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保要求，項目是可行的。按照國家有關部門希望的在每年新建建筑中， 10%以上的結構采用鋼結構的計劃，即每年新建 2 億平方米的鋼結構住宅，大約需要消耗鋼結構用鋼 1000 萬噸，需要建立以上規(guī)模的鋼結構制作企業(yè) 150 家，需要投入 300 億以上。 全自動組焊流水線： 采用 焊接機器人系統(tǒng) 對實現(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。 全自動組焊流水線：考慮到產(chǎn)品焊接量相對較少，但對焊接要求的復雜性和生產(chǎn)效率要求較高，同時考慮到產(chǎn)品的形狀尺寸的變化較多。德力公司通過 “蝶形節(jié)點 ”的產(chǎn)業(yè)化研究，通過合理的設計，提出在相同用鋼量的通等條件下，使用 “蝶形節(jié)點 ”就可以提高抗震等級，達到提高抗震性的目的。 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 35 7) 降低鋼結構綜合成本 建筑鋼結構的成本應該主要有以下幾部分組成：鋼材，鋼材加工 ?！皹嫾Y構”的優(yōu)點是可以提前預加工，在 施工現(xiàn)場安裝加工好的構件比裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 32 較方便等特點，其缺點是剛性連接節(jié)點的抗震性不理想，結構中節(jié)點設計、加工工藝復雜，加工成本高，焊接時會破壞支撐柱的整體性能，同時焊接作業(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件式結構，制成后運輸十分不便。 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。 (3)生產(chǎn)標準化，對鋼材進行標準化成批量加工制作，實現(xiàn)構裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 27 配件的工廠化、機 械化生產(chǎn)，減少現(xiàn)場的切割量和焊接量，最大限度的保證構件質量，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益 。 五、 鋼結構住宅構件的標準化與標準單元設計 1. 標準化概述 1) 鋼結構住宅的標準化 1)標準化的定義及特點 標準，就是對重復性生產(chǎn)活動做一個統(tǒng)一規(guī)定，大家都參照這個規(guī)定從事生產(chǎn)活動，它以科學技術研究和實戰(zhàn)經(jīng)驗的綜合成果為基礎，標準的實施是為了獲得最佳生產(chǎn)程序和效益。 四、 國內市場情況 1. 國內鋼結構住宅工程現(xiàn)狀 我國鋼結構住宅處于研 究試點階段，通過建設部認證的國家住宅產(chǎn)業(yè)化基地有四個 :兩個為住宅建筑體系產(chǎn)業(yè)化基地：天津二建、北京北新建材集團，兩個為住宅部品產(chǎn)業(yè)化基地青島海爾、浙江正泰。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，促進了法國鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化的全面發(fā)展。美國鋼結構住宅市場發(fā)育完善，住宅構、配件的標準化、系列化及其專業(yè)化、商品化、社會化程度很裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 18 高，各種施工機械、設備、儀器等租賃化市場非常完善，住宅主要構、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。制定了一系列的住宅建設工業(yè)化的方針、政策，組織專家研究建立統(tǒng)一的模數(shù)標準，逐步實現(xiàn)標準化、部件化，解決了標準化、大批量生產(chǎn)和住宅多樣化之間的矛盾，提高了建筑工業(yè)化水平與生產(chǎn)效率。 隨著科研投入的加大、冶煉科技的進步，鋼鐵工業(yè)的技術水平和制造水平不斷提高，“馬鋼”、“萊鋼”和“鞍鋼”生產(chǎn)的 H 型鋼最大截面達 700mm，年產(chǎn)能力 140 萬噸，冷彎型鋼年生產(chǎn)能力約 120 萬噸。 住宅產(chǎn)業(yè)化是我國鋼結構住宅發(fā)展的必由之路，加快對鋼結構住宅的研發(fā)、建造，將帶動建材、冶金、信息、機械尤其是鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展，拉動國內經(jīng)濟增長，改善住宅市場結構，因此鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化勢在必行。發(fā)達國家的實踐己充分證明，利用住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的生產(chǎn)手段是實現(xiàn)住宅建設低消耗、低污染，達到資源節(jié)約目標的根本途徑。通過工業(yè)化生產(chǎn)提高構配件的質量，通過標準化的模數(shù)組合提高構件的工廠組合能力簡化現(xiàn)場操作，減少現(xiàn)場濕作業(yè)，改善工作條件，提高住宅質量，降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。 第三，新型輕質圍護板材，不助燃，不霉變，不蟲蛀，裝修一次到位， 少維修，管線可暗埋在墻體及樓層結構中，內墻為輕質板材，增加使用面積 5%~8%， 空間跨度大， 可重新分隔空間改變使用功能，更好的滿足住戶的要求 。裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 1 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化 標準 節(jié)點 生產(chǎn) 可行性研究報告 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 2 一、 概 述 住宅是人類賴以生存和發(fā)展的最基本的物質生活資料之一，隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和城市現(xiàn)代化建設進程的加快，人們對住房的需求大大增加，對居住條件的品質要求也越來越高，使得我國的房地產(chǎn)業(yè)持續(xù)空前發(fā)展，房地產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟的 重要 產(chǎn)業(yè)。 第四，鋼材可回收利用，輕質墻板、復合樓板等新型材料，符合建筑節(jié)能和環(huán)保的要求 。 住宅產(chǎn)業(yè)化不僅僅是一個研究鋼結構住宅的技術問題，而是一個包括技術在內，跨越經(jīng)濟、法律、社會、管理等領域的大課題。 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 8 3. 鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 的必要性和可行性 1)鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必要性 (1)住宅大量短缺 近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程加快，大量農(nóng)村人口涌入城市，住宅的供求比例失調，城鎮(zhèn)住宅的需求量逐年加大，據(jù)估計今后 30 年每年城鄉(xiāng)約新增住宅面積 億 m2，住宅的缺口大，要求我國必須迅速發(fā)展鋼結構產(chǎn)業(yè)化住宅，提高住宅的生產(chǎn)能力，加快鋼結構住宅建設。 2)鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的可行性 (1)住宅需求大 我國人口基數(shù)大，人均住房面積小。高效的 焊接工藝和新的焊接、切割設備的應用，為鋼結構構件在工廠的高效制作和生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。此外，通過建立優(yōu)良住宅部件的認證制度，對住宅部件的性能運行定量化與區(qū)分等級，促進鋼結構住宅技術的不斷進步。美國的工程設計、構件制作、部品配套、施工安裝由同一企業(yè)完成，住宅的整體性好，質量 高，生產(chǎn)效率高，成本低。 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 20 2) 英國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展 英國住宅中的桿件在工廠加工制作，以單根桿件的形式運至現(xiàn)場，采用螺栓或自攻螺栓連接，該方式實現(xiàn)了一定程度上構件的工廠化生產(chǎn)，但現(xiàn)安裝工程量大，生產(chǎn)效率低。這些企業(yè)在北京、萊蕪、馬鞍山、上海、廣州、武漢和深圳等地建造了許多低層、多層和高層鋼結構住宅。 標準化就是把這個統(tǒng)一的標準體系化、系列化、完整化，為鋼結構住宅的設計、制作、施工安裝提供必要的依據(jù)。 (4)安裝標準化，標準化的安裝，提高現(xiàn)場施工效率，縮短施工周期 。鋼骨混凝土組合柱就是用型鋼、工字鋼、組合鋼等作為鋼骨外澆注混凝土，鋼骨和混凝土共同承擔荷載。加工難度大、費用高，運輸不便，運輸成本高，能源消耗等缺點，導致鋼結構建筑整體綜合造價偏高問題。運輸，安裝，防火，防腐等。 3) 海外建筑市場 由于我國建筑企業(yè)每年在國外承攬大量房屋建設，過去每中標一個國外的建 設項目，如果是鋼結構建筑，就需要裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 37 在當?shù)亟摻Y構加工廠或在國內加工好構件后運輸?shù)絿馊ミM行安裝