鋼結(jié)構(gòu)建筑是鋼鐵產(chǎn)業(yè)、相關(guān)制造業(yè)、建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新賽道

“由于鋼結(jié)構(gòu)自身特點和優(yōu)勢，以及我國鋼鐵行業(yè)、制造業(yè)良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，鋼結(jié)構(gòu)建筑具有廣闊的發(fā)展前景，一定會是我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)、相關(guān)制造業(yè)、建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新賽道，地方經(jīng)濟發(fā)展的新增長點?！?1月15日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會副會長夏農(nóng)在“發(fā)展型材綠色化生產(chǎn) 促進建筑鋼結(jié)構(gòu)標準化建造”現(xiàn)場會上如是指出。

在鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展已成為拓展鋼鐵材料應(yīng)用空間必選項的背景下，山西省鋼鐵行業(yè)協(xié)會（下稱山西鋼協(xié)）、山西省鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會、山西省環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會在山西臨汾曲沃主辦了這次會議。會議由山西晉南鋼鐵集團有限公司承辦。工信部原材料工業(yè)司一級巡視員張海登，夏農(nóng)，中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會常務(wù)副會長劉毅，山西省工信廳副廳長李鑫，臨汾市副市長喬飛鴻，山西鋼協(xié)常務(wù)副會長謝力，山西省鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會會長李海旺，縣委書記吳濱，晉南鋼鐵黨委副書記、總裁張?zhí)旄＜坝嘘P(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)專家、金融機構(gòu)、合作企業(yè)代表及新聞媒體代表參加會議。

標準化建造怎么建？與會專家提出：“設(shè)計即建造，設(shè)計的時候就要考慮建造。要堅持以產(chǎn)品化的思維進行鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計，再基于標準化的產(chǎn)品，采用數(shù)字化、智能化的技術(shù)賦能鋼結(jié)構(gòu)全產(chǎn)業(yè)鏈?！?/p>

“晉南鋼鐵型材規(guī)格品類齊全且?guī)齑娉渥悖筒募板冧\型材已達到600多個規(guī)格，實現(xiàn)常用規(guī)格從3號角鋼-600H型鋼規(guī)格齊全，能滿足不同客戶的需求和隨時提貨。未來還將逐步擴展生產(chǎn)型鋼的品種、類型、規(guī)格等，為鋼結(jié)構(gòu)標準化建造做出貢獻?！睆?zhí)旄１硎尽?/p>

鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展不足，須規(guī)?；瘧?yīng)用軋制型材

“推廣鋼結(jié)構(gòu)是拓展鋼材消費新需求的重要領(lǐng)域，同時，鋼結(jié)構(gòu)將架起綠色鋼鐵與綠色建筑協(xié)同發(fā)展的橋梁。”張海登在會上表示。

據(jù)中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會調(diào)研及推算數(shù)據(jù)，2023年，全行業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加工量約為1.12億噸，同比增長10.89%，比大多數(shù)國家的粗鋼產(chǎn)量還要高；占比首次突破10%，較10年前占比翻一番；全國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)值超百億元的省市共11個，11省市的鋼結(jié)構(gòu)總產(chǎn)值占全國鋼結(jié)構(gòu)總產(chǎn)值的84.42%，同比有所增加；凈利潤排名前5的省份分別為浙江、山東、安徽、江蘇和湖北，全年凈利潤為92.85億元，占全國各省凈利總數(shù)的一半以上。

“值得指出的是，我國是鋼結(jié)構(gòu)大國，但不是鋼結(jié)構(gòu)強國?！比珖こ炭辈煸O(shè)計大師、中國建筑標準設(shè)計研究院總工程師郁銀泉直言。當前，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展面臨競爭同質(zhì)化、價格戰(zhàn)愈演愈烈、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同作業(yè)程度低、通用鋼結(jié)構(gòu)部品部件規(guī)模難以擴大、鋼材產(chǎn)品標準與鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計規(guī)范銜接不暢、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計建造一體化的人才力量薄弱等問題，在很多方面與發(fā)達國家存在較大差距。

以鋼結(jié)構(gòu)所用的型材產(chǎn)品為例。軋制型材截面性能優(yōu)、成本低、排放低、制造效率高，但在我國卻沒有得到很好的應(yīng)用。“我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼60%以上由鋼板焊接而成，熱軋型鋼僅占鋼結(jié)構(gòu)用鋼的15%~20%，而發(fā)達國家熱軋鋼材占比40%~50%，熱軋型鋼的應(yīng)用潛力巨大?！眲⒁銓Ρ鹊馈?/p>

近年來，國家相關(guān)政策均提到大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，并提出要“加大熱軋H型鋼的應(yīng)用、提高構(gòu)件的標準化水平、推進標準化設(shè)計、推動智能建造和建筑工業(yè)化的協(xié)同發(fā)展”，這些都是鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)變革的方向，也是促進鋼結(jié)構(gòu)標準化建造的題中之義。

“我國亟須研發(fā)成套的技術(shù)，推動軋制型材規(guī)?；瘧?yīng)用。”郁銀泉認為，“應(yīng)該從型材供給（主要解決型材供給和建筑使用的協(xié)同問題）、設(shè)計技術(shù)（主要解決構(gòu)件標準化、節(jié)點標準化、體系標準化和高效設(shè)計的問題）、施工應(yīng)用（主要解決鋼結(jié)構(gòu)制造和現(xiàn)場施工數(shù)字化、智能化的問題）、實施評價（主要建立合理的質(zhì)量保證體系和評價機制）4個方面，全面提升鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的效能?！?/p>

中南建筑設(shè)計研究院數(shù)字技術(shù)總監(jiān)、工程數(shù)字技術(shù)中心主任張慎認為，“鋼結(jié)構(gòu)是制造業(yè)在建筑業(yè)的直接體現(xiàn)，應(yīng)當學(xué)習(xí)制造業(yè)，通過標準化、產(chǎn)品化、規(guī)模化，降低邊際成本，成為數(shù)字化、標準化設(shè)計的先鋒?！?/p>

沒有標準化設(shè)計，就沒有標準化建造

那么如何標準化建造？“沒有標準化設(shè)計，就沒有標準化建造?！睆埳髡J為，建筑工業(yè)化必須從設(shè)計端做起，實現(xiàn)面向供應(yīng)鏈的設(shè)計、面向制造與安裝的設(shè)計（DFMA）。

據(jù)介紹，傳統(tǒng)的設(shè)計模式特點為“拋墻式設(shè)計”，即我們設(shè)計，你們制造，設(shè)計不考慮制造的要求，反反復(fù)復(fù)修改直到把事情做對。而所謂DFMA，意味著深刻認識設(shè)計對質(zhì)量的重要性，將制造、裝配融入前期設(shè)計，第一次就把事情做對。凡不適合工業(yè)化生產(chǎn)的，都不作為設(shè)計選項（不適合工業(yè)化的項目除外）?！斑€要破除設(shè)計與施工分離的障礙，推動設(shè)計加工生產(chǎn)施工一體化，完成集成項目交付?！睆埳鲝娬{(diào)。

建造以設(shè)計為基礎(chǔ)，但標準化建造是一項系統(tǒng)工程，需要全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)發(fā)展。據(jù)了解，鋼協(xié)已組織完成《關(guān)于大力推動鋼結(jié)構(gòu)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》的課題研究，報有關(guān)部委決策參考。

“應(yīng)當積極營造有利于鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的政策環(huán)境?！睆埡５菑娬{(diào)，突出標準引領(lǐng)，健全鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)鏈標準體系。如加強鋼鐵標準與鋼結(jié)構(gòu)建筑規(guī)范銜接，完善跨產(chǎn)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)標準體系，推動高效能鋼材和鋼結(jié)構(gòu)部品部件標準化和模塊化，促進鋼鐵及下游產(chǎn)業(yè)鏈標準規(guī)范相統(tǒng)一。夏農(nóng)透露，鋼協(xié)推動建筑設(shè)計規(guī)范與鋼鐵標準融合，正在與有關(guān)方面開展《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》國標、《裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)標準》行標、《裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅主要構(gòu)件尺寸指南》團標等標準的修訂完善工作。

李海旺介紹，山西鋼協(xié)提出了一個初始的、不成熟的協(xié)同發(fā)展模型。即鋼鐵生產(chǎn)廠生產(chǎn)滿足鋼結(jié)構(gòu)個性化設(shè)計（輕量化）的型鋼品種、規(guī)格，逐步達80%以上，可以通過既有鋼構(gòu)件的品種、規(guī)格統(tǒng)計分析建立合理的型鋼庫（遠大于現(xiàn)時的型鋼庫）；鋼結(jié)構(gòu)加工廠主要負責構(gòu)件的切割、彎曲、打孔、涂裝等工序，并能實現(xiàn)按產(chǎn)品出廠結(jié)算；現(xiàn)場安裝單位實現(xiàn)80%以上裝配化安裝，并能實現(xiàn)竣工結(jié)算。

“這個模型最根本的基礎(chǔ)是全產(chǎn)業(yè)鏈標準化設(shè)計?！崩詈Ｍ硎荆ㄟ^標準化設(shè)計，設(shè)計院直接選用鋼廠的標準化型鋼，鋼結(jié)構(gòu)制造廠基本不需要再生產(chǎn)焊接型鋼。這將大幅提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本，達到節(jié)能減碳、綠色建造的目的。

標準化建造離不開規(guī)?；瘧?yīng)用軋制型材，離不開數(shù)字化、智能化賦能。郁銀泉團隊研究出的軋制型材規(guī)模化應(yīng)用的路徑，與山西鋼協(xié)的模型有諸多相似之處，但同時提出了一條補充性的措施：“要在施工現(xiàn)場研究基于智能建造的高效施工安裝技術(shù)，還要研究檢測認證技術(shù)為鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量提供支撐，研究評價技術(shù)為軋制型材的應(yīng)用形成推動機制。”

劉毅認為，要加強標準化設(shè)計，實現(xiàn)“少規(guī)格，多組合”，增加型材與管材品種規(guī)格，同時加快鋼結(jié)構(gòu)加工制造全流程數(shù)字化進程。

標準化建造，也將倒逼綠色鋼鐵發(fā)展

本次現(xiàn)場會期間，與會領(lǐng)導(dǎo)嘉賓還參觀了晉南型材4車間、太子湖重鋼別墅項目，這兩處為晉南鋼鐵綠色型鋼的典型應(yīng)用成果。

“太子湖重鋼別墅樣板房項目用了幾十噸型鋼，并且從破土動工到拎包入住，僅僅用了兩個月時間。與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)建筑相比，太子湖重鋼別墅具有建造速度快、安全系數(shù)高、保溫效果好、綠色又環(huán)保、智能程度高等優(yōu)點?！睆?zhí)旄＝榻B，晉南鋼鐵的4號、5號型材車間也全部用型鋼搭建，集團還利用綠色型鋼建設(shè)光伏支架智能制造項目

事實上，鋼結(jié)構(gòu)標準化建造也對綠色鋼鐵提出了要求。面向國家行業(yè)政策需求，亟需全面提升鋼結(jié)構(gòu)制造和安裝過程的效率、降低建造全過程的能耗和碳排放。

近年來，晉南鋼鐵先后投巨資建設(shè)型鋼綠色新產(chǎn)線，著力建設(shè)國內(nèi)具有影響力型材及鍍鋅生產(chǎn)基地，將主要產(chǎn)品由盤螺、線材等普通建筑鋼材，逐步調(diào)整為工字鋼、角鋼、槽鋼、H型鋼、鍍鋅角鋼、鍍鋅槽鋼等綠色型鋼產(chǎn)品，全力把集團打造成為全球中小型材品類規(guī)格齊全、配送效率高、交易服務(wù)優(yōu)的綠色型材示范標桿企業(yè)。

為什么晉南鋼鐵的型鋼堪稱綠色鋼鐵？一是，其將焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣進行回收，制成乙二醇和 LNG，符合CCUS(碳捕獲、利用與封存）技術(shù)路徑要求，實現(xiàn)零碳排放；二是全面啟用氫能新能源，減少燃油、LNG 等化石能源用量，打造綠色低碳物流；三是踐行綠色鋼鐵理念，逐步以光伏、風(fēng)力發(fā)電替代傳統(tǒng)火力發(fā)電，減少二氧化碳排放量?！皶x南鋼鐵采用鋼焦聯(lián)合、鋼焦化聯(lián)產(chǎn)工藝后，噸鋼碳排放可降至1.4噸左右，優(yōu)于同行業(yè)降碳的先進水平?！睆?zhí)旄１硎尽?/p>

郁銀泉以北京大學(xué)附屬小學(xué)肖家河分校改擴建工程為例。該項目全部構(gòu)件采用軋制型材及衍生產(chǎn)品，根據(jù)該項目鋼結(jié)構(gòu)制造全過程碳排放與碳減排研究測算，構(gòu)件組立焊接碳排放量約占整個構(gòu)件制作過程的79.77%；總焊縫長度為6089.5米，傳統(tǒng)工程總焊縫長度為9595.1米，總焊縫長度減少了36.5%，減小碳排放量比例為0.365x0.7977=0.291，即綜合碳排放降低29.1%。案例為證，軋制型材在鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用可大幅降低碳排放。

根據(jù)中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會2021年10月發(fā)布的《鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)“十四五”規(guī)劃及2035年遠景目標》，到2035年，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)用達到中等發(fā)達國家水平鋼結(jié)構(gòu)用量達到每年2億噸以上，占粗鋼產(chǎn)量25%以上，鋼結(jié)構(gòu)建筑占新建建筑面積比例逐步達到40%左右，基本實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建造智能化。與會嘉賓認為，實現(xiàn)這一目標，尤其需要加強鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)科技創(chuàng)新能力，推動鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。同時，加強標準化設(shè)計、推動綠色產(chǎn)品研發(fā)，積極采用數(shù)字化、智能化技術(shù)賦能鋼結(jié)構(gòu)全產(chǎn)業(yè)鏈。（中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會）

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