國舜集團鋼結構全流程智能化生產線,以機械人自動化作業,高效生產低碳裝配式建築構件。
在中國北方生活消費品(濟南)分撥中心,偌大的倉庫林立園區,身處倉庫內體感溫度舒適宜人,據介紹,即便寒冬時節,庫內也難覓刺骨寒意,難道牆體真的能自動「控溫」?
這背後,正是裝配式建築新技術的巧妙運用。園區內的1、2號倉庫採用裝配式建造,建築面積佔比52.16%。倉庫外牆、屋面、內牆均選用節能建材,外牆板使用的岩棉夾芯板,如同給建築穿上了一層厚實的保溫「棉被」。實測數據顯示,當室外溫度低至零下10℃時,庫內溫度仍能保持在0℃以上,大幅減少了電伴熱設備的使用時長,能源消耗隨之顯著降低。這些充滿科技感的設計,讓園區能耗實現了一降再降,也讓低碳理念在工業建築中落地生根。
我國「十五五」規劃綱要提出,促進超低能耗和裝配式建築規模化發展。從高效落成的工業廠房,到拔地而起的學校醫院,裝配式建造技術正深度融入工業生產與基礎設施建設的方方面面,把低碳理念「裝」進了每一座建築之中。
智能化預製、模塊化拼接,築房效率拉滿
何為裝配式建築?顧名思義,就是將建築的主要構件在工廠預製完成,運輸到施工現場後,通過可靠的連接方式組裝而成的建築。而鋼結構裝配式建築,作為裝配式建築大家族中的重要一員,正憑藉獨特優勢在行業中被廣泛應用。
近日,記者走進山東國舜建設集團有限公司(以下簡稱「國舜集團」),國內首條鋼結構智能製造生產線正高效運轉,工業機械人與數字孿生技術協同發力,實現了從鋼材切割到粉末塗裝的全自動化生產,年產能可達10萬噸,產品精度誤差控制在0.5毫米以內。
生產線上,數台機器高速運轉,分料、組立、焊接、矯正……整個流程井然有序。國舜綠建科技有限公司工程研究中心主任孟慶柯指着等待出廠的鋼構件介紹:「這些構件運到施工現場後,可直接組裝成型,相比傳統混凝土建築,建設速度能提升30%左右,大大縮短了工期。」
建設速度為何如此之快?孟慶柯解釋道,鋼結構智能製造生產線可滿足不同需求的鋼構件定製,一個個鋼構件就像標準化的「積木塊」,建設時只需通過焊接、螺栓連接或鉚接的方式將它們組合起來,房屋主體便基本成型。此外,建造時還可以穿插施工,工期較傳統方式縮短不少,「搭積木式造房子」便成為現實。
除了建設速度快,鋼結構裝配式建築的安全性也更有保障。鋼材的強度和彈性模量較高,材質均勻,製成的鋼結構塑性和韌性更好,抗震性能顯著優於傳統建築。如今,從山東特殊教育職業學院、濟南市張馬屯幼兒園,到四川綿陽涪城區玉皇社區,越來越多的項目採用裝配式鋼結構建造,從工業廠區、體育場館到城市樓宇、鄉村新房,裝配式建築正穩穩托起百姓的安居夢想。
全流程減碳、干法化施工,綠色安全雙在線
提起建築工地,很多人會聯想到揚塵、噪聲和建築垃圾,在國舜集團園區北側,一座正在建設的大樓讓記者眼前一亮。大樓整體以鋼材作為主要承重構件,由鋼樑、鋼柱、鋼架、鋼板等構件組合而成,預製率超88%,可循環材料佔比超一半,全程以干法施工為主,現場基本沒有揚塵、廢料污染,從源頭上改變了傳統工地的髒亂面貌。
「與傳統鋼筋混凝土結構相比,鋼結構裝配式建築的核心優勢之一便是環保,所有鋼構件均在工廠預製完成,現場僅需裝配作業,從源頭上減少了揚塵、建築垃圾等污染物的產生,環保效益大幅提升。」孟慶柯介紹。
資源循環利用方面,鋼結構裝配式建築同樣表現亮眼。建築壽命到期後,鋼材可全部回收再利用,大幅降低了建築全生命周期的碳排放。
不僅如此,前端生產環節的碳減排潛力也被充分挖掘。鋼材加工中的焊接等工序是工業碳排放的重要來源之一,國舜集團的鋼結構全流程智能化生產線,通過高精度智能生產、合理布局、自動排程等方式,大幅節約了能源消耗;工廠內採用地道通風節能技術,在保障空氣潔凈清新的同時,進一步降低了能源利用。
防腐塗裝環節,摒棄了傳統高固含油漆、水性漆的環保短板,採用粉末塗料這一無溶劑全固體新型環保塗料。通過靜電噴塗、高溫固化的施工方式,材料利用率大幅提升,生產與應用全程不添加有機溶劑,揮發性污染物近乎零排放,對生態環境和人體健康都十分友好。如今,粉末塗料已廣泛應用於家電、傢具、工程機械、建築建材等諸多領域,成為鋼結構塗裝降碳減污的優質選擇。
為了抓住碳排放的「漏網之魚」,國舜集團還創新打造「垂直農場+屋頂綠化」模式,建設了30餘畝現代化天空植物工廠,以富硒西紅柿為主要種植作物,有效中和碳排放……從生產到建造,再到後期運維,低碳低耗的優勢覆蓋了鋼結構全鏈條生命周期,既為企業降本增效,也為綠色建築發展貢獻了「智慧」。
低耗式運維、高品質適配,宜居體驗再升級
裝配式建築不僅推動建造方式變革,更持續改善人居環境,讓居住體驗再上新台階。早在2022年,濟南市首個採用裝配式建造方式的租賃住房項目便在濟南新舊動能轉換起步區崔寨片區北部全面封頂。業內人士表示,與傳統施工方式相比,裝配式建造避免了項目現場的濕作業,有效減少了不必要的人力成本與資源損耗,綠色環保材料的使用也能實現租客的即刻入住,降低了空置率。
在綠色建築升級浪潮下,裝配式裝修的隱性成本優勢也在日益凸顯。濟南首個綠建三星、裝配式三星項目——國舜綠建低碳和鋼智能科技示範產業園綜合樓,依託循環經濟理念、裝配式鋼結構建造技術、超低能耗建築技術體系和「五恆」健康舒適建築標準,將節能、低碳以及低運維成本的優勢發揮到了極致。
「冬暖夏涼」是百姓對好住房的樸素評價,而這座大樓就完美詮釋了這一點。孟慶柯介紹,夏天樓內開一小時空調就能實現全屋涼爽,冬天開一小時空調也能讓全屋溫暖如春。這得益於特殊的通風系統設計,樓外冷空氣經過通道進入樓內時,會與外排的熱空氣管道進行溫度置換;同時,通過專業的無熱橋設計,最大限度減少了鋼結構建築本體的熱量傳導損耗,從源頭降低了採暖與製冷的能源消耗,進而節省了居住成本。此外,大樓還搭載了勢能回收節能型電梯、高效節能外窗等「外掛」裝置,進一步推動節能降碳,有效壓縮後期運維成本。
如今,第四代鋼結構建築更是將低碳節能與健康宜居推向了新高度。「我們創新打造的第四代鋼結構建築構建起『被動式節能+主動式產能』的新型建築體系,依託高氣密性圍護結構、無熱橋設計、高效熱回收新風系統等五大核心要素,搭配被動式門窗、高效保溫材料,從源頭降低冷熱損耗,大幅提升建築能效。」孟慶柯表示。
記者還了解到,建築整合了太陽能集熱、地源、空氣源熱泵等可再生能源技術,將室外空氣經地埋管預調溫後送入室內,實現了恆溫恆濕、清新健康的室內環境。作為鋼結構建築的升級形態,這套建築既保留了傳統鋼結構安全耐久的優勢,又通過全流程的節能設計與環保技術應用,大幅降低了建築全生命周期的碳排放,為綠色建築發展提供了可複製的示範樣本。
隨着經濟社會發展不斷進階,群眾居住需求從「住有所居」轉向「住優所居」。以國舜集團為代表的綠色裝配式建築企業,正構建起「智能建造+綠色建築」的全產業鏈優勢,用科技賦能建築,用低碳守護家園,讓更多人住進更安全、更舒適、更環保的「綠色好房子」。
從工廠預製到現場裝配,從綠色選材到低碳運維,裝配式鋼結構的綠色價值、效率優勢、循環優勢愈發凸顯,推動建築行業告別粗放式建造,邁向集約低碳的全新發展階段,以綠色建造賦能城市高質量發展,用低碳、安全、舒適的新型建築,點亮高品質生活。(濟南日報·愛濟南記者 王書宇)
來源:濟南日報·愛濟南