装配匠心智造，华元向美而行——山东华元建设集团装配式建筑探索与实践纪实

自古至今，建筑并非自然形成,它是人类文明的艺术,每种建筑都承载着人们对美好生活的向往。从砖墙泥瓦到大国广厦,传统的建筑模式逐渐式微,新型建筑模式已登上世界舞台。随着国家和社会对建筑质量、节能环保的日益重视，建筑业顺应时代潮流，不断改革创新，装配式建筑、绿色建筑和BIM技术等建筑理念和技术在我国逐渐普及。其中装配式建筑具有工期短、易标准化、绿色节能及节省人力成本等优点，成为建筑业发展的主要方向和趋势。

一、华元集团装配式建筑科技创新探索之路

山东华元建设集团自20世纪90年代开始探索实施装配式科研新技术，坚持走节能建筑工业化之路。历经三十多年的积累和沉淀，通过自主研发、联合研发等形式，形成一系列拥有自主知识产权的产品和技术，探索出一条可复制大规模推广的建筑工业化之路。此过程经过了初期研发、技术提升、创新引领等三个阶段。

（一）初期研发阶段

1992年，伴随着中国改革开放的契机，华元集团开启了节能建筑工业化的研究。通过自主创新研发的“建筑工业化混凝土三板框轻体系”成功通过中国建筑科学研究院工程抗震研究所的试验：本试验的梁、柱、节点核心区在正常使用短期荷载作用下承载能力，静载承载及重力荷载与7度地震作用组合下的承载能力均满足计算要求，本试验未观察到锚筋的滑动和拔出现象。试验表明梁柱筋在节点中的锚固良好。

1993年，华元集团首次将建筑工业化体系——三板框轻体系、太阳能空气加热器试验技术应用于“诸城华元第一家属院”（又名明城园小区）。施工以工厂预制、现场装配、接点高效现浇、外墙挂板和内墙板安装方式进行组合，真正实现了内外墙免砌筑抹灰；并且从工程设计、材料采购、工程施工、成本核算全过程按工业化项目的思路推进。该项目于2010年被列为全省首批既有建筑节能改造示范工程立项项目。此建筑体系的成功运用为华元建筑工业化打开了一扇快速发展的大门。

1994年，华元集团将三板框轻体系专利、太阳能空气加热器专利复制应用于“诸城银都小区”，该项目于1998年申报，2000年被国家建设部验收为全国第一批节能示范小区。

1998年，全国政协原常委罗涵先现场考察“建筑工业化混凝土三板框轻体系”后，亲笔题写“建筑业革命”。

2000年，该技术体系于被建设部评定为全国重点推广项目（我国建筑学界泰斗吴元炜总工亲自主持鉴定），被科技部列为国家火炬计划重点项目。

2002年，项目被山东省政府授予科技进步二等奖。

2004年，集团编制的《混凝土复合保温外墙板构造详图》被确定为山东省建筑标准设计通用图集。华元办公小区住宅楼建设完成，项目建设运用三板框轻体系，建筑构配件全部采用工厂化生产和装配式施工，运用太阳能采暖与生活热水供应系统，项目被列为建设部太阳能与建筑节能一体化示范工程。

2005年，集团采用工业化技术建造模式建造华元集团办公大楼，总建筑面积15000平方米，主要功能为办公，另外包括部分商业用房。该项目主体运用三板框轻体系建造，除了采用预制构件还同时还融合了中空塑钢节能门窗、污水源热泵空调系统，从建造模式上充分诠释了工业化并非只是预制的单一模式。该项目被认定为国家级科技示范项目，获得山东省建设技术创新一等奖。

2006年，建设诸城繁荣路印染厂住宅楼项目，采用三板框轻体系，使用异形柱（解决内墙柱凸出问题）内墙采用190轻质空心砌块填充、高强叠合楼板、水泥防水保温复合外墙板，项目应用电热膜采暖，使用中空节能塑钢窗。

2007年，完成华德生产车间建设。该项目为30米跨工业车间，原位于诸城市密州路东段北侧，后搬迁至诸城人民路东段北侧，作为华德公司空调车间。项目采用钢框架、水泥防水保温复合外墙板，具备了建材拆除后二次循环利用的优点，极大程度减少了资源浪费，为项目建设节约了大量成本。

2007年，集团建筑工业化建造技术体系首次在农村推广实施，建设的昌邑南隅村住宅楼项目，全部采用大型预制节能墙板进行建造，包括外墙板、内墙板、楼板、屋面板，其芯采用110厚阻燃性聚苯乙烯泡沫板，作为保温与隔声的主要构件，其承重骨架采用纵横的混凝土联系梁柱完成。该项目通过山东省建设科技科技成果鉴定，认定该技术体系有助于保证工程质量，缩短施工工期，施工现场安全整洁，符合建筑工业化和施工装配化方向，有利于加速小城镇建设和贯彻建筑节能方针，该住宅结构体系填补了国内空白，居国内领先水平。

2009年，东营河口西湖佳苑建设完成，本项目的构配件全部采用工厂化生产和装配式施工，且采用复合保温墙板、塑料节能窗等多种建筑节能技术与产品，运用盐碱水（换热器隔离腐蚀）水源热泵空调系统。项目达到居住建筑节能65%标准，被评为山东省节能示范小区。

除以上介绍项目外，华元集团建筑工业一体化技术还广泛应用于诸城繁华小区（农商行住宅楼），诸城建材城商住小区，诸城南湖小区、山东开元电机办公楼等多个项目。集团充分发挥自身集科研、设计、生产、施工于一体的优势，运用节能建筑工业化“三板框轻体系”实施主要工程案例项目50多万平方米，这是华元集团在第一轮装配式建筑工业化中取得的令人瞩目的成就。

华元集团经过十几年对装配式建筑技术的实践应用，在熟悉和了解建筑工业化的同时，也逐步认识到国内推广建筑工业化面临规范、技术、资源等瓶颈，整体装配式建筑设计集成度低、整体工程成本高，难以应对上游生产制造端“跑马圈地”的扩张速度，装配式建筑行业市场反应显得有些滞后，这也促使华元集团再度思量寻求装配式建筑的优化路径。

（二）技术提升阶段

进入2010年，我国装配式建筑已取得突破性进展，受到国家和省市各级政府的鼓励支持，越来越多的地区开始认识到推广装配式建筑对于经济社会和环境发展的重大意义。集团以敢为人先、永不退缩的探索精神，增强科技创新能力，积极探索装配式建筑转型升级发展之路，形成与其他产业互为补充、共同发展的格局。

2010-2020年，华元集团依托山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心，成立了以推进行业发展为目标，提供建筑工业化设计、技术、管理、实操培训的综合性专业课题组。除在生产制造体系上的匠心独运之外，课题组沉淀了企业多年的管理经验和技术储备，形成了以装配式建筑为中心的纵向一体化知识人才库，积极构建融合研究平台，与省内高校、省级工程技术研究中心、设计院、开发企业、施工企业、建筑业主管部门等主要技术骨干开展技术交流合作，增强行业科技创新的攻击和支撑能力，在实现企业更好更快发展的同时，促进建筑业向工业化、信息化、智能化转型提供重要应用支撑。

2020年，集团开发建设的诸城“华元·龙海文苑小区”获得山东省装配式建筑示范项目验收。该项目全部楼宇均为高档住宅联式设计，一梯两户。龙海文苑一期(1-3#楼)作为诸城市首个省级装配式建筑示范工程，采用了预制楼梯、门厅柱、阳台、空调板、女儿墙等5种装配式建筑构件，各类构配件全部实现工厂化预制、现场装配施工，项目首创性采用保温防火一体化的瓷粉砌块，解决了A级防火与65%建筑节能的要求。

作为全省首个装配式建筑示范住宅项目，集团实施打造大健康产业、幸福产业的重点社区，龙海文苑以匠心筑经典，华元集团时刻关注人的需求，尊崇建筑、人与环境的和谐共处，整合全产业链资源，赋予产品超强的创新性和极高的舒适度，将建筑文化推向身心健康、生活方式和生活诉求等方面的改善转化。

在华元集团董事长刘季林看来，做建筑的意义，不是简单的居住，更应该是一种情怀。在技术的研发与实践中，刘季林董事长一直坚守从建筑的本质思考技术研发的走向。一个时代有一个时代的文化和精神，建筑的形态会随着时代的变化而不断升级变化。此时的他把建筑看成中介，是介于人与自然、人与社会之间的物质形态，无论这个时代赋予建筑怎样的特征，刘季林董事长认为，搞建筑就必须把建筑与人、与社会、与自然的关系处理好。正是怀着这样的初心理念，华元集团紧跟时代步伐，在“健康中国”战略的指引下，把装配式建筑再度创新升级。

（三）创新引领阶段

2021年，集团凭借20多年的科研施工实践经验和山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心的优势，步入钢构装配式建筑《外板内框跃层装配式钢结构建筑体系》的课题研究。该课题是在如何提升装配率、提升节能性、提升居住品质的思考下提出来的，是从局部装配变成大装配、乃至全装配的一次重要技术攻关。集团董事长刘季林带领研发团队不断用辩证的方法围绕课题去思考体系中的节点渗漏的技术处理问题、运输问题、车间机器人的焊接智造、现场装配吊装、室内装修技术方案等问题。

2022年3月，该课题已被列入山东省住建厅科技计划项目；同时规划建设500亩装配式建筑生产基地一期项目，并在基地项目内建设省级钢构装配式建筑示范项目。

刘季林董事长一直倡导装配式建筑一定要把“健康居住”的最新方式融入里面，把装配式建筑从简单的“搭积木”向现代品质居住理念相并拢，要把人文关怀和人文艺术融入建筑。一座建筑的形成既要从功能效应上注重耐久、耐用、功能强、舒适度高，也要从外观形态、功能空间上注重审美和艺术，建造符合现代人们对“宜居、宜养”的美好追求的生活之所。 因此在每个建筑科研成果的运用时，他早把建筑物形成的最终效果与这个时代化为一体。

2022年7月，集团旗下的山东华钢装配式建筑有限公司180万吨水泥粉磨产能置换在省工信厅进行公告。

二、装配式建筑创新引领华元集团高质量转型发展

华元集团装配式建筑的每一轮发展都因时而谋、应势而动、顺势而为，掌握主动，赢得先机。集团研发的《外板内框跃层装配式钢结构建筑体系》随时代而发展，同工业化社会相适应，涵盖了以新结构、新材料、新形式为核心的建筑特色，它将推动装配式建筑绿色发展、创新引领、质量提升，驱动华元集团沿着高质量转型升级的道路阔步前行。

（一）政策环境好

根据住建部规划 ,到2025年装配式建筑占新建筑比例要在50% 以上。潍坊市政府文件2022年装配式建筑占新建筑比例要在30% 以上。

2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20%,到2025年装配式建筑占新建筑的比例50%以上。

2016年2月22日国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》要求要因地制宜发  展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑,使装配式建筑占新建建筑面积的比例 达到30%;

2016年9月27日国务院出台《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》,对大力发展装配式建筑和钢结构重点区域、未来装配式建筑占比新建筑目标、重点发展城市进行了明确。

2017年住建部发布了国家标准《装配式建筑评价标准》,有力推进了装配式建  筑施工技术发展进入快车道。装配式建筑人才队伍的建设是行业发展的关键,行业和企业将逐渐 加大对装配式建筑施工管理人员和技术工人的职业培训力度。

2018年全国两会上，《政府工作报告》进一步强调，大力发展钢结构和装配式建筑，加快标准化建设，提高建筑技术水平和工程质量。

2020年5月8日，住建部印发《关于推进建筑垃圾减量化的指导意见》，对于如何实现建筑垃圾减量，《意见》中提出了具体实施措施：实施新型建造方式。大力发展装配式建筑，推行工厂化预制、装配化施工、信息化管理的建造模式。

2020年8月28日，住建部、教育部、科技部等部门颁发《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》，要以新型建筑工业化带动建筑业全面转型升级。

2021住建部就《关于加强县城绿色低碳建设的通知（征求意见稿）》要点：县城新建住宅以6层为主，6层及以下住宅占比应不低于75%。县城新建住宅最高不超过18层。推行装配式钢结构等新型建造方式。

支持政策层出不穷，种种迹象表明，装配式建筑将迎来爆发式增长的黄金期！

（二）装配式建筑优点多

装配式建筑是现代城市循环经济的利器，和传统建筑方式相比具有环保、快捷、耐久等优势，施工工期短、能耗低、抗震性能更强，更符合新形势下“绿色建筑”的要求。

1.缩短工期：装配式建筑的构件可以在工厂实现批量生产,构件生产好之后直接运到工地进行安装,既方便,又快捷。

2.质量保障：装配式建筑的构件在工厂进行标准化生产,质量有保障,还不会受天气影响。

3.节能环保：装配式建筑的标准化的生产可以节省材料,减少物料浪费和施工现场的建筑垃圾。

4.减少人力：装配式建筑的构件在工厂完成,减少了人力需求,大大减少了用工成本,并降低了施工人员的劳动强度,在安全生产方面很有帮助。

5.外立面形式丰富多彩：用预制构件可以实现复杂的建筑形式，而且外立面质量更好，一次成型，免去二次抹灰或者其他安装。

6.实现碳高峰与碳中和必须的措施。

（三）华元装配式建筑特色优势强

华元钢构装配式建筑是由外板内框跃层装配式钢结构建筑体系，经工厂车间内预制部品加工成部品，运输到工地装配而成的建筑。简单来说,就像搭积木一样,在工厂里生产预制构件,然后只要把预制好的房屋构件,运到工地装配完成。

华元装配式建筑除装配式建筑本身具有的优点外，其最大的优势：一是拥有独立自主知识产权；二是由半结构装配升级为全结构装配；三是解决了行业关切的装配式钢结构节点连接技术难题；四是孕育了现代化建筑产业，使农民工变成了新生代产业工人；五是得房率提高3%以上，降低了成本；六是解决了墙板缝隙构造处理、裂缝渗水等质量问题；七是采用“装配式+EPC”建造模式，积极践行国家政策；八是实现了自动化生产、信息化管理；九是结构体系经专家技术鉴定，达到国家领先水平。

华元装配式建筑构件种类主要有：外墙板，内墙板，叠合板，阳台，空调板，楼梯，预制梁，预制柱等。通过现场大量的装配作业，装配式建筑模式比原始现浇作业大大减少；厨房与卫生间采用定制集成底板。与专业厂家合作，定制厨房、卫生间集成底板，达到集设备管道安装定位、防水、建筑装饰面层于一体的功能性要求。其施工速度更快，建筑垃圾更少，从材料使用到建筑使用，更加绿色节能。

而在性能和应用上，华元绿色装配式建筑更加出众。抗8.5级强地震，防火、防水、防冻、防裂纹、防虫蛀、防老化，可广泛用于各类高低层建筑、厂房、活动房、旧房改造，别墅、新农居、定制化房型等，以更少的居住成本，打造更好的居住环境。

（四）示范引领，助推企业转型升级

装配式建筑，是一场建筑业的技术革新和产业升级，它使建筑从“建造”走向“智造”，它改变了传统建筑行业落后的生产方式，使房屋建造开启了绿色发展新征程。华元集团恪守创新精神，坚持理论创新、实践创新，通过加大装配式建筑创新，打造示范项目，为企业转型升级奠定基础；通过示范引领，一花引来万花开，迎来建筑业高质量发展的又一个春天。

1.华元装配式建筑示范基地

华元集团投资建设山东华钢装配式建筑有限公司基地，占地面积约490亩，计划总投资4.26亿元，建设钢结构、外墙板、内墙板、叠合楼板、小型构件等车间及生产线，年产能150万平方米。一期计划于2022年12月份正式投产，打造山东省装配式建筑产业发展的创新示范基地。秉承“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，为诸城及周边地区的建筑产业化提供优质服务。

2.钢构装配式建筑示范项目

（1）生产基地科研办公楼、住宅与宿舍楼，申报山东省装配式建筑示范工程。

（2）青岛市莱西锦绣姜山项目。该项目已被列为“青岛市服务业重点项目”，是青岛市钢构装配式建筑示范项目。项目总投资16.7亿元，作为大健康康养项目，主要建设居家养老房产、养老用房、幼儿园、物业用房、健康管理服务用房等。

（3）钢构装配式民居项目。在装配式建筑基地内建设钢构装配式民居项目，作为申报山东省装配式建筑示范工程。

从技术融合到领衔智能制造，从体系建设到成果转化，从普通住宅到建筑美学，如今，走过52年发展历程的华元集团正朝着成为全球建筑业最有价值的公司砥砺前行。展望未来，华元集团将把已有的装配式建筑科技成果于在建的装配式建筑项目进行充分应用并推向市场，同时继续加大装配式建筑科研力度、推行绿色发展，为企业转型升级、品质发展提供科技动力。在装配式建筑迎来产业大发展的“风口”，华元集团将以开放的姿态，与行业企业共建建筑产业全新生态，用更安全、节能、环保、高效的装配式建筑建设“美好新生活”。

记者 迟海雯 通讯员 王晖 李恩云