隨著社會的進步、經(jīng)濟的發(fā)展,人們對居住舒適性的要求越來越高,耗費的能源越來越大。我們既要滿足人們對居住舒適性的要求,又要建造節(jié)能好的建筑。就目前現(xiàn)狀看,我國建筑無論在建造、使用還是在拆除的過程中,能耗都很大。建筑能耗占社會總能耗的比例在逐年上升,已從上世紀七十年代末的10%上升到27.45%。據(jù)住建部科技司推算:隨著城市化進程的加快和人民生活質(zhì)量的改善,我國建筑耗能(詞條“建筑耗能”由行業(yè)大百科提供)比例最終還將上升至35%左右,如此大的比重,建筑耗能已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的軟肋。

中國建筑金屬結構協(xié)會 郝際平 會長
據(jù)2015年《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告》數(shù)據(jù)顯示:截至2013年中國民用建筑綜合面積為545億平方米,其中97%以上是高能耗建筑,而我國目前每年建成的房屋面積仍高達16億平方米,超過所有發(fā)達國家年建成建筑面積的總和。以如此建設速度,預計到2020年,全國高耗能建筑面積將達到700億平方米。如果再不注重建筑節(jié)能設計,改變建造方式,加強“四節(jié)一環(huán)保”的綠色建筑的使用,將直接加劇能源危機。
我國《綠色建筑行動方案》中也明確指出:“住房城鄉(xiāng)建設等部門(詞條“門”由行業(yè)大百科提供)要加快建立促進建筑工業(yè)化的設計、施工、部品生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的標準體系,推動結構件、部品、部件的標準化,豐富標準件的種類,提高通用性和可置換性。推廣適合工業(yè)化生產(chǎn)的預制裝配式混凝土、鋼結構等建筑體系,加快發(fā)展建設工程的預制和裝配技術,提高建筑工業(yè)化技術集成水平。”
因此,下一步建筑業(yè)的重點任務就是“推動建筑工業(yè)化”。建筑門窗幕墻行業(yè)作為建筑業(yè)重要的組成部分,加快建筑門窗幕墻工業(yè)化的步伐,實現(xiàn)建筑門窗幕墻工業(yè)化與信息化的深度融合不僅具有十分重要的現(xiàn)實意義,而且具有長遠的社會意義。
一、發(fā)展建筑工業(yè)化的必要性:
建筑能耗如此之大,高能耗建筑如此之多,建筑工業(yè)化就成為建筑節(jié)能的重要突破口,也是未來建筑業(yè)發(fā)展的必由之路。 建筑工業(yè)化就是通過“標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理和智能應用”的方式,改變傳統(tǒng)建筑業(yè)的生產(chǎn)方式。

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首先,與發(fā)達國家的現(xiàn)狀進行對比:英國、美國、日本等發(fā)達國家的裝配式建筑的比例在70%以上,我國的比例尚不足7%,可見裝配式建筑未來的市場規(guī)模還是非常可觀的。
其次,我國人口紅利已不在,以密集勞動力為主要作業(yè)工人的建筑模式已很難持續(xù),新型的建造方式既是時代發(fā)展的召喚也是發(fā)展的必然。
再次,傳統(tǒng)的建筑施工方式的高污染、高耗能已不滿足我國對綠色節(jié)能建筑的發(fā)展要求。國家在推動裝配式建筑發(fā)展方面也給出了明確的指標,總理2016政府年工作報告指出:要積極推廣綠色建筑和建材,大力發(fā)展鋼結構和裝配式建筑,提高建筑工程標準和質(zhì)量。
二、建筑工業(yè)化發(fā)展的優(yōu)勢
從政策上講:根據(jù)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》的要求,到2020年,裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年,裝配式建筑占新建建筑的比例50%以上。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前全國已有30多個省市出臺了裝配式建筑專門的指導意見和相關配套措施,不少地方更是對裝配式建筑的發(fā)展提出了明確要求。越多越多的市場主體開始加入到裝配式建筑的建設大軍中。但是由于改革開放前,鋼鐵工業(yè)的發(fā)展水平滯后,產(chǎn)量有限,鋼結構的應用受到限制,致使鋼結構及其知識的普及遠遠不如鋼混結構,以致我國已成為世界鋼產(chǎn)量第一時,一講裝配化就是鋼混結構,忘掉了與生俱來就是裝配式建筑的鋼結構。這一點應該引起建筑業(yè)界的高度關注。

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從社會環(huán)境講: 一方面新型城鎮(zhèn)化帶來城鎮(zhèn)快速發(fā)展,意味著大量的建筑需求將持續(xù),而建筑工業(yè)化契合了節(jié)能減排的需求,傳統(tǒng)的高能耗建筑方式必須改變。另一方面,隨著人口紅利的逐漸消失,越來越嚴重的建筑人工緊缺和人力資源成本的上升,帶來建筑業(yè)對提高勞動生產(chǎn)率需求的提升。從而使過去制約建筑工業(yè)化發(fā)展的建造成本高的制約逐漸消失。
從節(jié)能優(yōu)勢上講: 據(jù)統(tǒng)計采用裝配式建筑,建造過程中的一次節(jié)能就能帶來可觀的效益:無須搭設腳手架,不用傳統(tǒng)木模板、木方,節(jié)約木材90%;節(jié)約用水65%左右;節(jié)約鋼材5%-8%;節(jié)約混凝土10%左右;減少現(xiàn)場施工垃圾90%;施工階段,現(xiàn)場基本無粉塵污染;減少現(xiàn)場施工場地50%左右;減少現(xiàn)場作業(yè)人員50%以上;減少現(xiàn)場生活垃圾50%以上。
三、未來建筑工業(yè)化發(fā)展的關鍵點
1、 注重系統(tǒng)研究和專門人才的培養(yǎng)

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創(chuàng)新是生命。人才是關鍵。未來科技的主體是企業(yè),企業(yè)要加大科技投入,培育新型建筑工業(yè)化研究機構,主動和高等院校、設計、研究機構聯(lián)合,開展專門的工業(yè)化技術研究,建立“政、產(chǎn)、學、研、用”五位一體的機制。財政科技經(jīng)費也要支持新型建筑工業(yè)化的科研及引進、消化、吸收再創(chuàng)造等工作。同時要高度關注人才的培養(yǎng),我們既要培養(yǎng)專業(yè)技術人才,也要培養(yǎng)管理經(jīng)營人才,同時不能忽視具有“工匠精神”的產(chǎn)業(yè)工人。
2、 建立標準化體系的同時調(diào)和標準化與多元化之間的矛盾

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一方面我國目前建筑行業(yè)標準的監(jiān)管存在缺失,制定的標準體系尚未出臺行業(yè)強制性準則,產(chǎn)業(yè)鏈中很多環(huán)節(jié)并未實際按照標準執(zhí)行。而標準體系的建立是實現(xiàn)建筑產(chǎn)品的大批量、社會化、商品化生產(chǎn)的前提,也是大幅降低工業(yè)化成本的必要條件。從世界各國的經(jīng)驗來講,標準化體系的建立能夠極大地推動建筑工業(yè)化的發(fā)展。因此在未來制訂工業(yè)化建筑全過程、主要產(chǎn)業(yè)鏈的標準體系尤為重要;而建筑的標準化、模塊化設計技術體系與通用化接口技術研發(fā)也是建筑工業(yè)化發(fā)展的必要需求。
另一方面,目前標準化體系設計方面還處于設計定型、構件統(tǒng)一、規(guī)格少且強調(diào)標準化與通用化階段,而現(xiàn)在消費者需求的是個性化,多元化的產(chǎn)品。在今后標準的設定中應更多的注重靈活性以及解決標準領域的制約瓶頸問題,促進行業(yè)快速發(fā)展。
3、注意結構體系的完備性
目前,社會上普遍缺少對結構體系的認知,由于這樣那樣的原因,人們對鋼混結構了解較多,對鋼結構知之甚少。我們要加大宣傳力度,讓更多的人了解鋼結構,組合結構,使政府工作報告中明確指出的“大力發(fā)展鋼結構和裝配式建筑,提高建筑工程標準和質(zhì)量”落到實處。
4、注重工業(yè)化發(fā)展上下游全產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)展
新型建筑工業(yè)化的發(fā)展依賴于研究、施工、設計、生產(chǎn)、監(jiān)督、服務等全產(chǎn)業(yè)鏈的共同進步,如傳統(tǒng)的建筑業(yè)中“建筑設計”屬于獨立的行業(yè),因此設計時無需考慮施工的工藝流程,施工對設計階段的影響也有限。而新型建筑工業(yè)化的生產(chǎn)方式是采用信息化的方式協(xié)同設計、施工、部品建造與裝飾裝修緊密的結合。從部品生產(chǎn)角度,很多部件需要附加在構件上,需要大量產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)之間接口集成的問題,這不是一家企業(yè)的事情,需要標準化設計企業(yè)、部品生產(chǎn)企業(yè)、建材企業(yè)、安裝施工企業(yè)等一起配合完成。因此建筑工業(yè)化必須是全產(chǎn)業(yè)鏈的工業(yè)化,建筑從設計出圖、生產(chǎn)制造、運輸配送、施工安裝、到驗收運營的全過程都要實現(xiàn)工業(yè)化。
四、建筑門窗幕墻的工業(yè)化
在建筑領域,我國門窗每年有五億平方米的產(chǎn)量,它的產(chǎn)值超過了兩千億元人民幣;幕墻每年有八千到九千萬平方米的產(chǎn)量,產(chǎn)值超過一千億元。就產(chǎn)業(yè)化程度而言,幕墻相對比較高,大型建筑和公共建筑(詞條“公共建筑”由行業(yè)大百科提供),特別是超高層,單元式幕墻使用率80%,一般幕墻安裝方式無法實現(xiàn)。而門窗作為一種工業(yè)化產(chǎn)品,工業(yè)化的生產(chǎn)、加工、安裝比例也在逐年增加。

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建筑門窗幕墻工業(yè)化的定義就是采用現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)和管理手段替代傳統(tǒng)的、分散式手工業(yè)的生產(chǎn)方式,從而達到降低成本、提高質(zhì)量的目的。其特征在于以門窗幕墻系統(tǒng)的設計標準化為前提、工廠生產(chǎn)集約化為手段、現(xiàn)場施工裝配化與標準化為核心、組織管理科學化為保證。在建筑門窗幕墻系統(tǒng)化、標準化和信息化的基礎上,實現(xiàn)建筑門窗幕墻的工業(yè)化,進而達到產(chǎn)品化的目標,是建筑門窗幕墻行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
1、門窗企業(yè)的工業(yè)化發(fā)展
在新型建筑工業(yè)化發(fā)展的大環(huán)境下,門窗需要設計系統(tǒng)化、標準化;生產(chǎn)精細化、工藝化;施工機械化,裝配化,這樣的發(fā)展模式對于門窗企業(yè)既是機遇又是挑戰(zhàn)。
門窗企業(yè)要注意工藝標準化、設備標準化使產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定并且得到提高。在具備條件的情況下,標準規(guī)格的門窗產(chǎn)品整樘出廠。對于建筑標準規(guī)格外的門窗采用標準附框或?qū)S酶娇蜻M行安裝。附框內(nèi)口的寬、高構造尺寸應與門窗洞口標志尺寸一致,在洞口裝修階段或裝修完成后采用標準的方法進行整體安裝,從而最大程度的解決標準化與多元化之間的矛盾,使門窗產(chǎn)品更有適合于建筑工業(yè)化發(fā)展。
在生產(chǎn)過程中,建立智能化工廠。將大批量標準化產(chǎn)品生產(chǎn)與柔性定制化生產(chǎn)相結合。滿足后工業(yè)化時代不同層次消費者對產(chǎn)品的需求。
2、幕墻企業(yè)的工業(yè)化發(fā)展
應對建筑工業(yè)化,幕墻企業(yè)要從設計、生產(chǎn)、施工和信息化管理等方面尋求發(fā)展與突破。從設計開始,BIM作為建筑信息模型技術,貫穿于幕墻工程始終,通過參數(shù)模型整合各種項目的相關信息,在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞,在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。在設計與產(chǎn)品生產(chǎn)中注重研發(fā),推廣單元式幕墻的應用,提高產(chǎn)品標準化程度,使部件、附件的通用性和可置換性得以提高。同時大力推動裝配式建筑發(fā)展,注重預制建筑節(jié)點的延性和防水等關鍵技術研發(fā),提升施工管理的水平。從而達到各環(huán)節(jié)整體發(fā)展,提升我國新型建筑工業(yè)化進行的速度。
總之,人類社會發(fā)展要走可持續(xù)之路,建筑業(yè)發(fā)展要走綠色化之路已成為大家的共識和必然選擇。新型建筑工業(yè)化就是建筑業(yè)綠色發(fā)展的首選之路,她為門窗幕墻企業(yè)帶來了無限的發(fā)展空間,產(chǎn)品的創(chuàng)新,技術的進步,綠色的需求......,只有抓如機遇,走在前列的企業(yè)才能成為舞臺的主角。
注:本文由郝際平會長“第十四屆Fenestration Days China中國國際門窗幕墻高級研討會”開幕式上的演講內(nèi)容錄音,整理而成。
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郝際平簡介
郝際平,男,博士,博士后,二級教授,博士生導師,漢族,1959年7月生于西安,籍貫山西襄垣。現(xiàn)任全國政協(xié)十二屆委員會委員,西安建筑科技大學特聘教授,副校長,黨委委員,中國建筑金屬結構協(xié)會會長。陜西省教學名師,國家級重點學科《結構工程》學科帶頭人,國務院學位委員會第五、六屆學科評議組(土木工程)成員,國家住房和城鄉(xiāng)建設部專家委員會專家,國家科學技術獎評審專家,全國博士后管委會專家組專家,陜西省科協(xié)常委,美國土木工程學會會員,《建筑結構學報》、《工程力學》、《建筑結構》、《鋼結構》、《空間結構》、《建筑鋼結構進展》、《建筑科學與工程學報》、《西安建筑科技大學學報》雜志編委。
教育經(jīng)歷
1978.02 ~ 1982.01 西安公路學院(現(xiàn)長安大學),工程力學,工學學士學位
1986.09 ~ 1988.12 西安建筑科技大學,工程力學,工學碩士學位
1991.09 ~ 1995.05 西安建筑科技大學,結構工程,工學博士學位
1996.12 ~ 2000.01 哈爾濱建筑大學,土木水利博士后流動站,博士后研究
工作經(jīng)歷
1982.01 ~ 1984.09 交通部第一公路勘察設計院,工程師
1984.09 ~ 1993.10 西安建筑科技大學,助教、講師
1993.10 ~ 1997.10 西安建筑科技大學,副教授
1997.05 ~ 1998.05 澳大利亞Wollongong 大學,客座教授
1997.10至今 西安建筑科技大學,教授
研究經(jīng)歷(主持)
主要從事結構工程(鋼結構)及工程力學的研究與教學。承擔和完成多項國家自然科學基金項目,省、部自然科學基金項目,省“13115”重大項目、廳局及橫向項目等,內(nèi)容涉及:鋼結構高等分析理論;鋼結構關鍵構件的理論及應用;裝配式鋼結構體系研究;橋梁疲勞壽命分析。獲發(fā)明專利授權5項,實用新型專利授權45項;在《Journal Structural Engineering 》、《Thin-Walled Structures》、《建筑結構學報》、《工程力學》、《土木工程學報》等發(fā)表論文260余篇,其中EI、SCI收錄50余篇,編著出版著作6部。作為主要參編人,參加編寫國家《鋼結構規(guī)范》、國家《冷彎型鋼規(guī)范》、國家《煉鐵工藝爐殼體結構技術規(guī)范》、《鋼結構技術規(guī)范》、國家《高聳與復雜鋼結構檢測與鑒定技術標準》、《拱形鋼結構技術規(guī)程》、《鋼結構高強度螺栓連接技術規(guī)程》等,地方規(guī)程兩部。2005年以來,獲國家科技進步二等獎一項,省科技進步一等獎一項,二等獎兩項,獲國家優(yōu)秀教學成果二等獎兩項,陜西省優(yōu)秀教學成果特等獎一項。國家級精品課程《鋼結構》的負責人,陜西省級《鋼結構》教學團隊負責人, 全國優(yōu)秀科技工作者。