“豆腐塊”們方方正正躺在實驗室桌臺上,敦厚小巧、透點拙樸式的可愛。乍看,像拿到手里把玩的積木,實際并非如此。這是未來建筑攤開來的圖景——像生產(chǎn)汽車那樣用工業(yè)流水線量產(chǎn)墻體,再像拼樂高、拼出一座摩天大樓?!岸垢瘔K”是實現(xiàn)建筑裝配的第一步。
此處是榮昌縣廣富工業(yè)園,距離重慶市區(qū)一個半小時車程。榮昌鹵鵝、榮昌豬、榮昌陶瓷是當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)特色產(chǎn)業(yè),近年來,這里的新能源汽車產(chǎn)業(yè)也有所發(fā)展。夏日炎炎,筑邦建筑技術(shù)(重慶)有限公司的實驗器材仍在開動,“硅晶石復(fù)合內(nèi)墻板”是他們研發(fā)的新品。
5月19日,蘇天童站在廠房的燒結(jié)材料實驗室里向《財經(jīng)》介紹,“豆腐塊”由不同廢料制成。煤矸石、高錳酸鉀渣、鋼渣、赤泥、鐵尾礦,他們已經(jīng)試過全國30多種大宗工業(yè)固廢。這些零成本的材料,經(jīng)由無害化處理、特殊工藝加工后,能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榱慨a(chǎn)建筑墻體。
蘇天童是筑邦科技總經(jīng)理。此前,他在美國佛羅里達大學(xué)獲得工程碩士學(xué)位,回國后曾在建筑設(shè)計院工作。大顯身手的年齡,卻趕上建筑行業(yè)黯然下行,2022年全國房地產(chǎn)開發(fā)投資增長為-10%,至今低迷。蘇天童認(rèn)識一對建筑師夫婦,雙雙失業(yè)后,一位到重慶網(wǎng)紅街賣豆干、苕皮,一位轉(zhuǎn)型成為滴滴司機。但蘇天童并不悲觀,他找到了破局生根的新道路。
而今,建造一座房屋的方式,正發(fā)生顛覆性變化。按時髦的話說,“建筑工業(yè)化”。1974年聯(lián)合國出版的《政府逐步實現(xiàn)建筑工業(yè)化的政策和措施指引》定義:按照大工業(yè)生產(chǎn)方式改造建筑業(yè),使之逐步從手工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向社會化大生產(chǎn)的過程。通俗而言,就是把房屋拆分成各個構(gòu)件,先在工廠里量產(chǎn)出來,再到現(xiàn)場組裝,建筑模式與傳統(tǒng)原地現(xiàn)澆建房非常不同。
這是筑邦科技看好的未來。筑邦科技創(chuàng)始人謝貴全,在榮昌深耕多年房地產(chǎn)開發(fā)。2000年左右,謝貴全從建筑設(shè)計專業(yè)的教師崗位辭職,下海創(chuàng)業(yè)。從建筑方案設(shè)計,慢慢向建筑施工、房地產(chǎn)開發(fā)延伸,而今,榮昌近一半的房屋都有他公司的參與,設(shè)計、施工或開發(fā)。
謝貴全發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的建筑方式粗獷、笨重,房屋的標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量與成本,實際上可以再大幅優(yōu)化。正如蘇天童看來,行業(yè)只有經(jīng)歷下行期洗牌,才會對房屋品質(zhì)提出更高訴求。拼質(zhì)量、拼效率、拼成本,今后,誰能提供更高性價比的房屋,才能在存量市場里斬獲一席之地。
新的競爭已經(jīng)開始了。2016年全國新建裝配式建筑面積為1.14億平方米,占城鎮(zhèn)新建建筑面積的比例為4.9%,到2021年,這一數(shù)字漲到7.4億平方米,比例為24.5%。目前,一些省市要求到2025年,裝配式建筑面積占比要達到當(dāng)?shù)亟ㄖ娣e30%以上,部分省市要求達到50%。這意味著中國第四代住宅建筑將有相當(dāng)一部分由裝配式建筑構(gòu)成。
“原有框架內(nèi),企業(yè)都做到極致了,你只有追蹤新質(zhì)生產(chǎn)力,跳脫出原有的框框,才能省成本,提升質(zhì)量和效率。”蘇天童說?,F(xiàn)在,房地產(chǎn)行業(yè)的競爭得靠實驗室里的豆腐塊了。
實際上,“豆腐塊”并非筑邦科技最終成品。最終的樣態(tài)是寬60厘米、厚10厘米的條形大板,它的材質(zhì)介于陶板和紅磚之間,橘色、光滑、堅固、抗震,夾心材料保溫、隔音。它們將用作未來建筑的內(nèi)墻板。假如房屋長3米,可以拼接起五塊墻板,實現(xiàn)模塊組裝。
現(xiàn)在,“豆腐塊”只是試驗品。每塊約莫半個手掌大,顏色從淺白、赤紅到深棕不等,標(biāo)記著材質(zhì)與序號——這塊用延安紫砂陶土燒制,那小塊是山東煙臺金屬礦,材料、來源地都不同。成功燒制的“豆腐塊”結(jié)實光滑,失敗品則似有氣體沖出來,表層發(fā)泡凸起鼓出。
工廠實驗室里,筑邦科技總經(jīng)理田密告訴《財經(jīng)》,像原材料煤矸石,含鐵元素較多,最終會燒成傳統(tǒng)磚紅色。這并非是通過工藝對顏色做了特別控制,而是固廢材料的主要構(gòu)成元素和紅磚相似,高溫?zé)坪笃鹆祟愃频幕瘜W(xué)反應(yīng)。譬如鋼渣,燒制出來就會呈現(xiàn)白灰色。
蘇天童向《財經(jīng)》介紹,他們的最終產(chǎn)品叫硅晶石復(fù)合內(nèi)墻板,采用大宗工業(yè)固廢原材料制成。材料籠統(tǒng)分三大類,一是尾礦類,比如煤、鐵或銅、金、鉬等有色金屬采礦后剩下的廢石;水基巖屑是重慶開采天然氣、頁巖氣后,帶出來的土碎石。另一種是冶金類,金屬提煉后剩下的雜質(zhì),比如赤泥由煉鋁剩下,鋼渣則是煉鋼剩下。還有一類,是建筑固廢。
每一種材料,筑邦科技會做50組到60組不同配方、不同爐溫的實驗,從中找出成本最低、性能最好的解決方案。中試階段,處理粉碎后的固廢加上添加劑,混拌均勻,看起來像濕泥巴。筑邦公司自研一臺綠色成型設(shè)備,將處理好的泥料擠成條狀,可以柔性定制2.5米至3.5米長(墻高)的墻板。寬度與厚度,則可以更換裝備前端不同尺寸的模具頭調(diào)整。
經(jīng)過10組-20組中試實驗,最終燒制出2米多高的條形大板?!敦斀?jīng)》了解到,筑邦科技試過全國30多種大宗的工業(yè)固廢,目前固廢綜合利用摻入量達到50%以上、實現(xiàn)技術(shù)突破的已經(jīng)有27種原料。成品墻板呈赤紅色,摸起來比磚平滑。蘇天童介紹,墻板還可以額外定制一層外裝飾面,不同的紋理,仿大理石、仿花崗巖。不同于傳統(tǒng)做法在墻面上刮膩子、貼墻紙,這種板可以直接作為建筑外墻、地面裝飾、家具灶臺,價格是天然石材的三分之一或四分之一。
實際上,當(dāng)下,瞄準(zhǔn)裝配式建筑市場的企業(yè)不在少數(shù)?!敦斀?jīng)》記者在企查查輸入“裝配式建筑”,有近3萬家相關(guān)企業(yè),湖南、山東、江蘇、河北、廣東各有超2000家企業(yè)。另據(jù)湖南省官方數(shù)據(jù),截至目前,湖南省擁有裝配式建筑企業(yè)1000余家,其中年產(chǎn)值100億元以上的企業(yè)5家,裝配式構(gòu)配件年生產(chǎn)能力達到3500萬平方米,直接產(chǎn)值超1000億元。
裝配式建筑的推廣已提上日程。2023年7月,重慶市住房城鄉(xiāng)建設(shè)委員會副主任董勇介紹,近幾年,重慶已累計實施裝配式建筑4700萬平方米,2023年上半年開工的建筑中,裝配式建筑應(yīng)用比例達30%。根據(jù)重慶市相關(guān)要求,到2025年重慶新開工裝配式建筑比例不低于30%。
各地亦類似。2023年底,海南舉辦《海南省裝配式建筑(綠色建筑)發(fā)展提升三年行動方案》政策解讀新聞發(fā)布會,公布2022年海南省裝配式建筑面積約2860萬平方米,占新建建筑比例達到64%,超過60%的既定目標(biāo),2023年裝配式建筑面積占比預(yù)計超過70%。
實際上,建筑工業(yè)化、裝配式建筑,并非新鮮事。工業(yè)革命后,首屆世界博覽會1951年在英國召開。約瑟夫·帕科斯頓第一次完全采用單元部件的連續(xù)生產(chǎn)方式,通過裝配式結(jié)構(gòu),建造了倫敦博覽會水晶宮。三層樓,7.4萬平方米的建筑面積,總共不到六個月建成。
真正大規(guī)模的“建筑工業(yè)化”可追溯至二戰(zhàn)后。第二次工業(yè)革命興起,疊加二戰(zhàn)結(jié)束,歐洲各國經(jīng)濟復(fù)蘇,大批農(nóng)民向城市集中。諸如戰(zhàn)后德國,青壯年勞動力不足,需要在短時間內(nèi)建造大量住宅、辦公樓、工廠等,大量需求的涌現(xiàn)為“建筑工業(yè)化”奠定了基礎(chǔ)。
彼時,法國現(xiàn)代建筑大師勒·柯布西耶作為機器美學(xué)的倡導(dǎo)者,在著作《走向新建筑》中談及“批量生產(chǎn)精神”等觀點,奠定了工業(yè)化住宅、居住機器等建筑理論的基礎(chǔ)。柯布西耶還開發(fā)出一種名為Citrohan裝配式小住宅。他構(gòu)想,像生產(chǎn)汽車底盤一樣成批生產(chǎn)房子。
這種構(gòu)想在蘇聯(lián)時期的“赫魯曉夫樓”中也得以實現(xiàn)。1954年,蘇聯(lián)政府在五年計劃中提出,在最短的時間內(nèi)以最低的成本改善城市居民的居住條件。這種樓房統(tǒng)一五層高,采用組合式鋼筋混凝土部件與結(jié)構(gòu),預(yù)制件都是在工廠流水線生產(chǎn)好的標(biāo)準(zhǔn)件,成本低廉。
上世紀(jì)50年代,中國也曾借鑒蘇聯(lián)及東歐經(jīng)驗,推行標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)制構(gòu)件和裝配式建筑,至80年代末,全國形成預(yù)制構(gòu)件廠數(shù)萬家,年產(chǎn)量達2500萬平方米。然而,唐山大地震引發(fā)人們對裝配式建筑抗震的疑慮。2008年汶川地震,再次擱置了裝配式建筑的發(fā)展。
眼下,隨著勞動力紅利削減,中國應(yīng)對建筑工人不足迫在眉睫。2017年,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》,提出力爭用十年左右,使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%。中國的建筑工業(yè)化再次被提上日程。
實際上,中國城市住宅的平均壽命按三代劃分,標(biāo)志年份為1949年、1975年和2001年。這一次,建筑質(zhì)量和抗震性能將成為檢驗“建筑工業(yè)化”與第四代住宅能否成功的關(guān)鍵。
蘇天童說,“要經(jīng)過非常嚴(yán)密、專業(yè)的理論計算、實驗論證。構(gòu)件要做振動臺實驗,整棟建筑體系涉及的所有部件,連接一定要安全可靠,要超越設(shè)計使用壽命。我們的最終夢想是提供一個系統(tǒng)最優(yōu)方案,房屋質(zhì)量好、抗震性能強、建造效率高,污染少、節(jié)能減排,成本還可控?!?/p>
蘇天童向《財經(jīng)》介紹,裝配式建筑的抗震性能、結(jié)構(gòu)性能,都以現(xiàn)澆建筑作為標(biāo)桿,整體“等同現(xiàn)澆”。為了解決后顧之憂,筑邦科技正在走一條系統(tǒng)化的研發(fā)道路,不是研究單個樓板、橫梁、墻體產(chǎn)品,而是希望組合實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)、抗震性能甚至要比現(xiàn)澆更可靠。
市面上真正的突破性技術(shù)還不多。蘇天童告訴《財經(jīng)》,傳統(tǒng)建筑在施工現(xiàn)場支模、澆樓板。改為裝配式建筑后,如果要裝10厘米厚的樓板,工廠得首先生產(chǎn)出10厘米-12厘米厚的樓板,增添了運輸費用。運到現(xiàn)場后,板與梁連接的位置還需要二次澆筑,費工費力。這并沒有達成原先推廣裝配式建筑、實現(xiàn)提質(zhì)增效的本意,裝配成本甚至比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑還更高。
2015年,筑邦科技成立并組建研發(fā)團隊,專門攻克系統(tǒng)問題。蘇天童介紹,對標(biāo)目前市面上主流的ALC墻板產(chǎn)品(增壓加氣混凝土條板),筑邦科技研發(fā)的硅晶石復(fù)合內(nèi)墻板最終建造成本至少減少30%?!笆褂锰幚砉I(yè)固廢,節(jié)能減排、綠色環(huán)保,符合國家‘雙碳’發(fā)展政策。而且?guī)兔μ幚硪恍┕I(yè)固廢,別人還要倒給錢,我們的原材料成本幾乎是零?!?/p>
除了原材料,工藝也是降本的一大因素。筑邦科技總經(jīng)理張存憲告訴《財經(jīng)》,將墻板立起來干燥、燒鑄,是降成本的關(guān)鍵技術(shù)之一。常規(guī)技術(shù)讓墻板“平躺著”,否則容易變軟、掉渣、坍塌。而今,筑邦科技通過自主研發(fā)的添加劑和其他工藝結(jié)合,讓墻板立起來放置,原本一平方米“躺”1塊墻體,現(xiàn)在放10塊墻體,大大提高廠房利用效率。燒制窯爐也是筑邦自主研發(fā)的,設(shè)置好參數(shù)后,燒制溫度呈曲線變化,墻板燒結(jié)冷卻,全由機器精確控制。
張存憲介紹,墻板內(nèi)部設(shè)計呈鏤空狀,一是節(jié)約材料,二是利用空腔增強保溫、隔音性能。學(xué)校、醫(yī)院、酒店等特殊建筑,如果有更高的要求,可以定制在墻體內(nèi)部填充發(fā)泡水泥等材料,進一步提升建筑標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在ALC條板市占率將近85%,但墻體強度較弱,釘螺絲時,將螺栓打進墻里,墻體會出現(xiàn)粉碎,筑邦的新型墻板避免了物理通病,不會收縮、開裂。
筑邦科技總經(jīng)理邱俊程介紹,他們形成硅晶石復(fù)合內(nèi)外墻板、高性能銅夾心外墻一體板、輕鋼高性能混凝土復(fù)合外墻板、運力復(fù)合樓板、運力輕量化樓梯等六大產(chǎn)品,已提交專利申請47件,其中發(fā)明專利13件。依托與中國建筑科學(xué)研究院共同成立的“數(shù)字化綠色建筑研究中心”,筑邦主編了CES中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)、圖集四項,參編重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)一項。
記者看到,工廠角落里,設(shè)置了一處樣板間。墻板由公母槽、泥膠拼扣在一起,類似榫卯結(jié)構(gòu)。開窗、開槽沒有任何影響。據(jù)介紹,安裝這樣一塊新型墻板,抵得上傳統(tǒng)砌100塊紅磚,不用抹灰,不用墻面找平,墻面也不會空鼓開裂,而工期能省將近一周。正是因為減少了16厘米-18厘米的抹灰層,墻體變薄,消費者的得房率和房屋實際使用空間也能顯著提升。
不僅如此,目前,筑邦科技研發(fā)的第五代建筑機器人,甚至可以大幅減少人力?,F(xiàn)場只需要用手機,就可以操縱機器人安裝100多公斤的墻板,完成夾板、抓取、運送、翻轉(zhuǎn)等動作,解決了今后工人不愿從事繁重體力勞動的問題。當(dāng)然,這也是中國智能建造的發(fā)展方向。
“我們最終的夢想是用BIM(建筑信息模型)做好建筑圖紙后,采用云拆圖,直接將部件拆分出來,輸入工廠智能端,讓工廠自動排產(chǎn),計算、生產(chǎn)出不同規(guī)格和數(shù)量的墻體。就是通過工廠智能化控制終端平臺,實現(xiàn)輸入圖紙,最終輸出產(chǎn)品?!鼻窨〕虒τ浾哒f。
據(jù)悉,筑邦科技正在榮昌廣順產(chǎn)業(yè)園興建占地185畝的示范基地,第一條產(chǎn)線預(yù)計今年底全面投產(chǎn)。屆時,園區(qū)3000多平方米的辦公樓也將用筑邦生產(chǎn)的墻體建造。而實際上,筑邦已經(jīng)在樓盤海棠新城建造了三套硅晶石墻板樣板間,墻面平整度光滑,已經(jīng)全部售出。
筑邦科技的負(fù)責(zé)人表示,目前,企業(yè)計劃通過前期技術(shù)應(yīng)用的收益,持續(xù)推動后續(xù)技術(shù)研發(fā)投入。然而,投融資環(huán)境更青睞大平臺,對擁有自主研發(fā)技術(shù)的小型民企并不特別支持。一些資本認(rèn)為,房地產(chǎn)是處于下行周期的夕陽產(chǎn)業(yè),“但實際上我們的細(xì)分領(lǐng)域并不是那么回事,我們?nèi)匀皇莿?chuàng)新,比過去傳統(tǒng)制造有很大提升,也代表了行業(yè)里的新質(zhì)生產(chǎn)力?!?/p>
“我們對自己的產(chǎn)品非常有信心,建筑市場不會一直低迷下去,只要我們的產(chǎn)品在成本、質(zhì)量、效率上有競爭力,一定會收獲市場青睞。”筑邦科技的負(fù)責(zé)人們表示,過去的房地產(chǎn)市場是粗放型的,大家爭先恐后搶進度、抓項目。未來的競爭是存量型的,誰能提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提升建造效率,做得更好、更快、更便宜,就有市場競爭力。
實際上,縱觀德國、日本、蘇聯(lián)、美國的建筑工業(yè)化歷程,勞動力緊缺、用工費用上升都是直接的時代推動力。“傳統(tǒng)房地產(chǎn)一去不復(fù)返,未來是改善性住房的市場。之前住沒有電梯的‘老破小’,經(jīng)濟能力提升之后,要改善全家生活,換大一點的、環(huán)境更好的小區(qū)?!碧K天童判斷,中國正處于勞動力人口紅利末期,隨著老齡化程度加深,建筑工業(yè)化將水到渠成。