万斯达作为山东第一家装配式钢结构企业已有20年的历史，从2005年开始公司开始发展PC业务，在国内也是较早接触PC的企业，考虑钢结构与PC的结合可能是一个比较独特的角度。我们做过很多钢结构和PC项目，我们一直在思考一个问题，为什么PC的发展在两三年内突飞猛进，而钢结构却推广了20年，却感到很辛苦和疲惫。我们认为，PC实际上已经推动了钢结构，目前国家大力推广装配式建筑，其中包括钢结构，目前钢结构的发展实际上已经通过PC行业的发展推动了，近年来，住房和城乡建设部和国务院都提出了大力组装该建筑， 当然也包括钢结构。现在的钢结构和PC可以说是一兵一战，将打一户人家，共同推动中国装配式建筑的发展。
“三板”存在的问题。
钢结构建筑发展的问题是如何进入民用住宅领域，钢结构在公共建筑领域发展得非常好，大型场馆基本都是风靡全球的钢结构，现在钢结构的桥梁越来越多。钢结构的优点是大跨度空间结构，而且大多数民用房屋都是小开间，三四米宽，这样构件就很小，小梁、小柱节点很多，而且不规则，成本无法与剪力墙结构相比，形状不能有价格优势，三板问题突出钢结构安装多少钱一吨，即楼板、内墙板和外墙板。
首先是楼板问题。钢结构的施工速度特别快，现浇板的施工速度特别慢，这就造成了施工效率不匹配的问题，就像牛和马使用同一辆车一样，效率不匹配最终将牛拖死，马累死， 而且它不能跑得快。过去很多钢结构建筑比较多用现浇板，我们也这样做，因为当时型钢板价格昂贵，不愿意使用，成本高。
二是内墙板问题。钢结构比较软，带来了各种板条和砌块的裂缝问题，任何混凝土剪力墙结构的层间位移都容易达到千分之一，但钢结构要达到五百分之一，钢量就会大大提高，通常控制在三百五十分之一以上， 是混凝土剪力墙结构的三分之一，而钢材本身容易变形，只要发生变形，砖的内墙和桥板的内墙就会开裂，这是钢结构进入民用的痛点。当然，也有板材本身开裂等因素。
三是外墙板问题，是我国钢结构在民用建筑领域发展最复杂的问题，也是最大的障碍。我梳理了一下，外墙板有12个指标：（1）满足受力，（2）防裂，（3）防漏，（4）保温，（5）防火，（6）隔音，（7）防寒桥梁，（8）门窗复合，（9）外墙饰面复合，（10）制造方便，施工方便，成本控制。
这十二个指标中很多都是相互关联的，比如外墙板要抵抗重力，还要计算风荷载、材料内力，最重要的是温度力，外墙，尤其是受光面的日温差可以达到50度，温度力导致外墙开裂， 然后是漏水，一旦漏水进去，就很难排出，北方就会出现冻融问题。现在国家也严格要求建筑节能，外墙的保温是必不可少的，保温往往与防火相冲突，贴在保温上容易着火。为什么普通人喜欢砖房和混凝土房？因为墙板可以储存热量，所以它可以对房间的热平衡产生结合作用。门、窗和外部饰面的复合材料也应便于制造和施工。当所有这些都得到满足时，它就是一堵好墙。我们还要考虑性价比，几千块钱每平方米是买不起的。因此，要想做一个成功的门面，这十二个指标是必不可少的。
“三板”问题的解决
针对三板问题，万斯达研发了多款新产品来解决。
第一种是PK预应力混凝土层合板，解决楼板以上问题。这项技术已经存在了15年，它得到了周旭红院士和吴芳波教授等技术带头人的努力。
我们最新的PKIII.型板材由C40、C50混凝土底板、1570级应力去力钢丝和钢管混凝土桁架组成，厚度为35mm、40mm，标准宽度为0.5m、1.0m、1.5m、2.1m、长度为2.1~9.0m，与现浇层配合形成层压板。PKIII.型板顶部的桁架杆采用钢管填充砂浆，形成较大的压缩面积，虽然我们的楼板很薄，但刚性很强。目前最长长度为12米，可有效减少二次梁的应用，大大提高施工效率。
PKIII.型板
PKIII.铭牌结构示意图
办公楼PKIII层压板式施工无支撑系统普通钢桁架层压板施工过程充满脚手架
PKIII.节省了型板用钢用量，采用1570级去应力钢丝，抗拉强度为三级钢的4.2倍，小于其他层压板用钢用量，抗裂性好。与一般的混凝土桁架叠合板相比，只剩下胡须筋的一端，端梁不干涉，安装也非常方便。单板面积可达20平米，重量仅1.7吨，单板面积大，板薄重量轻，无空板，支撑少，施工效率高。同时，PKIII的生产。类型板长线工作台，板材标准化程度高，制造效率非常高。从钢筋落料、混凝土配送、楼板提升、转移和清洁，一切都高效运行。生产效率高于混凝土桁架层压板，设备投资相对较低。
二是内墙板。内墙板采用轻质内墙板，解决墙板开裂问题。墙体与梁柱之间留有合适的间隙，允许变形，空隙内有防火隔音材料，外面有密封装饰条。当梁柱变形时，它们不会被从墙上挤出来，这样内墙就不会开裂，而墙体反过来也不会挤压梁柱。梁和柱子与墙壁形成必要的联系，墙壁可以变形并且不会分离。墙上有安装管道和管道的芯孔。如果悬挂承重要求大，可以提前将混凝土浇筑到芯孔中。同时，墙面光滑干净，无需抹灰，便于室内装修，加快施工速度，减少施工面积，基本实现建筑墙体工厂化生产。
轻质内墙板在工厂下线
在施工现场完成轻质内墙板的安装
第三种是外墙板。外墙板采用外封的形式，不属于主体结构，但应针对应力进行分析和设计。我们先来谈谈墙板和结构之间的关系。墙板与梁四点连接，下方两个支座承受重量，上方两个支座拉合在一起。支架上提供了一个允许平移或旋转墙板的机制。墙板布置在梁柱的外侧，形成外墙的形式。墙板可以随着结构变形，并且由于它们位于外部，因此不会挤压梁和柱。根据变形量，墙板之间有足够的间隙，墙板变形时不会相互挤压。在地震期间保护结构，同时也保护墙板。变形量被认为是结构变形和温度形状的较大值。墙板与墙板的接缝结构是防水的，材料是防水的。我们有两种外墙板，一种是“三明治”外墙覆层，另一种是轻质外墙覆层。
夹层外墙覆层从生产线到生产线外都存放在工厂内
“三明治”外墙覆层工人安装在地面上
第一种“夹层”外墙挂板，即预制混凝土夹层保温外墙板，具有三层结构，两层混凝土夹层由一层保温层，用保温连接器将这三层连接起来，减少了冷热桥，内层为钢筋混凝土承重，外层为钢筋混凝土的保温层， 表面可作为装饰性表面，如用橡胶模具形成各种纹理或表面为彩色混凝土等，是集承重、围护、保温、防水、防火等功能为一体的预制预制构件。预制混凝土夹芯保温外墙板是预制构件中技术含量最高、工艺简化率最高的构件，夹芯保温外墙板与传统施工工艺相比具有明显的优势。不满意的是，它对钢结构更重要一些。
另一种轻质外墙挂板的特点是金属骨架和保温芯材通过断桥结构与内外装饰板复合。重量轻，堆积密度为800kg/立方米，仅为预制混凝土夹芯复合外墙板的1/3，厚度薄，厚200毫米，比传统墙体和预制混凝土夹芯复合外墙板更薄。在满足抗风荷载的情况下，刚度和重量小于预制混凝土夹芯复合外墙板，有利于抗震。除了减轻墙体的自重外，还减轻了整个建筑的结构重量，从而降低了成本。自2013年初以来，该技术先后获得多项国家检验专利。万斯达济阳工厂使用这块墙板的办公楼于2012年竣工，至今已使用6年，效果良好。
轻质外墙覆层在工厂预组装
这
外墙采用轻质外墙挂板建造
关于行业发展的几点思考
1、坚持系统思考、无差错设计的理念：装配式建筑容错率低，无补救机会，关键技术细节会造成重大质量安全事故，因此要做好设计源头的控制，做好推动技术向前发展的工作， 并提前管理。
2、大力推广EPC项目总承包模式：EPC模式可以减少各方纠纷，降低项目成本，更好地促进科技进步，与国际接轨。
3、装配式建筑要有丰富的建筑立面：要大力推广装配式保温单板一体化外墙板，国外有很多非常漂亮的外墙板，我们的装配式建筑也可以非常漂亮。
国外预制保温单板一体化外墙板
4、建筑业转型需要大量的装配式专业人才：目前，我们的行业发展迅速，但在发展的同时，也要注意，未来行业的拓展和发展需要大量的人才来支撑，而我们的大学课程几乎是空白的， 师资和教材稀缺，需要加强人才培养，适应行业发展的需要。
5、装配式钢结构建筑造价高吗？随着装配式在我国的大力推广，规模扩大后钢结构安装多少钱一吨，装配式成本必然大幅下降，施工周期短、劳动强度低、节能、环保等诸多优势正在慢慢体现出来。
（作者单位：山东万思达建筑科技有限公司）。
