萬斯達作為山東首家裝配式鋼結構企業至今已有二十年的歷史，從2005年開始我們又開始發展PC業務，在全國來說也算較早接觸PC的企業，將鋼結構與PC結合來考慮可能是一個較為獨特的角度。
鋼結構和PC的項目我們都做了很多，我一直在思考一個問題，為什麼PC發展兩三年便突飛猛進，而鋼結構我們推廣二十年了，卻感覺推得非常苦，非常累。
我們個人認為，PC實際上也促進了鋼結構，當前國家大力推廣裝配式建築，這其中就包含了鋼結構，當前鋼結構的發展實際上也受到了PC行業發展的推動，近年來不論是住建部還是國務院都提出要大力裝配式建築，這當然也就包含了鋼結構。現在鋼結構和PC可以說是兵合一處，將打一家，共同來推動中國裝配式建築的發展。
“三板”所存在的問題
鋼結構建築發展的問題在於如何進入民用住宅領域，公共建築領域鋼結構已然發展得非常好了，我們的大型場館基本上是鋼結構一統天下，現在鋼結構的橋樑也越來越多了，鋼結構的優勢就是大跨空間結構。而
我們的民用住宅大多是小開間，三四米的寬度，使得我們的構件都非常的小，小梁、小柱結點非常多，而且不規則，成本無法和剪力牆結構相比，形不成價格優勢，其中三板問題突出，即樓板、內牆板和外牆板。首先是樓板問題。我們鋼結構施工特別快，而現澆板施工特別慢，這就造成了施工效率不匹配的問題，就像用牛和馬拉同一輛車，效率不匹配最後把牛拖死把馬累死，都跑不快。過去很多鋼結構建築採用的現澆板的比較多，我也這樣做過，因為那時壓型鋼板貴，不捨得用，成本也高。
其次是內牆板問題。鋼結構比較柔，帶來各種條板及砌塊的裂縫問題，任何一個混凝土剪力牆結構的層間位移很容易達到千分之一，但是鋼結構要達到五百分之一，用鋼量就會大量提升，通常控制超過在三百五十分之一以上，是混凝土剪力牆結構的三分之一，鋼材本身又容易變形，只要一發生變形，徹磚的內牆、橋板的內牆都會開裂，這是我們鋼結構進入民用的一個痛點。當然也有板材自身開裂的因素。850G工程資料免費下載
第三是外牆板問題，是最複雜的一個問題，也是我們鋼結構在民用建築領域發展的最大阻礙點。我梳理了一下，外牆板有十二條指標：
①滿足受力
②防開裂
③防漏水
④保溫
⑤防火
⑥隔聲
⑦防冷橋
⑧門窗複合
⑨外飾面複合
⑩方便製造
⑪方便施工
⑫成本控制。
這十二個指標很多是相互關聯的，比如外牆板要抵抗重力，還要計算風荷載、材料內力，最重要的是溫度用力，外牆特別是受光面每天的溫差能達到50度，溫度用力造成了外牆開裂，進而發生漏水，漏水一旦進去了很難排出，在北方還會凍融問題。
現在國家也在嚴格要求建築節能，外牆的保溫是必不可少的，而保溫往往又與防火衝突，貼上保溫就容易著火。老百姓為什麼喜歡磚房，混凝土房？因為牆板可以蓄熱，可以對房間的熱量平衡有調結作用。門窗及外飾面的複合，還要方便製造和施工。當所有這些都滿足了，這就是一塊好牆了，我們還要考慮性價比問題，一平米幾千塊錢是用不起的，所以說要做一個成功的外牆這十二指標是缺一不可的。
“三板”問題的解決
針對三板問題，我們萬斯達研發了許多新產品來解決。
首先是PK預應力混凝土疊合板來解決上述的樓板問題。這項技術至今已有15年，裡面有周緒紅院士、吳方伯教授等技術帶頭人的心血。
我們現在最新的PKⅢ型板由C40、C50混凝土底板，1570級消除應力鋼絲和鋼管混凝土桁架組成，底板厚度35mm 40mm，標準寬度0.5m 1.0m 1.5m 2.1m，長度2.1~9.0m，與現澆層共同作用形成疊合板。
PKⅢ型板上面的桁架上玄杆採用鋼管充填沙漿製成，形成以較大的受壓區，我們的樓板雖然很薄卻有著較強的剛度。目前我們最長做到了12米長，可有效減少次梁的應用，大幅提升施工效率。
▲PKⅢ型板
PKⅢ型板用鋼量省，採用1570級消除應力鋼絲，抗拉強度為三級鋼的4.2倍，比其它疊合板用鋼量節省，抗裂性能好。相比現在一般常的混凝土桁架疊合板，僅留一端鬍子筋，與端部梁不干涉，安裝方便也非常方便。單塊板面積最大可達20平方米，重量輕僅為1.7噸，單板面積大, 板薄自重輕，無補空板,支撐少，使得施工效率高。
同時PKⅢ型板長線臺生產、板標準化成度高、製造效率非常高。從鋼筋下料、混凝土布料、起板、轉運、清掃都高效運轉。生產效率比混凝土桁架疊合板高，設備的投資也比較低。
▲ PKⅢ型板結構示意圖
▲ 辦公樓PKIII型疊合板施工無支撐系統，普通鋼筋桁架疊合板施工過程佈滿腳手架。
第二是內牆板。內牆板採用輕質內牆大板，解決牆板開裂問題。牆體和樑柱間預留合適的空隙，允許變形，空隙內柔性有防火隔音材料，外面是密封裝飾條。樑柱變形時不會與牆體間產生擠壓，這樣內牆就不會開裂，牆反過來，也不會擠壓樑柱。樑柱與牆作必要的拉結，既能變形，又不會脫開。
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在牆體內有芯孔，可在牆內安裝管線和管道。如果有較大吊掛承重要求，芯孔內可提前灌入混凝土。同時牆體表面光滑潔淨，不用抹灰，方便室內裝修，加快施工速度，減少施工佔地，基本實現建築牆體的工廠化生產。
▲ 輕質內牆大板工廠內從生產線上下線
▲ 輕質內牆大板工地上安裝完成
第三是外牆板。外牆板採用外掛形式，不屬於主體結構，但要做受力分析和設計。先說一下牆板和結構的關係。牆板與梁四點連接，下面兩個支座承受重為，上面兩個支座拉接。支座上設有機構，允許牆板平動或轉動。牆板佈置在樑柱外側，形成外包牆形式。牆板可隨結構一起變形，由於在外側，不會擠壓樑柱。依據變形量牆板之間預留有足夠縫隙，變形時牆板之間不會互相擠壓。地震時保護結構，也保護牆板。變形量考慮結構變形和溫度形兩者取大值。牆板與牆板接縫處構造防水、材料防水兩種方式配合使用。
外牆板我們有兩種，一種是 “三明治”外牆掛板，另一種是輕質外牆掛板。
第一種 “三明治”外牆掛板，也就是預製混凝土夾心保溫外牆板。它有三層構造，兩層混凝土夾一層保溫，用保溫連接件將這三層連起來，減少冷熱橋，內層鋼筋混凝土承重，外層鋼筋混凝土是保溫層的保護層，表面可以作裝飾面，比如用膠模形成各種紋理或表面是彩色混凝土等。
它是集承重、圍護、保溫、防水、防火等功能為一體的裝配式預製構件。預製混凝土夾心保溫外牆板是預製構件中技術含量最高、工藝簡化率最高的構件，與傳統施工工藝相比，夾心保溫外牆板具有明顯的優勢。不滿意之處是對於我們鋼結構來說就是自重大了一點。
▲ 三明治外牆掛板工廠內從生產線上下線存放
▲ 三明治外牆掛板工在地上安裝
另一種輕質外牆掛板，特點是金屬骨架和保溫芯材通過斷橋構造與內外裝飾板複合為一體。重量輕，容重800kg/立方，僅為預製混凝土夾心複合外牆板的1/3；厚度薄，200毫米厚，比傳統牆體和預製混凝土夾心複合外牆板都薄。在滿足抵抗風荷載的情況下，剛度和重量比預製混凝土夾心複合外牆板的小，有利於抗震。除了減輕牆體自重還減輕了整個建築物的結構自重，從而低了造價。
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該項技術2013年初開始陸續獲得了多項國檢專利。使用該牆板的萬斯達濟陽工廠辦公樓，2012年建成，已使用6年，效果良好。
▲ 輕質外牆掛板在工廠內預拼裝
▲ 外牆採用輕質外牆掛板建築建成實景
行業發展的幾點思考
1. 堅持系統化思考和無差錯設計理念。裝配式建築容錯率低，沒有補救的機會，關鍵技術細節會造成重大的質量和安全事故，所以應該在設計源頭上做好把控，做好技術前移，管理前置。
2. 大力推廣EPC工程總承包模式。EPC模式可以減少各方的扯皮，降低工程造價，也能更好的促進科技進步，與國際接軌。
3. 裝配式建築應有豐富的建築外立面。要大力推廣裝配式保溫飾面一體化外牆板，國外有許多外型十分漂亮的外牆板應用，我們的裝配式建築也可以做得很美觀。
4. 建築產業轉型中需要大量裝配式專業人才。當前我們的行業正在快速發展，但在發展的同時，我們也要注意到未來行業的擴充和發展需要大量的人才來支撐，而我們高校課程設置幾近空白，師資及教材匱乏，需要加緊人才培養，才能滿足行業發展的需要。
5. 裝配式鋼結構建築成本高嗎？隨著我國對於裝配式的大力推廣，規模擴大之後，裝配式的成本必然會大幅下降，而施工週期短、勞動強度低、節能、環境等諸多優勢正在慢慢體現。
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