◎ 本刊記者 劉 禹

目前，我國城鎮(zhèn)化正處于快速提升期，2011年底，中國城鎮(zhèn)化規(guī)模已經(jīng)達到了51.27%，并繼續(xù)以每年1%的速度增長，到2020年將達到60%以上。城鎮(zhèn)化率每提高1%就要新增城市用水17億立方米，消耗6000萬噸的標準煤。因此，發(fā)展綠色建筑是解決我國資源能源問題的重要戰(zhàn)略。

我國十二五規(guī)劃提出，綠化發(fā)展建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會指出建筑業(yè)要推廣綠色建筑、綠色施工，著力用先進建造材料、信息技術優(yōu)化結構和服務模式，加大淘汰落后產(chǎn)能力度，壓縮和疏導過剩產(chǎn)能。2012年3月5日，在第十一屆全國人民代表大會第五次會議上，國務院總理溫家寶在《政府工作報告》中指出：推進建筑節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)境保護，節(jié)能減排的關鍵是節(jié)約能源，提高能效、減少污染 ；綜合運用經(jīng)濟、法律和必要的行政手段，突出抓好工業(yè)、交通、建筑、公共機構、居民生活等重點領域和千家重點耗能企業(yè)節(jié)能減排，進一步淘汰落后產(chǎn)能。深入貫徹節(jié)約資源和保護環(huán)境基本國策。開展節(jié)能認證和能效標識監(jiān)督檢查，鼓勵節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材和資源綜合利用。大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加強環(huán)境保護，著力解決重金屬、飲用水源、大氣、土壤、海洋污染等關系民生的突出環(huán)境問題。

一、建筑工業(yè)化推動綠色建筑發(fā)展

眼下，中國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力不足，建筑業(yè)發(fā)展很大程度上仍依賴于高速增長的固定資產(chǎn)投資規(guī)模。發(fā)展模式粗放，工業(yè)化、信息化、標準化水平偏低，管理手段落后；建造資源耗費量大，碳排放量突出；多數(shù)企業(yè)科技研發(fā)投入較低，專利和專有技術擁有數(shù)量少；高素質(zhì)的復合型人才缺乏，一線從業(yè)人員技術水平不高。

在國際上，參照歐美，日本，新加坡等國家建筑業(yè)的發(fā)展過程，當人均GDP達到一千到三千美元后，開發(fā)新型的預制裝配式結構體系，實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、機械化施工，成為克服傳統(tǒng)生產(chǎn)方式缺陷，促進建筑業(yè)快速發(fā)展的主要途徑。到2010年，我國人均GDP已經(jīng)達到了4300美元，這意味著經(jīng)濟增長要從投資驅(qū)動轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動，技術創(chuàng)新逐漸成為經(jīng)濟社會發(fā)展的主要驅(qū)動力。

在我國2010年到2015年的《建筑技術發(fā)展綱要》中指出，混凝土結構材料要采用高強鋼筋，以HRB400級熱軋鋼筋作為混凝土結構配筋的主力鋼筋，發(fā)展HRB500級熱軋鋼筋；光圓鋼筋采用HPB300級熱軋鋼筋；全面推廣鋼筋直螺紋等強連接；推廣高效預應力用的高強鋼絞線。適當提高混凝土強度等級，倡導使用高強混凝土。

積極研究與推廣鋼結構住宅體系，對重工業(yè)的單層工業(yè)廠房倡導采用鋼柱、鋼屋架的鋼排架結構體系。高層建筑應積極采用鋼筋混凝土簡體+鋼外框架的混合結構體系，在低層住宅中，可采用輕鋼龍骨結構體系，大跨度公共建筑應積極采用空間鋼結構。

在鋼與混凝土組合結構上，大力研發(fā)與推廣鋼與混凝土組合結構，包括鋼管混凝土、型鋼混凝土、鋼與混凝土組合梁、壓型鋼板組合樓蓋。大力研發(fā)與推廣大跨度預應力樓蓋結構，包括后張有粘結預應力梁與框架梁、無粘結預應力平板，大跨度公共建筑屋蓋可采用預應力空間鋼結構。預制裝配混凝土結構，應積極研發(fā)預制裝配混凝土結構技術，實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化。要研發(fā)預制框架梁柱結點后交整體式連接技術，鋼筋灌漿式連接技術，疊合板施工技術，高精度預制構建施工技術。

2011年5月，葉可明院士在接受記者采訪時指出，綠色施工作為建筑全壽命周期中的一個重要階段，是建筑領域資源節(jié)約和節(jié)能減排的關鍵環(huán)節(jié)，是建造綠色建筑的重要環(huán)節(jié)，在施工過程中體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。綠色施工是指工程建設中，在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學管理和技術進步，最大限度地節(jié)約資源并減少對環(huán)境負面影響的施工活動，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護。葉院士提出要大力推廣應用新型環(huán)保材料和節(jié)能型設備，應用先進成熟的施工技術，加強數(shù)字化工地等信息化技術應用。大力發(fā)展建筑標準件，加大建筑部品部件的工業(yè)化生產(chǎn)比重，從而有利于構建密切聯(lián)系生產(chǎn)的企業(yè)技術創(chuàng)新機制和推廣機制，增強其原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進消化吸收再創(chuàng)新能力，全面加快建筑業(yè)技術進步。

二、發(fā)揮集團優(yōu)勢 形成“建筑工業(yè)化”產(chǎn)業(yè)鏈

2011年住房和城鄉(xiāng)建設部的課題研究成果指出，建筑工業(yè)化是“以構件預制化生產(chǎn)、裝配式施工為生產(chǎn)方式，以設計標準化、構件部品化、管理信息化為特征，能夠整合設計、生產(chǎn)、施工等整個產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)建筑產(chǎn)品節(jié)能、環(huán)保、全生命周期價值最大化的可持續(xù)發(fā)展”的新型建筑生產(chǎn)方式。根據(jù)相關統(tǒng)計，采用建筑工業(yè)化的生產(chǎn)方式在施工用水量、混凝土消耗、鋼材消耗、木材消耗、施工垃圾、環(huán)境影響等多方面的資源能耗都要遠遠低于傳統(tǒng)建筑方式。

為了響應我國建筑產(chǎn)業(yè)化政策，提高建筑施工的技術水平，南京大地建設集團于1998年從法國引進了世構（scope）體系。組成“產(chǎn)、學、研”團隊，通過消化、吸收和再創(chuàng)新，形成了該框架結構體系設計，生產(chǎn)及施工成套技術，并成功應用于300多萬平方米的各類建筑。

以南京大地建設集團為例，該集團通過多年來的創(chuàng)新改制與不懈努力，已經(jīng)成功由一個傳統(tǒng)的施工產(chǎn)業(yè)集團轉(zhuǎn)型為建筑工業(yè)化的一個產(chǎn)業(yè)鏈。集團囊括以房地產(chǎn)、股權投資、資產(chǎn)管理為核心的投融資板塊子；以新型建筑材料、節(jié)能減排、環(huán)保低碳體系一體化為主體，并逐步形成四大系列建材產(chǎn)品的新型建材板塊。南京大地建設集團將旗下四大板塊：投融資板塊，新型建材板塊，以及外經(jīng)貿(mào)板塊和建筑施工板塊，運用建筑工業(yè)化這一條紅線成功貫穿起來。最大程度的發(fā)揮了產(chǎn)業(yè)集團的優(yōu)勢，力求本集團的房地產(chǎn)使用本集團的生產(chǎn)基地，研發(fā)和生產(chǎn)的構件，并且在國內(nèi)國外市場被運用。

自2004年南京大地建設集團改制以后，企業(yè)研發(fā)中心獲得了一系列各種技術成果，使集團的構件生產(chǎn)、研發(fā)有了更好的技術保障。同時，大地工業(yè)園在2007年正式成立，他的前身是南京第一構件廠和第二構件廠，主要研發(fā)、生產(chǎn)和銷售房屋預制構件、市政預制構件和裝飾類預制構件，以及商品混凝土，沙漿等四大系產(chǎn)品。南京大地建設集團的房屋預制構件年生產(chǎn)能力可以為50萬平方米的各類房屋進行配套；以及30公里左右的地鐵管片、大規(guī)格地下停車場等提供預制混凝土沉積、外墻裝飾面磚系列產(chǎn)品和常規(guī)構件。

1998年，南京大地建設集團通過廣泛的調(diào)研，從法國KPI公司引進一種新型結構體系技術——預制預應力混凝土裝配整體式框架結構（簡稱世構體系）技術，并從法國全套引進了生產(chǎn)設備，大型模具和設計軟件。世構體系是采用現(xiàn)澆或者預制鋼筋混凝土柱，預制預應力混凝土疊合梁、板、柱及鍵槽節(jié)點連成整體的新型框架結構體系，通過鋼鐵混凝土后澆部分把兩個板柱以及鍵槽結點連成整體的新型框架結構體系。

三、世構體系的優(yōu)越性

世構體系在國外建筑領域的應用已相當成熟，其產(chǎn)品在歐洲建筑市場占有額高達40%以上，這種新型框架結構體系具有質(zhì)量好、工期快、節(jié)能減排、造價合理等建筑低碳特色。由于采用預應力技術，減小了構件截面，含鋼量降低20%以上；預件可事先在工廠內(nèi)生產(chǎn)，施工現(xiàn)場直接安裝，既方便又快捷，總工期可節(jié)約20%；此外，構件在工廠機械化生產(chǎn)，質(zhì)量更能得到控制，構件外觀質(zhì)量好、耐久性好，后期不需粉刷；施工現(xiàn)場模版用量減少80%，支撐減少50%以上，節(jié)省周轉(zhuǎn)材料總量達60%；減少施工現(xiàn)場濕作用量，有利于環(huán)境保護，減輕噪音污染，現(xiàn)場施工更加文明，符合環(huán)保綠色施工要求。

目前，世構體系在歐洲的建筑市場占有份額高達40%以上，它具有質(zhì)量快、質(zhì)量好、工期快、節(jié)能減排、造價合理等建筑綠色特點。由于采用了減少結構斷面，用鋼量降低20%；構件實現(xiàn)工廠生產(chǎn)，施工現(xiàn)場直接安裝，總工期可以節(jié)約20%。同時，在工廠采用機械化生產(chǎn)，質(zhì)量更加容易得到控制，外觀質(zhì)量好，耐久性好，后期無須試作業(yè)。

預制混凝土多節(jié)注，采用C40混凝土，現(xiàn)場安裝時，柱與柱的連接有密封鋼管連接與型鋼支撐連接兩種方式，柱與梁的連接采用鍵槽節(jié)點。預制預應力混凝土疊合梁是世構體系的重點推廣應用構件，特別適用于辦公樓、教室、超市、廠房等比較規(guī)則或大開間的框架建筑。疊合梁的預制部分分為：預制框架梁、預制次梁，均采用C40混凝土，先張法施工?？蚣芰?、柱節(jié)點處設置U型鋼筋，澆筑高強度混凝土。疊合梁后澆層為C30及以上混凝土。

預制預應力混凝土疊合板為世構體系的重點推廣應用構件，適用于各類建筑工程，且不受抗震烈度的限制，特別適用于集體宿舍、辦公室、教室、超市等大規(guī)模的保障性住房等建筑。疊合板的預制部分采用C40混凝土，先張法生產(chǎn)工藝，板面劃痕以滿足新老混凝土的粘結。疊合板后澆部分的混凝土為C30及以上，受力鋼筋和構造鋼筋按設計要求，厚度不得小于預制層厚度，各類管線均可埋設在后澆層內(nèi)。

為了讓世構體系新技術成功運用于我國，南京大地建設集團結合國內(nèi)規(guī)范進行技術轉(zhuǎn)化。在住房和城鄉(xiāng)建設部、江蘇省住建廳領導的關心下，大地建設集團和東南大學，江蘇省建筑設計研究院等單位聯(lián)合成立課題組，潛心研究，協(xié)同攻關。十四年來，經(jīng)過300多萬平方米各類建筑的工程實踐和理論研究，已經(jīng)形成了適合我國國情的一套完整的技術體系，包括設計軟件、技術規(guī)程、標準圖集和施工工法等，并且在抗震設計、節(jié)點構造、施工安裝等方面有所創(chuàng)新。

在工程應用中，南京大地建設集團堅持科技為先導，科研課題《世構體系成套技術在工程中的應用》于2004年通過江蘇省科技廳、建設廳組織的專家鑒定，成果達到國際先進水平。2011年9月，受住房城鄉(xiāng)建設部的委托，江蘇省住建廳主持召開了“基于節(jié)能保溫的預制裝配整體式結構體系的建筑工業(yè)化集成創(chuàng)新研究”項目驗收會?；诠?jié)能保溫的預制裝備整體式結構體系的建筑工業(yè)化基層創(chuàng)新研究，由七位著名專家組成的驗收委員會認為：結構體系以及內(nèi)外新型保溫墻體構件全部或部分采用工業(yè)化生產(chǎn)方式，節(jié)點連接質(zhì)量可靠，工程觀感質(zhì)量好，提高了建筑物的整體品質(zhì)和工業(yè)化程度，降低工程造價，縮短施工工期，滿足環(huán)保高效、節(jié)能減排的要求，具有顯著的技術經(jīng)濟效益和社會效益。新型結構體系結合我國國情，符合建筑工業(yè)化發(fā)展方向，對推動我國建筑工業(yè)化、建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級和可持續(xù)發(fā)展具有重要的示范作用，研究成果總體達到國際先進水平。

近十年來。南京大地建設集團先后編制了一系列省級和國家級的標準，主編省級地方標準《預制預應力混凝土裝配整體式框架（世構體系）技術規(guī)程》；主編了國家一級工法《預制預應力混凝土裝配整體式框架結構梁柱鍵槽節(jié)點施工工法》，這是我國在建筑工業(yè)方面較早的國家行業(yè)標準。這個技術規(guī)程對于世構體系適用范圍給予了明確，其中裝配式框架結構在七度區(qū)的高度可以達到45米，如果采用現(xiàn)澆術在七度區(qū)可以達到50米，如果增加了減力墻在七度區(qū)可以達到一百米，這已經(jīng)突破了超高層建筑。

“預制鋼筋混凝土裝配整體式結構”建筑技術被列入住房和城鄉(xiāng)建設部2010版“建筑業(yè)十項新技術”，南京大地建設集團為該子項新技術的主編單位。蘇州萬科公司和南京萬科公司在近兩年開工的經(jīng)濟適用住房、住宅小區(qū)工程中，先后應用了這項新技術和新結構，被評為江蘇省二星級“綠色建筑”。

四、結構性能試驗

結構性能安全是業(yè)主、設計單位和使用單位非常關注的問題，十幾年來，南京大地建設集團在應用中對世構體系進行了大量的結構性能實驗，并積累了豐富的經(jīng)驗。通過72個構件的疊合面抗剪試驗和1000次抗疲勞實驗，驗證了世構體系疊合板的預制與現(xiàn)澆部分能夠整體工作，疊合面粘結良好。同時，在2002年至2009年間，多次進行世構體系鍵槽節(jié)點擬靜力試驗，包括框架終結點，端部結點，驗證世構體系的抗震性能，為設計計算機施工工藝提供依據(jù)。擬靜力試驗結果表明：鍵槽節(jié)點的滯回曲線比較飽滿，功比指數(shù)比較大，試件有良好的耗能能力，節(jié)點的延性系數(shù)大于4，完全滿足國家規(guī)范規(guī)定的抗震要求。

為進一步研究世構體系的整體抗震性能，南京大地建設集團于2009制作了1：2縮尺的框架模型在東南大學的結構實驗臺上進行抗震試驗。共進行了43種工況的振動臺試驗，包括日本，美國等各種典型大地震的工況，在試驗中，世構體系表現(xiàn)優(yōu)異，大震下破壞輕微，僅在部分柱端及梁端出現(xiàn)彎曲裂縫，樓板無裂縫產(chǎn)生，疊合面也未出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，框架結構仍保持較好的整體性。試驗和分析結果表明，世構體系與現(xiàn)澆結構的抗震性能完全一致。

在預制樓梯的試驗中發(fā)現(xiàn)，由于溫度收縮及施工現(xiàn)場諸多不確定因素，現(xiàn)澆樓面容易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。而疊合梁、板應用預應力技術，受力鋼筋為高強預應力鋼絲，它的抗裂性能遠遠由于普通現(xiàn)澆板。預制梁、板在廠內(nèi)機械化生產(chǎn)，混凝土澆搗密實，在后期使用中有較好的隔音效果；疊合板底平整光滑，后期無需抹灰，避免了現(xiàn)澆板抹灰脫落的質(zhì)量通病。

在工期對比方面，基礎施工階段，預制構件可以在工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場安裝，僅僅需要少量的模板，支撐架用量僅為現(xiàn)場樓面的50%左右，現(xiàn)場完場了鋼筋混凝土工程量僅為現(xiàn)澆樓板的30%左右。 （未完待續(xù)）