创新 花最少的钱 造最好的房子

  马克俭，中国工程院院士、园区企业金海钢构技术中心首席科学家、院士工作站站长、贵州大学教授。先后担任中国土木工程学会空间结构委员会委员、中国钢协预应力钢结构委员会理事、国家自然科学基金评审委员会成员、“全国劳动模范”和“五一劳动奖”获得者、享受国务院政府特殊津贴。 马克俭院士曾获得国家、省、部级科学技术进步一、二、三等奖15项，国家发明专利70余项，主持国家自然科学基金项目多项。2007年当选院士后，获中国建筑学会“突出贡献奖”(2013年)、中国钢结构协会“终身成就奖”(2013年)、中国钢结构协会“领军人物”称号(2014年)及河北省院士突出贡献奖(2014年)。

  记者：尊敬的马院士，您好，您是建筑钢结构的权威，您能为我们分析一下钢结构建筑行业目前的发展的新趋势与未来市场发展的潜力吗？

  马克俭：人类自17世纪70年代开始使用生铁，19世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，钢结构发展的历史要比钢筋混凝土结构发展的历史悠远长久；另外，钢结构与钢筋混凝土结构相比要轻30%-50%，并可增加建筑有效面积8%左右；钢结构建筑有着明显的应用优势，但为什么钢结构建筑没有正真获得大规模应用，这要从我国的整体经济发展脉动里找答案。建国后很长一段时间内，中国钢材需求量大、钢材产量低，制约了钢结构建筑的发展。20世纪90年代，全国钢产量2000-3000万吨，工业用钢尚需进口，大规模钢结构建筑的应用条件不成熟。

  从产量来看，早在2013年中国以7.79亿吨的粗钢产量位居世界第一，占全球粗钢产量的48.5%；2015年全国粗钢产量8.04亿吨，产能充足。

  从成本上看，钢结构制作、安装费(包括材料、制作、运输、安装)从1995年的9000-10000元/吨到2000年末为5000-6000元/吨，钢材市场价格近几年更是断崖式下跌。

  从技术上看，过去长期不能生产的H型钢、轻钢结构用的彩色钢板目前都已经实现国产化，高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及防腐、防火等新工艺、新材料的开发等都为发展钢结构建筑创造了良好的条件。

  从国家政策导向上来看，以钢结构为代表的住宅产业化项目正提上政府议程，《关于加快推进我国绿色建筑发展的实施建议》、《国家绿色建筑行动方案》、新版《绿色建筑评价标准》纷纷出台，特别是湖南省政府在住宅产业化方面的推进力度可谓是全国领先，这对建筑钢结构行业来说是巨大机遇，一定要在建筑钢结构新体系领域开拓创新，遵循习主席指示的精神“创新、创新、再创新”、一定要坚持走中国特色自主创新道路。

  记者：您在金海钢构建立了院士工作站，您的研究成果“盒式结构”建筑也受到了市场的广泛认可，请问，盒式建筑与传统建筑相比，有哪些显著优势？

  马克俭：盒式结构由竖向空间钢网格墙架与横向空间钢网格空腹网格板楼盖组成一个“空间小盒子”。盒式结构每一层可由多个盒组成，再沿高度方向进行“盒”的叠加，即形成多层、小高层、高层及超高层装配整体式盒式结构。通俗一点讲就是一个个“小盒子”像积木一样进行不同的组合搭建成各种高度面积的房屋。

  与传统建筑相比，盒式钢结构建筑优势显著：用钢量下降达25%-30%、降低施工用水95%、节约用电35%、节约水泥用量80%、墙体材料利用工业废渣30%以上、 减少建筑施工垃圾99%、减小层高10%、每层楼盖均有空腹可作设备层，降低使用能耗10%。

  即便与传统的钢结构相比，我在金海钢构推广的“盒式结构”建筑也比较优势显著。传统的钢结构建筑抗侧刚度差，承载力相对要小，建筑跨度大了，就必须加梁加柱，既不美观，又耗费钢材；更难以应用于多层建筑。盒式钢结构建筑较好地解决了多层大跨度钢结构厂房的业界难题。金海在九华园区内建设了跨度24米的4层钢结构厂房，与传统的单层钢结构厂房相比，节约了75%的土地，充足表现了资源节约、环境友好。

  记者：金海钢构目前正在大力推动建筑产业现代化，谋划通过建立产业高质量发展联盟，打造百亿产业基地，目前，九华的建筑产业现代化在全国处于一种什么样的水平？您对此有何建议与指导？

  马克俭：在技术层面，我们是国际一流的。我给你讲个故事。在一次国际会议上，我向全世界的顶级建筑学家介绍了盒式结构建筑技术。当时就有个外国专家出来质疑：“我们在欧洲、美洲、日本均未见过，你们中国人怎会是自主研发出这么先进的技术？”我当即回应他说：“中国人发明四大发明的时候，你们也没见过。”这个事情一方面说明，我们这项技术的先进程度令国际同行吃惊；另一方面，也表明国际上仍有少数人对中国的科学技术创新带着有色眼镜，我们更需努力。

  建筑产业现代化是相对于传统的钢筋混凝土建筑的一种概念。这一现代化在湘潭经开区的具体体现就是金海钢构所研发实施的盒式建筑。采用盒子构件建造房屋时，有2/3以上的施工全套工艺流程可在工厂内完成，只留盒子组装、少量装修、接通管线等工作在现场操作，因而约80%的工作可不受气候影响，适宜大规模工业化生产，施工工期较其他施工方法缩短约1/2。 我们技术的显著优势是没有梁、没有中柱，因此能根据需要灵活划分房间的大小、格局，这是传统技术做不到的。

  要做好建筑产业现代化，目前来看关键还是要通过技术创新降低建造成本。虽然我的盒式建筑技术相比普通钢结构建筑造价下降了20%左右，但是相比传统钢筋混凝土建筑依旧高一点。造价下不来，再好的技术，市场、老百姓也很难买账。这是我们下一步要重点技术攻关的坎。我们今天一定要遵照现行的建筑方针“适用、经济、绿色、美观”的要求来开展科技创新。

  记者： 经开区提出建设全国一流园区，打造一流产业，您认为，应该从哪几个方面发力？

  马克俭：2014年中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上，习提出科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂，要以创新驱动发展。开发区是经济发展的试验田、主战场，是先进生产力的聚集区，湘潭经开区要建设一流园区、打造一流产业，我认为最根本的还是要创新！创新！再创新！

  创新的道路是孤独的，但是总要有人走下去，国家的供给侧改革也就是在鼓励创新驱动发展。这些年，金海在推动建筑产业现代化方面做了不少探索，在行业领域取得了不少前沿技术，也获得了广泛的市场认可。希望，经开区的产业政策可以多多向这样的创新型企业倾斜，帮企业形成一条创新产业链。希望开发区遵循习主席在2016年6月在全国科学技术创新大会提出五大措施的精神，走具有中国特色的自主创新之路。