建设领域重大科技方向问题研讨

建设领域重大科技方向问题研讨第一页，共83页。治国方略——四个全面：全面建成小康社会（一个目标）全面深化改革全面依法治国全面从严治党（三个战略）第二页，共83页。

实践发展永无止境，解放思想永无止境，改革开放永无止境。面对新形势新任务，全面建成小康社会，进而建成富强民主文明和谐的社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴的中国梦，必须在新的历史起点上全面深化改革，不断增强中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信。

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十八届三中全会第三页，共83页。新华网：中国改革三关口：1、发展与转型2、政府与市场3、公平与正义第四页，共83页。建筑业三大改革：改革建设方式改革技术路径改革市场模式第五页，共83页。科技发展同样应遵循马克思主义的哲学观点，即历史唯物主义和辩证唯物主义观点。用发展的眼光分析重大技术的是非曲折与来龙去脉用全面辩证的思维找准可行路线（两利相权取其大，两害相衡取其轻）第六页，共83页。一、建造技术路径问题二、节能政策与保温技术三、抗震设计原则与512地震四、破解土地资源瓶颈的技术探索五、破解水资源瓶颈的中水技术实践六、设计施工总承包市场模式与科技创新动因第七页，共83页。一、建造技术路径问题第八页，共83页。节能建筑低碳建筑狭义节能建筑运行节能广义节能运行＋建造＋拆除※清华大学胡鞍钢教授认为，当前的全球低碳经济运动无疑是第四次工业革命。第九页，共83页。广义节能低碳建筑趋势一：尽可能节省钢材水泥玻璃等用量。1T钢消耗1.1T标准煤排放约3T

CO2。趋势二：尽可能实现建筑工业化（建筑部品化），减少工地消耗和污染。趋势三：尽可能从方案论证开始排除碳排放高的建筑方案。第十页，共83页。现有传统技术路径（称之为钢筋混凝土现浇体系，又称湿法作业）VS预期的工厂化装配式技术路径传统技术路径成因背景（1982年）传统技术路径的贡献（改革开放至今城乡建设迅猛发展，2014年城镇竣工25.7亿平米建筑）批判传统技术5大弊端：①钢材水泥浪费严重；②水浪费严重；③工地脏乱差；④质量通病严重；⑤劳动力成本飙升且招工难管理难质量控制难。第十一页，共83页。问题导向：针对现浇体系的弊端，行业专家和研究机构及企业一直在探索工厂化装配式建筑（又称为部品化建筑）方向，试图替代传统体系找到“好”“省”“快”的方法。第十二页，共83页。经过10年坚韧不拔的努力，终于可以梳理出工厂化装配式建筑的发展思路，可称之为三种模式：万科/远大住工模式杭萧钢构/中建三局模式远大可建模式第十三页，共83页。万科/远大住工模式推行钢筋混凝土预制装配式。远大住工从供应方推进，适合于量大面广的多层小高层办公、住宅建筑，在传统技术框架和框剪基础上侧重于外墙板、内墙板、楼板等的部品化，并延伸至现场装修一体化，部品化率约40~50%，成本进一步压缩已接近传统技术成本，可以做到约5天一层。万科从需求方推进，实际核心技术和产品未掌握在手中（定价权）。但作为先锋加之其最大开发企业优势，在行业内影响更大。第十四页，共83页。框架剪力墙+墙板和楼板部品化第十五页，共83页。杭萧钢构/中建三局模式推行钢结构预制装配式。适合于高层超高层办公、宾馆建筑，在传统技术核心筒基础上侧重于钢结构部品部件，尽可能多地工厂化，尽可能减少工地安装和焊接量以提高施工效率，也延伸至现场装修一体化，部品化率约30~40%，强调集成化。应当说，其也是从供应方推进工厂化装配式的，但或多或少还是在传统技术体系上的推进。第十六页，共83页。钢筋混凝土核心筒+钢结构部品部件第十七页，共83页。远大可建模式推行全钢结构预制装配式。适合于高层超高层办公、宾馆、公寓建筑，完全替代传统技术，有效节省钢材（10~30%）、混凝土（60~75%）、水（90%）用量，部品化率约80~90%，部品在工厂内一步制作并装修到位，现场快捷安装，高度标准化集成化使成本比传统技术压缩1/4~1/3，可以做到每天1~2层。由于采用近似标准集装箱式运输，海运成本大幅下降，破解了一般装配式运输半径的“瓶颈”，将成为“一带一路”战略的一项抓手。第十八页，共83页。此装配式非彼装配式，对此要有全面辩证思维。※此外，还有两种国外知识产权装配式技术。一是爱尔兰的整体式房屋装配式技术，已在镇江示范，24层住宅。另一种是澳大利亚西科瑞整体式技术，已在焦作建厂。两种有相近之处。应当称之为钢筋混凝土整体装配式技术。应注意其高度、运输半径、吊装能力。第十九页，共83页。第二十页，共83页。马云说，改变世界的不是科技，而是科技后面的梦想。第二十一页，共83页。100年前，法国建筑师勒·柯布西耶就梦想能像造汽车一样造房子（当时福特第一条汽车生产线刚建成），现在他的梦想实现了。第二十二页，共83页。※世界经济发展历史证明，只要集约化就可大幅度降低成本！可建建安成本曲线传统技术建造成本曲线建安成本：元/平米层数J202第二十三页，共83页。天空城市202层深圳国际金融中心118层上海中心121层天津117塔117层广州东塔116层北京中国尊108层上海环球金融中心101层重庆嘉陵帆影103层长沙国际金融中心95层南京紫峰大厦89层深圳京基金融大厦100层广州西塔103层838米660米632米597米539米528米492米468米452米450米441米437.5米第二十四页，共83页。对标指标实际指标第二十五页，共83页。建安成本（全口径竣工合同价）对80~120层超高层建筑，按现行钢筋混凝土核心筒+钢结构传统技术施工并简装后竣工合同总价平均约为14500~16000元/平米，同比可建成套交付价可节省1/3。对30~70层高层建筑，传统技术竣工合同总价平均约为5500~6500元/平米左右，同比可建成本交付价可节省1/4。对20~30层小高层建筑，抽样样本偏少，可节省1/6。第二十六页，共83页。示范效果好（节能环保）省（节省成本）快（节省工期）第二十七页，共83页。间接成本优势有待通过示范量化分析：工期大大缩短所降低的资金成本上部结构减重所降低的桩基成本运行能耗大幅降低所降低的运行成本有关优惠政策所降低的管理成本※建议做好示范项目的量化分析每个示范都是讲故事第二十八页，共83页。约瑟夫·奈说，“在信息时代，真正的赢家是那些会讲故事的国家和组织，美国政府及其企业在这方面做得一直很好。”第二十九页，共83页。标准钢铁构件能够搭积木式地安装，拆除后可以回收利用。做这件事，技术比较成熟，成本也不高，明年（2014年）我们要积极推动，无论是旧城改造还是新城建设，都要推进这项工作。※工厂化装配式建筑发展实质上包含了建筑业三大改革内涵：建设方式、技术路径、市场模式。第三十页，共83页。对现代集团发展工厂化装配式建筑的建议如何看？为什么发展工厂化装配式建筑目前几种模式与市场细分优势分析第三十一页，共83页。现代集团为什么发展工厂化装配式建筑行业转型的要求集团发展战略的要求优势延伸、增量效应、形成产业链第三十二页，共83页。现代集团应深刻剖析市场细分高层超高层办公、宾馆、公寓建筑

小众、高端、潜力巨大。按项目量约占1/6~1/5按面积量约占1/4~1/3按投资量约占≥1/3按销售价约占≥1/3※保守分析，如果其中1/10为高大尚项目适合现代集团，即占全国总量的3%（约7000万平米），再保守分析按约5000万平米作为发展目标，现代在其中要逐年占多少，又有多少适合工厂化装配式。第三十三页，共83页。优势分析既有核心能力—存量→设计优势潜在核心能力—增量→设计+部分产品优势（自行研发+战略合作）+集成化优势（延伸至全装修）+互联网+优势（物联网+定制设计建造）+设计施工总承包优势现代集团建筑工业化优势第三十四页，共83页。如何做？首要的是组建建筑工业化专业设计团队（思维、认识论与传统设计院是反向的）延伸至设计+延伸至设计施工总承包（特别是建筑工业化EPC）结合上市成果发展BOT（特别是建筑工业化BOT）再必要也可组建现代集团的房地产企业（重点也可是建筑工业化地产开发高大尚项目）第三十五页，共83页。※国际化大都市发展经历了三个阶段城镇化（农村富余劳动力转型）逆城镇化（城市扩张&人口外迁）二次城市化（中心化、高端化）纽约曼哈顿是经典案例※2050年实现中国梦，经济总量将占世界1/3，每个省都富可敌国，每个省会城市都是国际化大都市，高层超高层建筑仍要发展。第三十六页，共83页。※互联网+思维、“一带一路”战略、亚投行等等会给发展带来巨大想象空间。※上市公司受概念影响※工厂化装配式产品更好、更省、更快，有远大等工厂化装配式项目更好、更省、更快，现代？中建？建筑工业化节能减排先进制造业城镇化一带一路互联网+？第三十七页，共83页。二、节能政策与保温技术第三十八页，共83页。WWH（Why—What—How）问题：建筑运行能耗（仅城镇）>9亿T标准煤（27%），能耗过大效率很低，突出问题就是墙体保温不够。技术路径：新建建筑全面推行外保温技术（节能50~65%）既有建筑开始试点示范推行节能改造（争取节能50%）方法：三北地区（冬季采暖地区）√冬冷夏热地区（冬季可能采暖夏季部分制冷）√冬暖夏热地区（冬季不采暖夏季制冷）√※三大节能→三个气候区→新建和既有→住宅和公建→城镇与农村第三十九页，共83页。争议：一是外保温技术路径是否适宜岭南建筑风格（冬暖夏热地区）争论二是建设与消防部门关于外保温阻燃/难燃材料之争解决：鼓励制定冬暖夏热地区建筑节能技术标准，在其颁布前仍沿用已有标准过渡同意在难燃材料基础上按当地实际消防能力设计外保温技术适用高度等

第四十页，共83页。效果：已有——新建建筑全部做到节能50~65%并且“四节一环保”（全面实行新建建筑节能7~8年，现在每年可节近1亿T以上标煤，减排约3亿T

CO2，每年拉动经济增长约3000～6000亿）预期——既有建筑如何做到节能50~65%潜力巨大供热体制改革与合同能源管理（如果实现所有既有建筑节能，每年可节2~3亿T标准煤，减排5~8亿TCO2；如果5年完成既有建筑节能改造，每年可拉动经济增长约1万亿，改造后3~5年即可收回投资）

第四十一页，共83页。三、抗震设计原则与512地震第四十二页，共83页。设计原则：大震不倒中震可修小震不坏第四十三页，共83页。4（分析）+5（思考）：关于512地震破坏原因破坏状态城镇与农村超过与没有超过设防标准512地震引申的思考思考一：立足于抗思考二：立足于城乡统筹思考三：立足于准确确定设防标准思考四：立足于实时监测启动生命线应急装置思考五：立足于国民抗震知识教育4：5：第四十四页，共83页。图1地震分布情况有关同志在北川县城实地考察有关同志在汉旺镇实地考察有关同志在映秀镇实地考察第四十五页，共83页。（a）强震作用力（b）地基液化（c）过大地表开裂或隆起（d）山体滑坡图2几种典型的房屋破坏原因（地基基础与土力学）第四十六页，共83页。

强震作用力图3汶川地震——北川中学图4汶川地震——漩口中学第四十七页，共83页。

江河滩涂附近强震引起强烈的砂土液化图6新潟地震——某居民楼图5汶川地震——漩口中学第四十八页，共83页。

震中心区过大地表开裂或隆起图7集集地震——某公路图8集集地震——某体育场第四十九页，共83页。山体滑坡造成建（构）筑物被埋或被冲切破坏图9汶川地震——北川县城原北川县城因山体滑坡造成老城区近1/3被埋没，新城区近1/4被埋没、破坏。第五十页，共83页。图10天池煤矿职工住宿楼，70年代初修建。破坏情况：整体倒塌。第五十一页，共83页。图11天池煤矿住宿楼，80年代初修建。破坏情况：局部倒塌。第五十二页，共83页。图12东汽职工住宿楼，90年代中期修建。破坏情况：未整体倒塌但严重破坏。第五十三页，共83页。图13汉旺广场某小区，2005年修建。破坏情况：未整体倒塌但严重破坏（外观轻微损伤，内部严重破坏）。第五十四页，共83页。四、破解土地资源瓶颈的技术探索第五十五页，共83页。土地是稀缺资源：一方面，18亿亩耕地红线压力。另一方面很多一线城市（如北京，上海）建设用地已经占到城市面积的48~50%，而国际上一些著名城市（如香港、新加坡、伦敦）仅占20~30%。再一方面，一些地方已经严重依赖“土地财政”。2011年，土地招拍挂达3.15万亿，占地方本级收入的约60%。第五十六页，共83页。趋势：

上天入地上山下海画地为牢关于国际化大都市CBD容积率问题讨论〈关于地下空间开发〈山区城市破解土地之困沿海城市填海造地成功经验〈长投发展，尽可能多现金流与固定资产的关系第五十七页，共83页。成功案例：沿海基础设施建设人工造地经验延安总体框架新突破河南工大地下粮仓课题※砌体成套技术、城市有害垃圾场地处理两个研究方向值得关注。第五十八页，共83页。兼谈城市总规与城市建设的结合问题第五十九页，共83页。城市天际线建筑轮廓线交通路网第六十页，共83页。第六十一页，共83页。第六十二页，共83页。第六十三页，共83页。

芝加哥波特兰巴黎伦敦第六十四页，共83页。ACB居住人口

5000人3000人A500×600米

1层建筑B200×300米6层建筑C50×60米20层以上建筑第六十五页，共83页。60平方米/人ACB12平方米/人1平方米/人人均建筑占地面积（前提：人均、车均道路面积相同）A我国传统城市路网如北京

（500×600米）B

新规划标准后城市路网如深圳

（200×300米）C

国际著名大都市CBD路网如曼哈

（50×60米）第六十六页，共83页。思考：总规与标志性建筑的协调低碳城市与低碳建筑科学的交通路网与建筑容积率※重视城市地下管网建设！第六十七页，共83页。五、破解水资源瓶颈的中水技术实践第六十八页，共83页。成功案例：新加坡中水战略天津大中水战略北京再生水资源利用※郭金龙：按照水资源极限条件计算（130方/每人年），北京还是全世界“极度缺水”城市。（2015年北京两会）第六十九页，共83页。六、设计施工总承包市场模式与科技创新动因第七十页，共83页。我国基本建设领域有两种市场模式:一是传统的沿革于计划经济条件下的模式；二是从1987年推广鲁布革经验开始引入的，国际上也比较普遍采用的总承包模式。第七十一页，共83页。问题：背离市场经济规律，普遍缺乏创新动因解决：必须形成新的设计施工总承包市场模式，有动因优化设计、缩短工期、节省投资第七十二页，共83页。微观经济学三个假定：经济人假定、资源稀缺假定、保护个人产权假定。三个原理：利润最大化原理、供求原理、等价交换原理。三个方法：成本收益分析法、均衡分析法、帕累托标准。第七十三页，共83页。成功的范例经验表明，推行总承包模式：一是有利于又好又快建设。二是有利于建筑业企业核心能力的提升和做强做大。三是有利于公共投资项目监管方式创新有效杜绝腐败。第七十四页，共83页。石化、电力、冶金、水利以及铁道、交通工程项目建设中已普遍推行，一般均可比同类型工程节省投资10~15％，工期一般可缩短10~30%，质量也能得到有效控制，在节约资源、节省投资、缩短工期、保证质量安全等方面显示出明显优势。深圳地铁5号线采用总承包方式，节省投资15%、缩短工期38~56%、实实在在体现出又好又快的优点。第七十五页，共83页。行业动态：中铁工深圳地铁5号线