李元齐：未来的钢结构 钢结构的未来——对建筑工业化建造新业态的思考

　　“钢结构工业化建造未来要像造汽车一样造房子，即形成流水线制造的类工业产品生产模式，为智能化建造创造基础；要像搭积木一样建房子，即标准化部品批量化在工厂完成，实现建筑成品在建设现场按标准工艺搭建。”8月2日，在钢结构建筑工业制造工作委员会成立大会现场，同济大学教授、博士生导师、国家土建结构预制装配化工程技术研究中心副主任李元齐从新技术、新机遇、新模式及对新业态的展望4个方面，深入浅出地分享了对钢结构建筑工业化建造新业态的思考。

　　随着建筑业生产率的不断的提高，其工业化进程也在逐步加快，建筑技术内涵被不断拓宽。发展至今，已出现了3D打印部品和单元、甚至房屋的工业打印技术，以及装配化或智能建造部品和单元、甚至房屋的流水线制造等多种未来技术试想和部分技术实践，而数字化设计为这些方式的探索提供了基础。

　　“就装配化或智能建造部品、单元和房屋的流水线制造来讲，其技术方法是预制装配，具有类工业产品特征，即“工厂化制造 + 机械化装配 + 信息化管理 ”，像目前工业化较成熟的汽车制造一样在工厂流水线造房子、机械化装配房子和信息化管理房子。”李元齐介绍道。

　　这就意味着，钢结构工业化建造未来要走新型工业化道路，以提高科学技术创新能力、减少环境污染、降低能源消耗、充分的发挥人力资源优势、提高经济效益为基本要求，实现深度信息化水平甚至智能信息化初步水平。

　　李元齐表示，新型建筑工业化可取得四个“高”效果，即可通过工厂化、自动化、信息化，使生产效率大幅度提高，实现高效率：通过自动流水线大规模生产，使产品质量和性能大幅度提高，实现高质量；通过不断的技术创新，使节能、减排和可持续发展效果大幅度提高，实现高科技；通过规模化生产和资源高效利用，使经济效益大幅度提高，实现高效益。

　　在政策推进方面，国家和地方都给予了钢结构建筑很多支持。近年来，国家发改委、住房和城乡建设部、工信部等均为钢结构装配式建筑提供了政策支持。

　　其中，国家发改委联合多部门印发《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》提出全力发展装配式建筑，有序提高绿色建筑占新建建筑的比例；同时在《全国特色小镇规划健康发展导则》中，明确强调全力发展绿色建筑，推广装配式建筑，以响应国家碳达标的总体目标。住房和城乡建设部联合三部门出台《加快农房和村庄建设现代化的指导意见》，精确指出鼓励选用钢结构装配式建筑等安全可靠的新型建造方式以完善房屋建设。

　　地方也有建筑节能专项资金、财政补贴、用地支持、容积率奖励、税收优惠、金融支持、交通支持、项目资本金监管等有关政策支持。

　　除政策支持外，在市场机遇方面，新城市、新农村、新基建、新产业也给钢结构建筑带来了巨大的发展空间。

　　“新城市提出构建“无废城市”、城市旧改与功能提升，新乡村要建设特色小镇、新农村、美丽乡村，新兴起的产业中的文旅、康养、现代农业设施、仓储等，新型基础设施建设中的5G基站建设、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩等，在这样一些方面，钢结构建筑均大有可为。”李元齐举例说。

　　钢结构所用的钢材是重要的工业基础材料，因此钢结构建筑产业具有先天的工业化优势，至少在型材和配件层面具有着强烈的工业化制造烙印和产品意识。工业化钢结构建筑有别于传统钢结构建筑，就是强调它的部品化、可装配化和部品工业化“制造”的高度适应性。

　　李元齐以美国2007年建设的烤漆龙骨体系Ohio 酒店为例，指出钢结构建筑工业化建造可通过标准化房间、标准化墙板、标准化部件不同部品化方式实现，因此其技术关键可理解为：拆分（部品化）+加工（工厂化）+ 集成（装配工艺标准化）+ 管理（信息化）。

　　也可由此看出，相对传统设计，工业化建筑的设计面临着安全性、标准化和个性化如何统一、协同问题、产业模式变化的挑战；相对传统施工，面临着形式从施工到集成、工人从农民工到产业工人、场地从工地到“工厂+工地”、运输和管理从散料到预制部品、精度控制从厘米级到毫米级、容错性从可现场处理到必须返工备料的新挑战。面对这些挑战，钢结构建筑工业化建造便需要新模式、新手段。

　　“也就是说，钢结构建筑工业化模式需从工程模式转变到 “类工业产品” 模式。简言之使建筑建造产品化，并适合工业化生产。”李元齐补充道。

　　从工程模式进化到产品模式，这对建筑业来说，可谓是一场变革，必然存在着行业痛点。针对目前价格不确定、信息不对称、定制加工、被动设计、供应链零散、无标准工法、无保障、质检难、成本高、维保难的行业痛点，李元齐提出了运用平台将技术、服务扁平化，在数字化建造中融入Al优化，将建造过程程序化，提升效率并结构性降低成本的解决路径。

　　面向未来，为有效提高行业效率，促进绿色低碳发展，建筑产业与其他产业同步向工业化、智能化方向前进势在必行。无论面临什么样的技术挑战和发展困难，实现建筑业工业化转型升级是大势所趋。

　　李元齐认为，未来，钢结构建筑工业化建造将在传统建筑技术的基础上，以数字化+人工智能+工业互联网的手段，形成基于产品思维和互联网＋为主的新业态。其中，产品思维体现在建造模式和方法上，互联网+涉及新业态营销、协同、供应链、技术支撑等每个方面。