工业化建筑检测与评价关键技术

　　王紫潇，张仁瑜

　　（中国建筑科学研究院，北京100013）

　　发展以装配式建筑为主的工业化建筑是我国建筑业改革的方向，《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和国务院《进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出了“推广装配式建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”的发展目标和要求，在我国今后新型城镇化进程中，以装配式混凝土住宅为代表的工业化建筑将进入快速、规模化发展阶段。但由于我国工业化建筑的基础研究与工程实践不足，质量检测技术手段和验收标准亟需创新与完善：缺芝基础数据和评价体系，无法定量地评价和动态监测工业化建筑的发展水平，急需建立一套与工业化建造方式相适应的工业化建筑检测与验收技术标准及评价体系，为提升工业化建筑品质和保证工程质量安全提供技术支撑，实现工业化建筑规模化、高效益和可持续发展。

　　工业化建筑检测与评价关键技术十三五项目考虑工业化建筑的部品、构配件与建筑整体性能，综合运用检测验收和认证手段，建立一套适应中国工业化建筑特征的检测、验收和认证技术与标准；基于云技术等新兴信息技术，构建有全国范围推广价值的工业化建筑评价技术体系及综合监管平台。通过解决基于概率理论的工业化建筑质量检验科学抽样问题，揭示连接质量缺陷对结构性能的影响机理，探索基于多源数据的工业化建筑协同、动态评价理论等工业化建筑检测与评价关键科学问题，在构配件及部品质量检验与认证、装配式结构整体性检验及连接质量缺陷区域定位、钢筋套筒灌浆连接、浆锚搭接、结合面连接等质量检验、全产业链能耗和碳排放监测及测算、建筑工业化发展水平评价方法和动态监测、工业化建筑综合评价与决策平台开发等工业化建筑检测与评价关键技术取得突破，开展研究成果应用示范。

　　围绕“绿色建筑及建筑工业化”重点专项2016年度申报指南设定的研究目标和任务，针对工业化建筑检测和评价领域存在的现实问题和需求，本项目拟解决的科学问题是：解决基于概率理论的工业化建筑质量检验科学抽样问题，揭示连接质量缺陷对结构性能的影响机理，探索基于多源数据的工业化建筑协同、动态评

　　价理论。按照产品、建筑和行业3个层次，设置10个课题，拟解决关键技术包括：①构配件及部品质量检验与认证技术；②装配式结构整体性检验技术及连接质量缺陷区域定位技术；③钢筋套筒灌浆连接、浆锚搭接、结合面连接等质量检验技术；④全产业链能耗和碳排放监测及测算技术；⑤建筑工业化发展水平评价方法和

　　动态监测技术；⑥基于云技术的工业化建筑综合评价与决策平台开发技术。

　　本项目围绕工业化建筑检测和评价领域的科技需求，解决我国工业化建筑评价领域的数据缺乏、评价和监测困难，及因建造方式改变带来的质量检测、验收等技术和标准匮乏问题。通过研发检测技术与设备，为工业化建筑质量和安全提供保障。通过研发评价技术体系和平台，为科学地制定相关决策和引导建筑工业化的发展方向提供支撑。经济效益：在质量检测方面，本项目研究的预制构件及节点质量检验装置等在未来3~5年能有在工业化建筑项目上进行市场化推广，在现有技术水平下进一步实现质量缺陷降低5%~10%，工程变更降低5%~10%，促进行业技术进步，提高工程质量、实现成本降低，从而取得巨大的经济效益；同时，建筑部品和构配件产品质量认证技术，3~5年实现对工业化建筑的质量认证，促进企业管理水平和产品信度的提升，保障企业的经济效益。在评价方面，工业化建筑水平评价标准的建立能有效指导全生命周期工业化项目的标准化设计、集成化生产，从资源利用、生产过程等方面大幅度降低能源和材料消耗，为整个行业创造经济效益；从发展角度来看，随着本项目碳排核算方法和碳排放因子库的逐步完善，预计3~5年内能有助于国家建立建筑工业化能耗及碳排放收费标准，有助于相关企业了解认识工程能耗及碳排放量，从而控制相关成本，优化高排放生产活动；同时，本项目研发的综合监测系统在未来3~5年内将在30个以上城市中进行推广：按3%递增速度，未来10年能实现中央城市会议(2016)提出的30%新建建筑为装配式的发展目标。参考2014年新增房屋建筑面积16亿m2计算，5年后的工业化建筑产值约为2万亿元，按本项目研究成果产生1%的贡献率计算，最终能拉动约200亿元的产值，由此可见本项目能刺激潜在的市场需求并产生一定的经济效益。

　　社会效益：在质量检测方面，本项目最终形成预制混凝土构件生产过程质量验收标准、结构性能检测技术标准、连接节点质量检验技术，在未来工业化项目中能更好地进行质量验收工作，避免劣质构件和工程的产生，从构件生产开始就能够及时发现存在的问题、及时整改，避免重大质量事故的发生，确保安全、合格的工程投入社会使用，实现保证使用者人身财产安全。评价方面，建筑工业化的区域或项目层发展水平评估及政策机制的创新，为制定我国工业化建筑差异化、动态发展策略提供依据，实现科学管理、有效配置资源、优化产业结构，同时为建筑从业人员的行业转型提供了通道和路径，将逐步实现3000万传统农民工向新型工业化产

　　业工人的转型和就业。

　　生态效益：在质量检测方面，本项目提出的建筑部品成品节能、隔声、防水、空气品质等性能综合检测技术及装备，能有效指导相关生产企业或开发企业提高建筑单元集成性模块的性能质量，降低建筑环境污染。评价方面，以宏观的区域或项目层发展水平的评价结果为基础，通过新的政策机制和行业管理体制，逐步建立体系完善、结构合理、技术与工艺流程成熟的工业化建筑产业链条，能够更好指导各个城市和企业实现建筑工业化的规模效益，从而带来节能减排、提高资源循环利用率，将产生巨大的环境效益。从微观角度的动态监测建筑工业全产业能耗及碳排放而言，有利于企业、行业推进全产业链整合，降低能耗和碳排放5%~10%，逐步实现建筑业零碳排，推动绿色建筑、低碳建筑的研究和开发，促进建筑工业化发展，实现可持续建设。

　　项目由中国建筑科学研究院牵头，联合江苏省建筑科学研究院有限公司、北京交通大学、重庆大学、哈尔滨工业大学、住房和城乡建设部住宅产业化促进中心、北方工业大学等共29家在工业化建筑检测和评价方面前期研究成果丰硕或工程实践经验丰富的科研院所、高等院校、建筑施工及工业化建筑产品生产企业参与项目研究工作，通过产学研结合模式，将最大限度地利用各方优势资源，实现科研、生产资源的协同与集成，研究团队构成有利于研究成果的应用示范和产业化推广，并直接支撑国家建筑工业化推广工作，支持本项目研究目标实现。

　　通过本项目研究，在未来5年，检测及认证关键技术和装置将直接用于项目验收，相关标准将正式颁布实施，将科学引导建筑工业化发展方向，大幅度地提高工业化建筑的社会经济效益，对行业科技创新和转型发展具有重要意义。