經濟導報記者 杜楊
前段時間，2024年全國建筑鋼結構行業大會在濟南召開。大會提出加快鋼結構產業工業化、智能化、綠色化轉型，為培育和形成城鄉建設領域新質生產力作出應有貢獻。一時間，裝配式鋼結構建筑的綠色潛力被各界所重視。
濟南正有這么一家專精特新企業，脫胎于母公司的大氣污染治理環保產業，如今已成長為山東省鋼結構綠色工業化建筑領域的龍頭骨干企業，并建立了以濟南為基地，立足山東、面向中國、輻射海外的市場布局。這家公司，便是國舜綠建科技有限公司（下稱“國舜綠建”）。
國舜綠建母公司——山東國舜建設集團有限公司（下稱“國舜集團”）董事長孫德山認為，相對于傳統的混凝土建筑，裝配式鋼結構建筑具有重量輕、大跨度、靈活布置、抗震性能好的特點，并具有碳排放更低的顯著優勢；隨著近幾年裝配式鋼結構建筑、鋼結構近零能耗建筑、低碳建筑的大力發展，社會對高品質建筑的需求日益攀升，“雙碳”目標的實現也將因此受益。
大跨度、大挑空，空間布置更靈活
在國舜集團辦公大樓頂層，有一間1000余平方米的大跨度會議室，當經濟導報記者參觀這里時，發現會議室一根立柱都沒有。相關工作人員介紹，如果是混凝土建筑，這么大跨度的挑空，必須設計兩排承重立柱，否則就會影響會議室的使用。
國舜綠建的智能車間也是裝配式鋼結構建筑 杜楊 攝
這棟辦公大樓采用的正是裝配式鋼結構建筑，大跨度、大挑空的設計也正是這類建筑的顯著特點之一。
無獨有偶，在濟南市高新區，也有一處采用裝配式鋼結構建筑的商業項目。此前，該項目業主在接受經濟導報記者采訪時坦言，幾百平方米的空間一面承重墻都沒有，便于未來分隔，空間布局靈活。
實際上，國舜集團辦公大樓，包括其所在整個園區的所有建筑，均為裝配式鋼結構建筑，而園區的建設方，正是國舜綠建。
據孫德山介紹，國舜集團的主業是工業煙氣污染物治理環保設備的建造與運維，其環保裝置就是一個大型的工業鋼結構體，公司在長期的從業過程中積累了大量工業鋼結構的設計、制造、安裝施工經驗。所以到了2016年，國舜集團便開始謀劃裝配式鋼結構建筑的相關業務。
同一年，國務院辦公廳印發了《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》；次年，當時的住房城鄉建設部與國家質量監督檢驗檢疫總局又聯合印發了《裝配式鋼結構建筑技術標準》，裝配式鋼結構建筑的發展走上了“快車道”。
不過國舜綠建承建的第一個“大項目”頗具挑戰性：2017年，國舜集團決定興建自己的工業園區，設計了8層辦公樓11000平方米、車間15000平方米，全部采用鋼結構裝配式建筑。“當時，裝配式鋼結構建筑也是新生事物，施工與傳統的混凝土建筑完全不同，所以我們也是邊摸索、邊施工。最后不僅園區圓滿完工，我們也初步建立起了國舜集團裝配式鋼結構建筑的結構體系、外圍護體系、內墻體系、設備管線體系和精裝修體系，多個體系的磨合也經受住了考驗。”孫德山表示。
現如今，國舜綠建已擁有專業承包鋼結構建筑工程的設計甲級資質、施工總承包壹級、鋼結構專項壹級等多個資質，被認定為專精特新企業、山東省新型建筑工業化示范基地；并且被山東省發展改革委批設“綠色低碳建筑與數字化建造技術山東省工程研究中心”，具備獨立研究、開發、應用先進施工技術和工藝的能力。
從構筑物到高品質建筑的嬗變
在國舜綠建的智能制造車間內，經濟導報記者注意到，作為原材料的工字鋼有序堆放在產線前。
車間負責人以激光切割為例，展示了鋼結構裝配件加工工序。只見機械臂將工字鋼放到生產線上，在上面打上二維碼后便開始了加工工序；產線上的切割機通過二維碼識別工字鋼，并進行對應的切割工序；切割好的鋼材被機械臂放置在架子上，并由AGV機器人輸送到下一道焊接工序；機械臂上的焊接設備通過精準定位，將切割好的工字鋼焊接到一起，然后繼續輸送到下一工序進行噴涂；在產線出口，一組噴涂了白色聚酯材料的鋼結構裝配件正在裝箱，很快將發往海外。
據介紹，國舜綠建正在為中東某國礦山生產鋼結構輸送組廊，“對方采用的是歐盟標準，該標準對鋼結構的要求堪稱苛刻，但我們憑借過硬的技術依然達到了客戶的標準。”車間負責人對經濟導報記者表示。
圖為國舜綠建的智能車間生產線 受訪者供圖
時下，國舜綠建的鋼結構產品已揚帆出海，但此前鋼結構建筑一直不被市場認可。孫德山表示，長期以來公眾對鋼結構的認識相對偏頗，認為鋼結構就是彩鋼板房、車間或者雨棚，是“構筑物”而非“建筑物”。“實際上，世界上大多數摩天大樓都融合采用了鋼結構，在濟南市，超過一百米的高層建筑采用鋼結構建造的占據相當數量，而且鋼結構能更好地滿足摩天大樓的力學特性。”
此外，起步初期的鋼結構建筑各體系之間的配合也存在諸多難題，孫德山舉例說：“結構體系與外圍護體系如何很好匹配？鋼結構的樓體結構主體完工后，如何安裝外墻？一旦這兩個體系磨合不好，門窗安裝則會出問題。”在孫德山的辦公室，經濟導報記者觀察發現，這里的門窗與外立面銜接得嚴絲合縫，“但‘鋼結構車間透風漏氣’的陳舊印象，已成為許多人的思維定式，多少對市場還有點影響。”他表示。
不過，鋼結構建筑的既有優勢還是逐漸壓過了“陳舊印象”，孫德山認為，大跨度、較少承重墻等優點，不僅在商務地產項目上堪稱一大賣點，在住宅上同樣讓人心動。“試想，100多平方米的住宅，沒有承重墻，將會給住宅設計帶來巨大的便利。”他表示。
同時，基于力學的高強度，鋼結構建筑的鋼筋桁架樓承板可以免支撐施工。據了解，混凝土結構的建筑，消防水管、空調管道在鋪設時要從承重梁下方繞過，這就進一步加厚了天花板；“而鋼結構建筑的消防水管、空調管道等可穿過鋼梁，鋼梁可以設計不同形狀的空洞，并在工廠加工完成。管線穿梁而過，管線可以完全埋在天花板里，這就大大提升了屋內空間、改善了居住環境。”他表示。
“現在，越來越多的觀點認為鋼結構建筑代表了高品質，省、市政府也發文明確，凡是政府投資的公共建筑、醫院、學校、幼兒園等應優先采用鋼結構形式建設。”孫德山表示，“國舜綠建也借著市場起步，在近幾年迎來了快速發展期。”截至目前，國舜綠建累計完成300多萬平方米鋼結構項目的建設，其中部分為裝配式鋼結構低碳建筑。
而上文中提到的“滿是機械臂”的智能制造車間，則是國舜綠建下設的鋼結構智能制造板塊，而且因為該板塊的飛速成長，進一步提升了鋼結構建筑的“上限”。
綠色建筑的“上限”在哪里
如上所述，大跨度、高強度都堪稱鋼結構建筑的外在優勢。但孫德山分析，裝配式鋼結構建筑的“內在優勢”，才是其應用“上限”的支撐。
鋼結構建筑的“內在優勢”都有哪些？首當其沖的便是上述智能制造板塊，其帶來的建筑模式的革命使得鋼結構建筑更容易實現工業化。
據了解，傳統的混凝土建筑多為現場澆筑；在制造業的強力加持之下，現在的很多鋼結構建筑實現了裝配式的建造模式。“簡單來說，就是在工廠車間，將鋼結構樓體像預制件一樣按規格生產完畢，再運到施工現場組裝。”孫德山表示，這種模式的優勢在于效率，尤其是供應效率。另據測算，在不計算供應鏈效率的前提下，裝配式鋼結構建筑的工期普遍比傳統混凝土建筑要短三分之一。“如果一個項目的供應鏈協調出色，還將進一步縮短工期。”他說。
恰好，國舜綠建下設鋼結構智能制造板塊又為鋼結構供應鏈的協調提供了可能。目前該板塊擁有新建成的近54000平方米的智能制造車間，產能可達到每年5萬噸。
其次，生產鋼結構建筑的材料所產生的碳排放要低于傳統的混凝土建筑。眾所周知，煉鋼會產生一定的碳排放，但鮮為人知的是，水泥產生的碳排放更多。據測算，同等規模的混凝土建筑與鋼結構建筑，后者所用原材料較前者輕了三分之一左右；再加上減少了混凝土的使用、鋼結構可以反復回收等特點，進一步降低了鋼結構建筑的碳排放。
“隨著‘雙碳’目標的推進，越來越多針對碳排放的政策將會出臺。”孫德山表示，“裝配式鋼結構建筑憑借綠色低碳的特點，未來市場將更加廣闊。”
據國舜綠建測算，國舜集團辦公大樓按50年壽命計算，其碳排放約為每年每平方米33.6千克；而同等規模的混凝土建筑，碳排放要達到每年每平方米50千克。
憑借裝配式鋼結構建筑較低的碳排放量，國舜綠建研發并承建的國內首座“一二三產融合零碳工業社區”獲得4項國家近零能耗建筑認定，經清華大學專家組評定為國際先進水平，明年還要開展零碳園區的認定工作。
“關鍵是，即便不計算工期縮短帶來的潛在收益，同等規模裝配式鋼結構建筑的建造成本與同等規模的混凝土建筑基本持平。”孫德山說，“較高的建筑品質、較短的施工工期、較低的碳排放量，再加上供應鏈、智能制造方面的加持，未來裝配式鋼結構建筑會更加低碳，‘上限’也將更高。”
企業檔案
綠色建筑的智能制造企業
國舜綠建是國舜集團的全資子公司。國舜集團于2016年成立綠建事業部，開始推進鋼結構裝配式建筑業務，2017年5月落地綠建科技產業園，2020年注冊于濟南市新舊動能轉換起步區。
公司主要從事裝配式鋼結構綠色建筑建設、城市更新及節能改造，形成了集數字設計、智能制造、綠色施工、智慧運營等全方位的新型建筑全產業鏈，建立了以濟南為基地，立足山東、面向中國、輻射海外的市場布局。
經過多年發展，國舜綠建成長為山東省鋼結構綠色工業化建筑領域的骨干企業，擁有建筑工程設計甲級、建筑施工總承包壹級、專業承包鋼結構工程壹級、水污染治理乙級等多種資質，山東省發展改革委批設“綠色低碳建筑與數字化建造技術山東省工程研究中心”，具備獨立研究、開發、應用先進施工技術和工藝的能力；先后獲得中國建設工程魯班獎、中國安裝工程優質獎、山東省綠色建筑與建筑節能示范項目、山東省優質安裝工程等獎項。
國舜綠建下設鋼結構智能制造板塊，成立的全資子公司為蜜蜂（山東）智能裝備有限公司，致力于提升制造業的生產效率和靈活性，為客戶提供一站式智能制造解決方案，包括智能工廠規劃、鋼結構智能設備研發集成制造、工業軟件應用到鋼結構產品加工制造、設備租賃及人員培訓等。
公司已有100余項核心技術獲得國家知識產權或通過部、省級技術鑒定。2023年國舜綠建獲得國家知識產權優勢企業、山東省專精特新企業、山東省新型建筑工業化基地、濟南市科技創新50強等多項榮譽稱號，積極推動建筑產業轉型升級，深耕鋼結構建筑領域的綜合服務。
國舜綠建堅持發展高品質綠色建筑，截至目前累計完成300多萬平方米項目建設，其中參與建設的裝配式鋼結構綠色低碳建筑項目超過150萬平方米。通過技術創新及理念創新，國舜綠建在鋼結構裝配式建筑、綠色建筑、智能建造等領域取得多項示范工程，已完成的建筑項目榮獲中國建設工程魯班獎等多項國家、省市級獎項。其中，國舜綠建低碳和鋼智能科技示范產業園項目作為濟南市第一個“綠建三星+裝配式三星+近零能耗建筑”,被山東省住房和城鄉建設廳列為山東省新型建筑工業化示范項目、山東省綠色建筑與建筑節能示范項目、山東省工程質量管理標準化示范工程、山東省建筑施工安全文明標準化工地、山東省建設科技（BIM技術應用）示范工程5項示范工程，取得山東省鋼結構金獎工程4項、濟南市第一批新城建示范項目2項。
公司聚焦核心和轉型業務領域，以提高企業技術創新能力、保障工程項目履約、助力市場開拓、引領企業全面創新為目標，著力開展科技創新體系建設、創新人才培養、研發平臺建設、重大技術攻關、創新成果推廣應用活動，取得顯著成效。《一二三產融合零碳工業社區關鍵技術研究及應用》經清華大學專家組認定為國際先進水平，《鋼結構建筑綠色低碳技術與智能建造體系研究及零碳社區建設應用》等成果獲得國家、省部級科技成果獎9項，形成了以裝配式鋼結構建造、近零能耗建筑研發、智能建造體系創建等關鍵技術為代表的技術成果。
2023年11月，國舜綠建成功申報山東省工業和信息化廳“綠色低碳建筑及數字化建造協同創新公共實訓基地”，參照“先進性標準、實用性功能、工廠情景化體系布局”原則，按照多元融資的方式，國舜綠建建成了集教學、生產、培訓、技能鑒定、技能競賽、科研與技術服務為一體的實踐訓練平臺，形成了從單元到綜合、從模擬到生產的實訓教學布局。（杜楊）
