【正文】 要制約因素。 第七，施工周期短，投資回報(bào)快，資金風(fēng)險(xiǎn)低，投資效益高，制作、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)方便。 （ 2）住宅部品化 即將住宅分解成為一個(gè)個(gè)相對獨(dú)立而又標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)的部品，如獨(dú)立的廚房、衛(wèi)生間等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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(fèi)嚴(yán)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(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(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)建設(shè)從粗放型向集約型的根本轉(zhuǎn)變，提高中國住宅建設(shè)的綜合質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)住宅發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益，社會(huì)效益。 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。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。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。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。 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。 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(huì)效益。 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。 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。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。 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)。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。 . 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。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。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。 九、 結(jié)論 從以上的市場及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)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。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。 全自動(dòng)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。 全自動(dòng)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。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(jí)，達(dá)到提高抗震性的目的。 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 。“構(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(huì)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。 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(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 。 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(dòng)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(dòng)，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。 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。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。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(huì)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。制定了一系列的住宅建設(shè)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(biāo)準(zhǔn)，逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、部件化，解決了標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)步，鋼鐵工業(yè)的技術(shù)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(dá) 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(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的必由之路，加快對鋼結(jié)構(gòu)住宅的研發(fā)、建造，將帶動(dòng)建材、冶金、信息、機(jī)械尤其是鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展，拉動(dòng)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長，改善住宅市場結(jié)構(gòu)，因此鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化勢在必行。發(fā)達(dá)國家的實(shí)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(shí)現(xiàn)住宅建設(shè)低消耗、低污染，達(dá)到資源節(jié)約目標(biāo)的根本途徑。通過工業(yè)化生產(chǎn)提高構(gòu)配件的質(zhì)量，通過標(biāo)準(zhǔn)化的模數(shù)組合提高構(gòu)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(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 第三，新型輕質(zhì)圍護(hù)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(jié)構(gòu)中，內(nèi)墻為輕質(zhì)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(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 1 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 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 2 一、 概 述 住宅是人類賴以生存和發(fā)展的最基本的物質(zhì)生活資料之一，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，人們對住房的需求大大增加，對居住條件的品質(zhì)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(jì)的 重要 產(chǎn)業(yè)。 第四，鋼材可回收利用，輕質(zhì)墻板、復(fù)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(gè)研究鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)問題，而是一個(gè)包括技術(shù)在內(nèi)，跨越經(jīng)濟(jì)、法律、社會(huì)、管理等領(lǐng)域的大課題。 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 8 3. 鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 的必要性和可行性 1)鋼結(jié)構(gòu)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(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，大量農(nóng)村人口涌入城市，住宅的供求比例失調(diào)，城鎮(zhèn)住宅的需求量逐年加大，據(jù)估計(jì)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(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化住宅，提高住宅的生產(chǎn)能力，加快鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)。 2)鋼結(jié)構(gòu)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(shè)備的應(yīng)用，為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)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(rèn)證制度，對住宅部件的性能運(yùn)行定量化與區(qū)分等級(jí)，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)的不斷進(jìn)步。美國的工程設(shè)計(jì)、構(gòu)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(zhì)量 高，生產(chǎn)效率高，成本低。 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 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(yùn)至現(xiàn)場，采用螺栓或自攻螺栓連接，該方式實(shí)現(xiàn)了一定程度上構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅。 標(biāo)準(zhǔn)化就是把這個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系化、系列化、完整化，為鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)、制作、施工安裝提供必要的依據(jù)。 (4)安裝標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)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(dān)荷載。加工難度大、費(fèi)用高，運(yùn)輸不便，運(yùn)輸成本高，能源消耗等缺點(diǎn)，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)建筑整體綜合造價(jià)偏高問題。運(yùn)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(shè)，過去每中標(biāo)一個(gè)國外的建 設(shè)項(xiàng)目，如果是鋼結(jié)構(gòu)建筑，就需要裝配式鋼結(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 37 在當(dāng)?shù)亟摻Y(jié)構(gòu)加工廠或在國內(nèi)加工好構(gòu)件后運(yùn)輸?shù)絿馊ミM(jìn)行安裝