国家双碳战略下华元集团凭啥研发绿色钢构复合装配式建筑技术？

前言/

PREFACE

在国家推动的“双碳”战略高质量发展的引领下，我国建筑业正经历一场具有颠覆性的产业变革。山东华元建设集团以及华盛日装配式建筑（山东）有限公司（统称华元集团和华盛日装配式），凭借其超过半个世纪的行业经验与三十余年的装配式建筑专利技术实践，成功研制了“绿色钢构复合装配式建筑技术集成体系”，通过革命性的创新，引领建筑行业迈向了高效、低碳、智能的新纪元。依据国家、省、市制定的“好房子”建设规范，采用先进科技手段，致力于打造绿色、低碳的人居模范。

第一部分

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1、匠心铸就技术巅峰

创新颠覆性填补行业空白

自1985年始，华元集团积极响应国家政策，投身于“墙改禁实”行动，致力于研发多种型号的小型空心砌块。其中，混凝土、煤矸石以及轻质空心砌块和铺灰器等产品，成功获得了国际专利认证。此外，该集团承建的辛兴镇政府办公楼、诸城市明城园小区、潍坊市旅游局等住宅楼，均荣获省级科技示范楼、省级全优工程和省级科技成果进步奖。

自1992年开始，北京城建集团以及诸城市金都住宅小区等住宅项目，首次引入并实施了外墙外保温的示范工程。这一举措荣获了省级示范项目的称号，并且特别批准设立了诸城市建筑节能设计研究室。

自1995年以来，在国家建设部（现住建部）、科技部以及省建委（现住建厅）、科技厅等相关部门的悉心关照与支持下，集团携手中国建筑科学研究院、山东建工学院（现山东建筑大学）、青岛建工学院（现青岛理工大学）等科研与高等教育机构，深入钻研，成功研发了拥有完全自主知识产权的“工厂化施工节能型楼房新技术”体系（即国家火炬计划和星火计划）。运用这一技术实施的项目，诸多被省建委认定为山东省的示范项目，而诸城市银都住宅小区更是荣获建设部颁发的“全国第一批节能建筑示范小区”称号。联合成立山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心。

自2016年开始致力于“钢构复合装配式建筑技术集成体系”的研究与开发，该体系已荣获多项国家专利，省级标准图集及国家级团体标准亦已正式发布并施行，技术规范亦已顺利立项，企业标准亦已发布三项，专家鉴定会对其进行了总结，概括为“六高四好三低三性”，有效填补了国内外装配式建筑技术的空白。通过示范项目的实际应用与检测，该专利技术的创新性及成熟度得到证实，现具备在大范围内推广应用的潜力。

已授权及受理专利

获得部分国家省部级科技成果

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国家团体标准已公布实施

技术应用规程已立项

该技术体系在综合评定中荣获“六高四好三低三性”的评价，从而对建筑价值的评判标准进行了全新的塑造。

【六大核心性能突破】

首先，具备高抗震性能：此技术体系选用了钢框架结构，其构件既轻巧又坚固，有效抵御地震等自然灾害；其次，达到9度抗震设防标准；再者，具备较强的抗风和抗变形能力，从而确保建筑物的结构安全。

第二点，实现高效建造：借助工厂的预制化生产方式和现场装配化施工技术，有效缩短了建筑项目的施工周期。预制构件的比率超过90%，施工现场的工期得以缩短达50%。

第三点，高效节能表现：通过改进建筑构造及选材，达成环保节能目标，减少能源使用。整体节能比率高达83%，碳排放量减少40%。

第四点，具备高标准的防火性能：通过运用A级防火材料与尖端技术的结合，能够有效遏制火灾的发生，确保人员的安全无忧。

第五点，高标准的防水构造：采用金属材质的防腐装饰层，其防水工艺和材料的选择，能够有效保障建筑物的防水和防渗透功能。

第六点，优异的防腐蚀耐久性：通过运用耐腐蚀材料和先进的制造工艺，生产与施工技术领先，确保所用材料及构件的使用寿命与建筑本身相匹配，从而显著降低了维护费用达60%。

【好房子“四好”用户体验】

首先，其外观设计颇具吸引力；采用金属幕墙工艺，使建筑显得既美观又大方；不仅满足了现代最高端的审美标准，而且兼具了现代美学和实用性的特点。

二是，其优点显著：建筑布局与结构设计科学合理，空间布局灵活多变，能够满足多样化的使用需求；同时具备防腐、防火、防水、防渗的特性，并有效实现保温、隔热、隔音，从而显著提升了用户的体验。

第三点，易于维护：该建筑采用了模块化设计，便于维护与升级，同时能够有效减少维护费用，降幅高达60%。

第四点，优良更新性：它支持智能化的升级操作，使得室内空间的职能性改造变得更为便捷，其构件具备可更换的特性，能够随着科技的不断进步而进行升级与改造，最终实现较高的残值回收率。

【“三低”环保优势】

首先，施工期间噪音得到有效控制，显著降低了周边环境的噪音污染；其次，建筑的隔音效果得到提升，在使用阶段能够有效减少外界噪音的干扰。

第二点，成本较低：借助工厂化生产、装配式施工以及EPC整体承包的方式，在保持同等质量的前提下，经过综合成本核算，有效减少了建筑费用和人工成本。

第三点，低碳排放：通过运用环保材料和先进工艺，确保施工及使用阶段的碳排放量降至最低，实现高效节能，完全契合绿色低碳环保的发展趋势。在整个生命周期内，碳排放量可减少40%。

【“三性”价值引领】

首先，体现在先进性上；这些专利创新成果，运用了先进的技术和工艺；它们不仅引领了行业的发展趋势，而且填补了国内外市场的空白。

第二点，关于可行性，这一方案适合在工业和民用建筑的大面积推广使用，并且能够满足农村新建设的需求。

第三点，推广性方面：该设计遵循标准化原则，展现出广泛的适用范围、推广潜力和易于复制的特点。

第二部分

重塑开启建筑

新型现代工业化

01

全产业链赋能，工业4.0时代

在日照市北经济开发区，一座占地达600亩（其中一期工程占地385亩）的智能化生产园区已经落成并投入运营，同时构建了一个覆盖全产业链的平台化经营模式。采用EPC总承包的方式，有效促进了该技术体系的广泛而迅速的推广与应用。

通过引入钢构复合装配式建筑集成技术，成功将装配率大幅提升至90%以上，有效攻克了目前装配式建筑在提高装配率方面所面临的挑战。

造价革新：通过EPC总承包模式，整体成本较同类建筑有所下降，有效解决了目前装配式建筑成本难以降低的难题。

智慧建造领域，BIM技术与物联网技术贯穿整个生命周期，共同构筑起一个智能化、智慧化的生活场景。

产业协同效应显著，通过实现平台化对整个产业链的全面整合，涵盖了从设计到生产再到施工的每一个环节，有效缩短了施工周期，提高了施工效率，其成效达到60%以上。

新民居一层、二层示范项目

铝板、不锈钢板外墙饰面实景图

02

多方共赢：重塑行业生态

钢构复合装配式建筑技术集成体系，作为一种创新的建筑模式，在各个参与者的观察角度中展现出以下显著优势：

1.政府方（市场监管方）国家战略发展优势：

政策与国家绿色建筑标准相契合，有助于“双碳”目标的达成，并促进我国建筑业的转型与升级。在《关于推动城乡建设绿色发展的意见》中，党中央和国务院明确指出：“应积极发展装配式建筑，特别是钢结构装配式住宅，持续提高构件的标准化程度，促进产业链的完善，并推动智能建造与建筑工业化的同步发展。”

二、在质量可控性方面，通过实施标准化生产和装配式工艺，有效减少了施工过程中的误差，便于实施监督和管理，从而显著提升了建筑的整体质量和安全水平。

三、行业规范助力：向装配式建筑领域输送可借鉴、可推广的技术规范，促进相关法律法规及认证机制的健全与进步。

经济与社会效益方面，缩短工期有助于加速城市改造和保障性住房的建设步伐，同时减少现场施工活动，降低环境污染和噪音扰民现象，还能缓解建筑行业技术人才短缺的问题，促进农民工向产业工人的转变。

2.建设投资方（开发方/业主方）优势：综合收益更大

采用EPC总承包模式（包括信息化和智能化），工程周期可缩短超过50%，且与同等标准的综合成本相比可降低5至8个百分点；实现工厂化生产与施工验收的“六高四好三低三性”优势；在质量、使用功能、安全保障以及降低建筑质量通病方面，效果显著，降低超过50%；最终，残值回收率将远超传统砖混和混凝土建筑体系，高出百倍以上。

该体系在建造上具备更优越的功能，其所有组件均展现出更长的使用寿命、更低的维护成本，以及工厂化生产所确保的质量与安全；同时，它非常适合在空间受限的环境中实施施工管理，并能够加快施工进度直至竣工。

资产增值与保值方面，绿色建筑认证能够增强物业的增值潜力及市场竞争力，同时减少维护成本，并具备优良的耐用性。

四、该体系与国家及地方政府的宏观政策相契合，有利于争取到各类扶持政策和优惠措施，从而实现名利双赢，并推动环保、低碳、循环经济的发展。

3.设计方优势：标准化与多样化

钢结构设计具有更高的灵活性：凭借专利技术的创新成果，以及遵循相关标准和规程，设计成果得以实施。钢构复合集成技术体系与国家相关标准施工图设计相匹配，有明确的规定和章法可依循。这样不仅确保了实施过程的安全，还实现了轻量化、大跨度、异形结构的设计，能够满足建筑多样化的需求。

二、通过数字化协同提升，BIM一体化设计得以实现，从而在“设计、生产、施工”三个环节间实现数据无缝连接，有效降低了后期设计变更的频率。

三、在性能与标准化设计方面追求更高优化：通过实施标准化和模数化设计，复合材料的运用能针对性地增强防火、隔音、抗震等性能，从而简化了专项设计的复杂性；此举也有助于成套标准图的多次重复使用。

四、有助于创新领域优化：促使设计团队从单纯的绘图工作转向综合解决方案的制定，并投身技术研发，以实现更高的附加价值。

4.产品构件生产工厂优势：量产协同

首先，实施标准化批量生产；通过采用钢构复合部件的模块化设计，可以在工厂内实现流水线作业，从而提升设备的使用效率与生产量。

第二点，技术障碍：复合材料的创新运用产生了专利技术，这提升了企业在市场中的议价地位，同时也有助于在大规模市场上实现技术的复制与广泛推广。

第三点，在供应链协同方面：我们与设计、施工团队进行深入合作，利用BIM技术数据来指导精确的生产流程，以此降低库存的积压问题。

第四点，实现降低工程成本的策略包括：对初始建筑设计方案进行优化、构建涵盖整个产业链的平台、实施智能化和标准化生产，以及通过规模化生产来减少成本，从而提升市场竞争优势。

五是，追求更高的质量安全与功能，以实现利润的持续增长；同时，采取有效措施来避免质量与维护方面的风险，以此扩大收益的潜力。

5.施工方

效率显著提高，工厂预制加现场拼装模式，墙板、叠合板及钢构件通过工厂标准化生产，现场作业仅需进行吊装、焊接或螺栓连接，从而大幅缩短了施工周期。现场组装主要采用类似“搭积木”的方式，减少了支模、养护等传统工序，劳动力需求相应降低了30%以上。同时，这一做法确保了施工工期的稳定性，并有效减少了气候和天气因素对施工进度的干扰。多道工序同时开展作业：主体结构的施工可以与室内的装饰装修以及设备的布置安装同步展开，这样能够显著提升工程的整体施工效率。同时，这种方法能有效降低常见的质量问题，从而在保修期内减少维修的烦恼和相关的费用支出。

二.施工精度高，质量安全可控制。

工厂生产模式中，墙体骨架与钢构件均通过数控机床进行切割与焊接作业，误差得以精确至毫米级别，有效减少了现场操作中可能出现的误差。

标准化节点：连接部位预先设计确保安装精准度

质量可追溯：每批构件均有生产记录、便于质量控制。

安全管理方面，高空作业及现场焊接作业量显著下降，有效减少了事故发生的可能性。同时，这种管理方式特别适用于在狭窄空间内的施工，不会对施工造成任何阻碍。

三.技能依赖降低。

装配作业对工人的技术要求相对传统施工较低，有助于减轻熟练工人短缺的困境。通过在智能化工厂中加工生产装配式构件，施工现场对技术高超的工匠需求减少。经过培训，年轻人便能够胜任各种技术岗位，从而根本性地解决了建筑施工技术工人短缺的问题。这不仅能彻底摆脱繁重的体力劳动，改善艰苦的作业环境，还能避免因工作而离家，大量构配件的工厂化加工使得工人真正转型为产业工人。

四.符合低碳环保国家战略

施工现场的扬尘、噪音和建筑垃圾显著降低（降幅超过60%），从而更符合环保检查的标准。管理变得清洁有序，施工质量与安全得到保障，员工的生活质量得到提高，解决了招聘难题，提升了建筑行业的整体社会地位。同时，倡导低碳环保，加快工程进度，还能有效减少对民众生活的噪声干扰。

五.综合经济效益显著。

缩短工期，可降低人工费用、周转材料和设备租赁成本显著下降，有效解决技术人才短缺及后续无人接替的问题，同时降低后期保修和维护成本；此外，还能根本改善繁重体力劳动、恶劣作业条件、背井离乡、社会底层建筑工人的艰难处境。

6.协同各方的优势

全面链条式平台整合，各方借助统一的技术规范和数据平台（例如BIM与ERP系统），达成了协作的高效性，同时显著降低了沟通中的损耗。

全生命周期价值涵盖从建设阶段至运营维护全过程，该集成体系在智能化改造与持续更新方面展现出更高的便捷性。

多角度审视可以发现，这一体系借助技术创新与流程再造，为相关各方带来了经济、效率以及环保等方面的全面提升，与建筑工业化的前进方向相契合。

03

共创绿色未来，共享发展机遇

华盛日公司正以开放姿态推进三大战略：

政企合作：享受山东省绿色低碳高质量发展重点项目政策红利。

技术输出：面向全国提供专利许可与全程技术指导。

产业联盟：构建“研发-生产-施工”生态圈，共享千亿级市场。

携手共进，借助科技的力量重塑建筑之根本，以精湛的技艺精雕细琢居住环境。华元集团诚挚邀请各路英才，共同引领居住模式的变革，为迈向碳中和的未来，谱写中国建筑的新传奇！

2025