(三)住宅产业化是一个系统工程
住宅工业化,即装配式建筑,是一项系统工程,涉及规划、建筑、结构、水暖、电气、装修等多个专业领域。
住宅产业化大戏,并非单靠结构专业人员表演“独角戏”就能完成。
此外,钢结构建筑不能只局限于“轻、快、好、省”,钢结构建筑还肩负着其他任务,如实现绿色建筑、被动式建筑、智能建筑等。
微信之父张小龙在其著作《微信背后的产品理念》中指出,一个产品(研发)经理应具备的素质是:“广博但不专博。美术、音乐、读书、摄影、旅游等文艺行为,未必能直接转化为生产力,但一个合格的产品经理需要有广博的储备,这样才能了解和认识大量的人,懂得时代的审美,使自己的思想感情符合用户的思维范式。在此基础上,设计出的产品才不会脱离人群。”
“隐藏技术,始终展示简单、用户友好且直观的界面。开发人员不应该为了炫耀而展示功能,产品也不应该为了炫耀而堆积功能。”
“卖弄”和“炫耀”是建筑行业(无论是建筑师还是结构工程师)的常见现象。
就如在高层装配式钢结构领域,多数专家、学者、厂家都在炫耀“钢结构”预制的工业化,却忽视了钢结构建筑体系,特别是建筑美观度(围墙)和建筑功能,这样的钢结构建筑只是“装配式钢结构”,但绝对不是市场需要的“装配式钢结构建筑”。
却很少有人知道,“钢结构”是一种“天生”的装配式建筑,并不需要花太多心思去研究如何预制。
我最近经常开玩笑地说,“钢结构”就像“汽车底盘”,“钢结构建筑”就像“整车”。
把“钢结构”(相当于“汽车底盘”)卖给房地产开发商(相当于汽车制造商)。
“钢结构建筑”是住宅市场终端客户(消费者)需要的产品。
这些钢结构住宅研发企业还没有想清楚自己到底想做什么,只顾着迎合政府、迎合产业政策、讨好“二房东”(房地产商),而不去讨好市场上真正的用户,不去为消费者开发适销对路、真正的钢结构住宅产品,开发出来的钢结构住宅产品当然不会被市场接受。
2.允许采用或者等效采用国际先进技术标准
新中国成立初期以及此后很长一段时间内,几乎所有行业都照搬前苏联的标准和规范。
但到了20世纪70年代末,机械工业已赶上了国际潮流,大部分技术标准都与国际接轨。
1977年学机械专业的同学都知道,他们上大学的时候,公差和表面粗糙度标准还是抄袭苏联上世纪五十年代的,快毕业的时候做了些调整,刚参加工作就全面采用国际标准。从1978年到1982年,公差和表面粗糙度有了质的飞跃,终于与国际先进标准接轨了。这里还有个笑话,就是上世纪五十年代,我们只是抄袭前苏联的公差和表面粗糙度标准,前苏联采用的是国际标准。也就是说,从上世纪五十年代到八十年代,中国是全世界唯一一个用前苏联公差和表面粗糙度标准的国家,因为连前苏联自己都不用。
我国现行的建筑结构设计规范,是世界上唯一以“极限状态三系数法”编制的规范,如同我国机械工业在20世纪50年代至80年代的公差、表面粗糙度等一样,估计前苏联早已停止使用“极限状态三系数法”。
改革开放初期,家电、汽车、电子通信、IT等新兴产业也强调中国标准要有中国特色。当时的中国特色主要是指降低标准,因为这些行业的设计和制造工艺水平落后发达国家太多,达不到先进国家标准的要求。
中国在制定家用空调器和空调压缩机的国家标准时,大家都认为要从头开始,制定有中国特色的标准。制定的时候发现不对,白费力气。关键是我们的产品出口到国外,你辛苦制定的标准别人不承认。所以最好是等效采用或完全采用国际标准。反正不存在技术标准是“资本主义”还是“社会主义”的问题。
到了90年代,这些行业已基本赶上了发达国家的技术水平,特别是在出口量大增之后,能等效或完全采用国际标准,成了企业对外宣传的噱头和时尚,谁能等效或完全采用国家标准,不但能获得国内外订单,还能得到政府的奖励。
暖通空调标准的制定更是跌宕起伏。20世纪90年代初,受家用空调标准制定风风雨雨的影响,合肥通用机械研究所范高定所长带领一批技术人员,历时两年艰苦奋斗,把美国制冷协会的标准(产品、试验、实验室等)原封不动地翻译出来,直接应用,大大加速了我国暖通空调行业的技术进步。
在家电、暖通空调、汽车制造等行业,如果一个企业敢说自己不相当于或者没有完全采用国际标准,那无异于判处自己死刑。
当然山东太郎钢结构建筑设计院,在今天的家电、IT行业,我们的标准不仅赶上了国际先进水平,有的甚至已经超越,被国际标准所采纳。但这一切的前提是你能进入市场,然后赶上来。比如冷轧钢结构技术,从一开始,就被国家封锁了几十年,技术标准就落后,永远也赶不上国际水平。
几十年的实践证明,在中国,凡是等效采用或完全采用国际标准的产业,就是国际竞争的胜利者;凡是不能或者不愿等效采用或完全采用国际标准的产业,就是国际竞争的落后者。
目前,我国建筑业还不能像其他行业一样走出国门,因此建筑标准与国际先进建筑标准脱节的问题还没有在生产施工中充分体现,一旦走出国门,一切问题就暴露无遗。
例如,北美(美国、加拿大、墨西哥)、欧盟、澳大利亚(包括新西兰)、日本等发达国家和地区的《冷轧钢结构构件设计规范》基本采用容许应力设计(ASD)法、荷载和抗力系数设计(LRFD)法、直接强度法(DSM)。
由于我国建筑结构的设计理论、设计规范与发达国家和地区完全不同,发达国家几十年来在冷轧钢结构领域积累的科研成果、试验数据、工程总结、标准规范无法与我国的《冷弯薄壁型钢结构技术规范》对接,如果母规范不能与国际先进标准对接,那么后续一切工作就无法正常进行。
美国《住宅冷轧钢结构框架示意工法》是基于美国《冷轧钢结构构件设计规范》设计的,操作性强,不需要使用者懂建筑学、建筑结构,只要会看书,就能基于《住宅冷轧钢结构框架示意工法》进行建筑构件的选择和设计,与中国的建筑规范完全不一样,不仅学建筑的本科生看不懂,就连学建筑的博士生也需要不断的训练才能看懂。
如果要发展我国的冷轧轻钢建筑,首先要解决设计规范的问题。按照我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第87版或2002版来编制冷轧轻钢建筑设计规范,难度很大。即使费了很大劲儿能编制出来,我估计可操作性也很差,使用起来也相当困难。最后就会出现标准是标准、应用是应用,双方互不相干的尴尬局面(即申请建设、审批要采用中国标准,否则过不了审批程序,但实际应用必须采用国际标准,否则就不能真正设计和制造)。另外,我国的冷轧钢结构终究要打入国际市场,自己去创业是亏本的,其他行业有先见之明。
如今冷轧轻钢建筑很难通过审查部门的审查,最主要的原因就是国内没有设计软件(如PKPM、3D3S等)提供验证。
之所以没有设计软件,是因为国内很难按照我国现行的87版或2002版《冷弯薄壁型钢结构技术规范》编制出一套设计软件,即使按照我国现行的87版或2002版《冷弯薄壁型钢结构技术规范》,手工计算也很困难。
国际上通用的冷轧轻钢建筑设计软件几乎都是依据美国钢铁协会颁布的冷轧轻钢规范编制的,但中国标准却不承认。
近十几年来,中国制造商从国外购买了大量冷轧轻钢构件制造设备及其配套的设计软件(CAM,计算机辅助制造软件),但这些设计软件均采用设备制造国的建筑规范,无法得到国内审查部门和建设主管部门的认可。
改革开放之初,虽然“过河有桥,雾太浓看不清楚,只能摸着石头过河”,所以强调从零开始、不辞辛劳地编制标准,也是可以理解的。但时代变了,我们加入了WTO,已经与世界接轨,一切都明朗了,不存在“资本主义”标准、“社会主义”标准的问题,所以没必要从零开始、不辞辛劳地编制标准。即使要编制,也要等到熟悉了这个行业,明白了水的深浅之后,再去编制符合中国国情的冷轧钢住宅标准。为什么一下子就把门都封了,几十年来国际上已经非常成熟的技术标准都排除在我国之外,让我们自己的产业无法发展。
于是十多年前,我就提出要采用等效或完整的美国《冷轧钢结构构件设计规范》(AISI 1986)和《住宅冷轧钢框架描述方法》,但遭到了建筑界人士的一致反对,理由是中国必须编纂自己的标准。就这样,在标准到底是“资本主义”还是“社会主义”的讨论过程中,一晃就过去了十几年的漫长时间,以至于直到2011年,中国才颁布了《低层冷弯薄壁钢结构住宅建筑技术规范》JGJ227-2011。
《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规范》JGJ227-2011第4.1.2条规定:本规范中的承重结构应按承载极限状态和正常使用极限状态进行设计(又称“极限状态三系数法”)。仅凭这一条,就足以让国际上几十年积累的有关冷弯型钢框架的理论研究、科学试验、工程实践、规范标准全部被排除在国门之外。
如果中国打开国际先进建筑技术的大门,采用或等效采用国际先进的建筑标准和规范,中国的建筑技术用不了5到10年就会有突飞猛进的进步,住宅工业化、模块化建筑、一体化建筑、钢结构建筑永远不会像现在这样困难,不会停滞几十年。
中国住宅将不再是“钢筋混凝土框架+砌块围护墙”的主导。
越早与国际接轨,越早受益,这在其他行业已经得到充分验证,我国家电业、IT业、服装业、汽车业、玩具业、汽车业、船舶业等等,都从与国际接轨中获益匪浅。
3.尽快弥补装配式建筑、钢结构建筑教育的短板
日本明治维新时期(1867-1868年),日本天皇提倡“破除旧习,向世界求知”。
这里追求的知识当然也包括现代建筑技术,明治维新后不久,日本政府就聘请了一批西方建筑师,帮助日本引进西方建筑文明。
英国建筑师康德尔(1852—1920)远渡重洋来到日本,在日本生活了43年,为日本培养了大批建筑师。
日本明治维新时期,采取“走出去”(出国留学考察,培养了一批明治、大正时期的建筑精英,如平井清次郎、隈研吾、长野裕平次、若山贤治、横川民介、下田菊太郎、佐野力等)和“请进来”(聘请外国教授、建筑师、工程师来办学、设计)的方式,学习西方先进的建筑技术,短短几年就与世界建筑潮流接轨,非常值得我们学习。
4.开拓中国装配式建筑设计市场
对于传统的技术含量较低的现浇混凝土建筑、砖混建筑等,当然没有必要让境外的设计机构和外国的建筑师、工程师来参与,来分享这块蛋糕。
如果你去过现浇混凝土施工现场,你就会知道,在施工现场很少看到“图纸”。为什么呢?因为在国内,现浇混凝土技术已经深深印在所有行业参与者的脑海中,不管是设计院的高级工程师,还是施工现场的管理人员,监理公司的主管,施工队队长(工头),甚至是普通的农民工(绑扎钢筋、支模板、浇筑等),现浇混凝土的“技术”已经被所有从业人员吃透,不看图纸也能干活。
在现浇混凝土施工现场,唯一需要看图纸的人是每天天还没亮就赶到施工现场,根据图纸画线的施工工人。
如果施工人员放线晚了(或者迟到了),各工种的工人是不会等你的,一旦开工,施工人员就来不及放线,现场就会一片混乱,因为不放线谁也干不下去。
然而对于我们还不熟悉的高科技装配式建筑,我们能否有所突破,让海外的设计机构、国外的建筑师、工程师参与到中国装配式建筑的设计中来?
5.开拓中国装配式建筑制造及施工市场
对于传统的技术含量较低的现浇混凝土建筑、砖混建筑等山东太郎钢结构建筑设计院,当然没有必要让海外公司参与分享这块蛋糕。
然而,对于我们不太熟悉的高科技装配式建筑,我们能否留出一些空间,让海外企业参与到中国的装配式建筑制造与施工市场中来?
或者像改革开放初期其他行业那样,建立合资企业,从发达国家引进先进的建筑设计、先进的装配式建筑制造和施工技术。
6.加大对装配式建筑、钢结构的支持
目前政府部门制定的政策均向“装配式混凝土建筑”倾斜,钢结构建筑尚未得到相应的政策支持,或者支持力度非常薄弱。
希望对混凝土建筑的五大主要建筑材料——水泥、碎石、砂石、钢筋、红砖(或块)的制造和收集,建立严格的环境监测和管理,这样钢结构建筑才能与混凝土建筑公平竞争。
希望城市建设管理措施能够细化和加强,城市道路不能为了建设项目而随意封闭,如果必须封闭道路,谁封闭道路谁就应该出钱赔偿城市运行的损失(所有受封闭道路影响的市民和企业),这样装配式建筑才能和现场手工湿作业建筑公平竞争。