大力推广新型钢结构住宅 助力行业绿色可持续发展——中国二十二冶集团加快拓宽钢铁应用新场景探索纪实

[综合] 时间:2024-04-28 11:35:31 来源:蓝影头条 作者:休闲 点击:194次
来源:中国冶金报社

  建筑和钢铁两大行业同属于我国支柱产业,大力是推广团加铁应探索拉动国民经济发展的重要引擎,在我国“双碳”重大战略目标及“新型城镇化建设”政策推动下,新型推进新型建筑工业化、钢结构住发展装配式建筑是宅助中国建造方式的重大变革,也是力行推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措。伴随建筑行业逐渐向工业化和绿色可持续发展转型,业绿冶集用新钢结构住宅所具备的持续场景绿色环保、节能高效、发展综合效益好、快拓宽钢装配化率高、纪实抗震性能好等优势凸显,大力成为我国目前新型城镇化建设的推广团加铁应探索重要发展方向,大力推广新型装配式钢结构住宅,新型有利于节约资源能源、钢结构住减少施工污染,推动绿色建造,强有力地提升劳动生产效率和质量安全水平,也是钢铁行业“藏钢于民”的最好路径。加快发展绿色钢结构住宅是能同时推动建筑和钢铁两个行业高质量发展的助推器,对促进国民经济发展意义重大。

  大力推广新型装配式钢结构住宅,

  不断助力行业绿色可持续发展

  据研究数据显示,目前我国钢结构建筑在总建筑量中占比5%~7% ,其中钢结构住宅占比仅在1%左右。以河北省为例,其出台了《关于加快新型建筑工业化发展的实施意见》等多项政策文件,大力发展装配式钢结构建筑,明确提出政府投资的单体建筑面积超过2万平方米的新建公共建筑率先采用钢结构;2021年全省新建钢结构建筑项目面积约1721万平方米,占新建装配式建筑面积比例的62.12%,其中钢结构住宅面积约17万平方米。由此可见,绿色环保的新型钢结构住宅发展空间和前景十分广阔。

  中冶绿建装配式钢-混凝土结构体系特点

  以装配式建筑为代表的新型工业化建造方式,具有鲜明的工业化特质,其特征主要体现在标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理等系统性融合。中国二十二冶集团牢牢把握市场的窗口期,全力推进装配式产、学、研、用深度融合,与清华大学、中国建筑科学研究院、中冶建筑研究总院等国内知名研究机构建立了长期合作关系,与中国工程院院士合作组建了院士重点合作单位。目前,中国二十二冶持续打造河北省新型建筑工业化技术研究中心、唐山市装配式建筑技术研究中心、中国中冶装配式建筑(河北)技术研究院等多个科技创新平台,多年来一直致力于“装配式混凝土结构”“装配式钢-混凝土组合结构”“装配式低能耗建筑”三大体系技术及产品研发,以毫米级误差引领绿色建筑新风尚,并以“平台打造”“智慧建造”“项目研发”及“科技人才培养”等为核心,持续深入开展具有中冶特色的装配式建筑技术体系理论研究、行业应用研究和产品创新研发工作,推动装配式钢结构住宅不断向着绿色化、数字化、集成化、智能化迈进。中国二十二冶通过联合国内外专家和高级研究人才团队,以严谨的技术研究为根基,努力实现拓展“中冶绿建”技术研究的最大价值,以大力推广新型装配式钢结构住宅,不断助力行业绿色可持续发展。

  解决共性技术问题,

  不断探索、拓宽钢铁应用新场景

  中国二十二冶在充分发挥钢结构本身的抗震性能好、跨度大、安装快捷可靠、可实现绿色回收及“藏钢于民”等优势基础上,还解决了传统钢结构建筑产业化过程中存在的钢结构梁柱外露引起防腐防火问题、钢结构与围护结构协同配套问题、钢结构现场高效装配连接问题、混凝土剪力墙住宅跨度小、户型不可变和 PC 剪力墙钢筋连接可靠性六大共性技术问题,并不断探索、拓宽钢铁行业产业应用新场景,突破装配式建筑特别是装配式钢结构建筑中的共性瓶颈,成为国内前景最为广阔的技术体系,具有很好推广应用价值。

  中冶绿建装配式钢-混凝土结构体系示范工程——唐山市浭阳新城工程

  针对传统的装配式钢结构住宅体系存在内承重墙多、户型改变困难、结构用钢量大、不同家庭结构及室内空间需要进行的可变户型钢结构住宅体系等问题,中国二十二冶精研匠造,在唐山市浭阳新城浭阳锦园社区建设了中冶绿建装配式钢-混凝土结构体系示范工程。该工程位于河北省唐山市丰润区,楼体建筑面积约10850平方米,地下2层、地上22层,建筑总高度为66.9米;建筑抗震设防烈度为8度,抗震等级为混凝土结构一级、钢结构二级;钢结构含钢量为76千克/平方米,总体钢结构用钢量为800吨。其结构形式为钢框架-支撑-剪力墙结构,楼板和墙体均为装配式结构,墙体采用结构-保温-装饰一体化围护墙板,楼板采用装配式叠合密肋楼板;钢梁钢柱、楼板楼梯、围护墙与保温、内隔墙、分户墙等构件均采用模块化高度集成,装配率在86%以上。

  该工程建成后,经多方论证,完全符合装配式建筑2A级和绿色建筑一星级标准,被列为国家住建部科技示范工程、河北省建筑业新技术应用示范工程、河北省建设科技示范工程。这强有力地证明了该体系是具有高安全性能、高使用性能、高施工性能、高环保性能、高耐久性能和高经济性能的结构体系,并因此获得专利58项,被列为国家“十三五”重点研发课题计划。

  中国二十二冶集团国家钢结构制作工程技术中试基地

  其六大独占鳌头的核心技术优势显著:一是中冶绿建装配式混凝土结构体系是目前国内质量最直观、连接最可靠、施工最便捷的混凝土结构技术体系。关键连接技术——“后浇段内搭接连接”技术是中冶绿建装配式混凝土结构体系的核心技术,该技术被编入河北省行业技术标准,共申报相关专利75项,获得省部级工法11个,获得“中施企协工程建设行业科学技术奖一等奖” “河北省科技进步奖”等科技奖8项,科技鉴定成果5项;被中国工程院院士组鉴定达到国际领先水平,应用示范工程面积达50万平方米。二是中冶绿建装配式钢结构体系是目前国内前景最广阔技术体系。装配式钢-混凝土结构技术为国家“十三五”重点课题计划项目,共申报相关专利55项,获得省部级工法4个,获得“中冶集团科学技术奖特等奖”等科技奖4项,获得科技鉴定成果2项;拥有“中冶绿建钢构房”注册商标,获得业内广泛认可。三是中冶绿建装配式低能耗建筑是装配式与低能耗的完美结合。该技术将装配式混凝土结构、装配式钢-混凝土结构与低能耗建筑完美结合,充分发挥装配式建筑的施工优势,解决了低能耗建筑节能施工技术难度高的问题。申报相关专利11项,获得省部级工法1个,获得科技鉴定成果2项,获得河北省专项技术课题2项,获得河北省技术标准1项,拥有多项示范工程应用实例。四是国内装配式建筑行业最早应用智慧建造技术的企业。中国二十二冶利用多基地、多工厂及多个研发机构的整体优势,自2018年起研究建筑全生命周期智慧化建造技术,2019年实现“1个管控平台+4个设计中心+4类智慧工厂+多个智慧工地”的新格局;不断搭建智慧钢结构、绿色建材等智慧建造平台;拥有软件著作权8项,先后完成4个工业化设计中心建设和3家大型装配式智慧工厂建设。五是拥有国内最高效、最先进的装配式建筑PC生产线工艺。2012年,中国二十二冶同国内首家装配式PC生产线企业——中山快而居(三一重工前身)共同开发国内首条生产线,经过多年的运营实践研究,目前拥有国内产能最高效、分区最合理、能源最节约、物流最便捷的PC生产线工艺技术,随着多个基地的建成,中冶绿建品牌工厂已经形成。其申报相关专利6项,完成淮北、邢台、遵化等基地生产线工艺的优化实施,并为上海、雄安、海南、山东等多地企业提供建厂工艺服务。六是拥有全产业链优势,是国内装配式建筑产业链最全的企业。中国二十二冶拥有装配式混凝土结构、装配钢结构、装配式管道、装配式电气及模块化等全体系产品,集研发、设计、工业化设计、部件生产工厂、智慧建造多项业务能力为一体,形成了独具特色的中冶绿建全产业链优势。

  中国二十二冶集团承建的雄安绿色建材供应基地

  中国二十二冶装配式建筑体系五大技术创新也颇具亮点:一是竖向承重体系与抗侧力体系相分离的新型装配式板柱钢结构体系,梁端采用铰接连接,只承受竖向重力荷载,便于标准化设计;水平抗侧力体系采用钢支撑和混凝土核心筒,实现了竖向承重体系和水平抗侧力体系分离;根据结构在地震作用下的受力特点,确定水平抗侧构件在总体结构中的布置方案。二是采用与墙板一体化的钢管混凝土联肢柱,提高了钢柱抗侧能力,避免了钢柱外露,解决了钢结构防火防腐的难题,现场施工三层一个模块,施工速度快;采用预制叠合密肋楼板,增加了楼层净空高度,提升了楼盖刚度和使用舒适度,解决了住宅中钢梁外露的难题。三是基于钢管柱、H型钢梁、钢管支撑与混凝土墙连接构造及施工技术,研发出结构构件-保温-装饰一体化围护墙板,既解决了外挂墙板与钢结构变形协调的问题,又解决钢构件冷桥问题。四是基于刚性、半刚性及铰接节点连接构造,研发出连接刚度可调且可快速装配的梁柱连接节点,避免了现场全熔透焊接作业,加快现场连接的速度,提高了连接质量。五是形成了钢结构和复合围护结构相结合的整体部品模块,控制了钢结构和复合围护结构构件的制作、安装偏差,形成了中冶绿色装配式建筑部品制造、安装工艺。

  中冶绿建产品体系综合应用构件展示

  目前,中国二十二冶集团已经通过了装配式建筑企业质量管理体系认证、高品质产品认证、预制混凝土构件企业星级评价、中冶检测认证以及国家绿色建材产品三星级认证。中国二十二冶研发的装配式钢混组合结构体系被编入《北京市绿色建筑和装配式建筑适宜技术指南》, 被住建部评为“2021年全国建设行业科技成果推广项目”,为科技成果转化及市场开拓奠定坚实基础。

  加快智能化建设,率先推出钢结构

  全生命周期智慧建造管理平台

  作为中国建筑钢结构行业50强企业、建筑钢结构行业科技创新优秀企业、中国建筑钢结构行业5A级诚信企业,中国二十二冶集团在大力推广装配式钢结构住宅过程中,不断精进BIM、二维码、智能工业网、大数据分析等技术手段,率先推出钢结构全生命周期智慧建造管理平台,并联合中国建筑研究科学院自主研发了钢结构深化设计软件——22MCC-DetailWorks(DW)。该软件完全应用中国标准,更符合设计师操作习惯,具有完全自主知识产权,打破国外技术垄断,填补了国内空白。

  中国二十二冶集团自主研发的钢结构深化软件22MCC-DetailWorks(DW)

  该软件拥有强大的精细化建模功能,同时提供识图建模、CAD参照等快速建模方案,可直接用于钢结构生产加工,与各种MES、PLM、ERP系统直连,同时具有模型轻量化浏览等功能,并与IFC、RVT、DB等格式互相转化。该软件可进行实时碰撞检查,快速发现设计中的碰撞问题并予以修正,同时能够快速生成钢结构零件图、构件图、布置图,对模型的调整可以实时反映到图纸上,实现图模联动;可以自定义报表字段,按照用户需求输出详细的统计报表。该软件经过13个项目验证应用,是目前市场上最简洁、最高效和最易上手的钢结构深化设计软件,目前国内钢结构行业的头部企业均已加入到试用联盟。

  该软件还提供了丰富的组件库,与同类型软件相比,部分节点形式建模效率提升15.5%,出图效率提升21.2%,彻底实现工程数据安全可控,推动工业化与信息化深度融合。业内专家预言:“这个钢结构深化软件将在未来两至三年内实现国产化替代,为中国钢结构行业解决软件痛点,成为最优秀的国产钢结构深化软件。”

  中国二十二冶集团中冶淮海装配式建筑生产基地

  未来,中国二十二冶集团将继续肩负起“世界一流冶金建设国家队,基本建设主力军先锋队”的使命担当,不断推动装配式钢结构住宅全产业链的转型升级,持续优化基础结构选型,不断攻关绿色建造技术,精研开发高效技术集成方案,做高质量发展的扛旗手、排头兵。

  中国二十二冶集团遵化装配式建筑产业基地

责任编辑:陈平

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