技术是竞争的实力——访国家钢结构工程技术研究中心装配式标准化钢结构建筑研究院院长蔡玉春博士

  “尽管国家政策对钢结构行业的发展是利好的，但目前的钢结构住宅还没有发挥钢结构建筑的优势，竞争力是行业生命力的最终体现。”国家钢结构工程技术研究中心装配式标准化钢结构建筑研究院院长蔡玉春博士接受中国建设报记者正常采访时表示。

  蔡玉春：如果从“业余”爱好算起，我应该是从20世纪80年代开始涉足钢结构住宅的。在武汉理工大学，我读的是工业与民用建筑专业。大学毕业后，我被分配到隶属于原国家建筑材料工业局的中国新型建筑材料公司，在那里，我对建筑材料有了更多的了解，对我以后的工作积累了一定的基础。我们都知道，建筑是采用不一样的建筑材料建造的，对建筑材料的特点了解越多，越清楚自己应该朝哪个方向发展。

  蔡玉春：我总结了一下，钢结构住宅有以下十大优点：一是建筑风格灵活、丰富。室内布置灵活，可多方案分隔，以使用户得到满足的不一样的需求。二是户内有效使用面积大。与砖混结构、钢筋混凝土结构相比提高了6%的使用面积。三是节约能源的效果好。由于钢结构住宅采用轻型节能的复合型保温墙体替代黏土砖，保温效果好，因而具备优秀能力的节能型。通常情况下可以节能50%。四是安全性能好。由于钢结构住宅的抗震、抗风性能好，可以有明显效果地地避免建筑物遭到破坏。五是施工周期短、易于产业化生产。钢结构住宅的施工周期比相应的砖混结构和钢筋混凝土结构缩短1／2，因此，能够更好的降低3%～5%的综合造价，加快，提高资金收益。六是建筑总重量轻。钢结构住宅比砖混结构和钢筋混凝土结构轻1／3～1／2，因此，降低了基础处理费用。七是施工环境效果好。钢结构住宅采用工厂化制作，可大幅度减少砂、石、灰的用量，减小了对不可再生资源的破坏，在现场施工不会产生噪音和粉尘污染。八是节约水资源。钢结构住宅采用干作业法施工，只在基础施工阶段消耗水，能节约大量的水资源。九是材料能回收再利用。当建筑达到服务期时，钢材可以全部回收再利用，能够大大减少大量的建筑垃圾。十是具有较高的性价比。目前，钢结构住宅的造价与砖混、钢结构混凝土建筑的造价基本持平，如果实现工业化，成本优势将逐步降低；由于钢结构住宅的施工周期短，房地产开发商可以更早地将住宅推向市场，早日收回成本。

  蔡玉春：从市场反馈来看，目前的钢结构住宅问题确实较多，这也是这些年我不断学习的原因。在工作中察觉缺陷，再通过系统的理论学习，在工作中逐渐完备技术。我认为，最初推广钢结构住宅是人们的思维出现错误，没有把钢结构住宅当做一个产品来研究。

  30多年来，我坚持研究钢结构住宅最重要的原因是：一旦技术条件成熟，钢结构住宅一定会像轻钢结构厂房一样得到市场广泛认可。基于这个判断，我决定与住房和城乡建设部科技与产业化发展中心共同完成《钢结构建筑综合性能评判标准研究》课题工作。

  以前，建设厂房大部分采用混凝土；现在，有谁还会去选择混凝土建厂房？20世纪80年代，轻钢结构厂房开始在国内推广，到20世纪90年代，建造轻钢结构厂房的技术已非常成熟。轻钢结构厂房的技术之所以很快在全国得到推广，最重要的原因是秉承了产品化的思路。众所周知，建造轻钢结构厂房、大型公共建筑都没有政府补贴，但发展得很好。

  通过2008年奥运场馆的建设，我认为，国内的钢结构施工在质量、技术水平等方面均超过国外。目前，全球都在探索发展钢结构住宅，我走访过50多个国家（地区），我认为，中国的钢结构住宅发展得算得上是比较好的。以赛博思公司集团（以下简称赛博思）为例，赛博思用混凝土的思路做钢结构住宅，在整体的结构施工时没有湿作业，因此，赛博思有一大部分钢结构住宅是出口到国外的。国外钢结构住宅需求广阔，钢结构企业应持续不断的增加创造新兴事物的能力，有技术，才有竞争的实力。

  我认为，研发、推广钢结构住宅一定要有新思维、新思想、新技术，就钢结构住宅来说，以往是围绕结构“做文章”，没有围绕产品系统地开展研究，所以，难以从成本上体现优势。

  中国建设报记者：现阶段成本，能够说是制约钢结构住宅“遍地开花”的一个瓶颈，您认为该从哪几个方面规避推广、研发钢结构住宅的难题？

  蔡玉春：国家倡导发展装配式建筑，政策导向是正确的。目前，国内钢结构住宅的标准、规范已经健全，无论是设计还是施工，都不能超越标准、规范。

  从成本角度来看，一幢建筑无非就是材料费、人工费、现场管理费，我将这三项归纳为4:4:2，钢结构住宅要有市场竞争力，只能从减少人工费、现场管理费方面入手，因此，就需要提高快速安装、快速装配的能力。譬如，我们到商场购买一件服装，各种品牌的价格都相差无几；如果我们找裁缝定制服装，那么价格就不确定了。目前的装配式建筑，很少能达到全装配的，这就是“购买服装”与“定制服装”的价格区别。

  由于种种原因，已经建成的一些钢结构住宅存在墙体开裂的问题，我认为原因有两个：一是材料自身的问题，二是结构受力点有问题，这两个问题，结构工程师一定要知道。譬如，水泥墙板薄了会龟裂、混凝土材料会干缩，温度应力也会引发变化。

  中国建设报记者：新型冠状病毒肺炎疫情防控期间，您多次利用互联网平台分享、传播装配式钢结构建筑的知识，您不怕自己潜心研究的技术被共享了吗？

  蔡玉春：不怕。分享是中华民族的传统美德，而分享经济是全球新一轮科技革命和产业变革出现的一种新的业态新的模式。装配式钢结构建筑作为建筑业转变发展方式与经济转型的一个重要方法，是从“建造”到“制造”，对传统建筑业来说是一个全新的领域，但如何走出传统制造业的困境，是摆在装配式钢结构建筑发展面前的一个重要课题。分享经济为我国建筑业向装配式建筑转型升级带来了新的机遇，拓展了新的空间，提供了新的方向、注入了新的动力。在装配式钢结构建筑发展的新的历史时期，应充分把握分享经济的内在发展规律和方向，应以分享制造在装配式钢结构建筑产业的应用作为切入点，提高各生产要素的配置效率和质量，形成高水平的生产力。为此，我有以下三点想法：

  第一，现有装配式钢结构建筑生产要素的共享利用将成为装配式钢结构建筑发展的重要生产方式。分享经济的发展促使“分享制造”的发展，它将使得各生产要素的社会化使用更为便利，在更大范围内实现各生产要素与生产条件的组合，大大促进资源要素的配置，尤其是装配式钢结构建筑创新资源的配置和利用效率。一方面，现有生产资料的分享可以打破装配式钢结构企业的界限，实现共享技术、设备和服务，提升市场快速响应和柔性高效的生产能力，将改变传统钢结构产业以投资和扩张带动拉动增长的思路，提高发展的质量和效益。另一方面，装配式钢结构建筑各生产要素的分享将使得装配式钢结构建筑创新创业的门槛更低，成本更小，速度更快，参与更广，推动传统的单打独斗创新创业向分享协同式创新创业转变。

  第二，建筑业的“制造业”将成为中国新一轮制造业的一个主战场。当前，我国建筑业正处于从传统建筑业向智能装配式钢结构建筑结构转型升级的关键阶段，也是建筑业新旧动能转换的关键阶段，积极利用分享模式全面改造提升传统钢结构行业企业的动能，淘汰落后生产模式、实现装配式钢结构建筑产品有效供给、推动传统钢结构建筑产业迈向智能装配式钢结构建筑中高端的需求越来越迫切。

  第三，为中国建筑业的“制造业”转型提供新方向。在不久的将来，分享经济与装配式钢结构企业的融合将体现在装配式建筑技术融合、产业融合、数据融合、产消融合等诸多层面。分享的基因将慢慢的变多的注入到装配式钢结构建筑企业的创立、用工、研发、设计、生产、销售、服务等所有的环节。以网络化制造与人机一体化智能系统、物联网等为代表跨产业领域和跨产业链环节的技术整合和模式创新，对接“云计算＋装配式钢结构建筑制造工厂”，将成为中国建筑业产业升级重要方向，形成一个以智能装配式钢结构建筑制造为核心，可以在一定程度上完成个性化定制、智能化生产、网络化协同、服务化转型的建筑工业生产体系与高度开放性、动态性、协同性的创新生态系统。

  中国建设报记者：请介绍一下你们与住房和城乡建设部科技与产业化发展中心共同主编的《钢结构建筑综合性能评判标准研究》课题的情况，未来，您有什么计划？

  蔡玉春：《钢结构建筑综合性能评判标准研究》课题已于2019年底启动，该课题将达到以下五个目标：一是钢结构建筑适用性能评定，研究钢结构建筑内部设计相关评定指标体系；二是钢结构建筑环境性能评定，研究钢结构建筑环境相关评定指标体系；三是钢结构建筑经济性能评定，研究钢结构“四节一环保”相关评定指标体系；四是钢结构建筑安全性能评定，研究钢结构安全性能相关评定指标体系；五是钢结构建筑耐久性能评定，研究钢结构耐久性能相关评定指标体系。

  待新冠肺炎疫情结束后，我计划与住房和城乡建设部科技与产业化发展中心一起做一个展示中心，展示赛博思的钢结构住宅体系。

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