采用装配式钢结构的景山学校通州校区环形实验楼
“实验楼就是典型的装配式钢结构，如果采用传统的混凝土结构，这种造型几乎是不可能完成的。”项目经理王健告诉记者，整个校区的9大单体主体结构均为装配式钢结构，项目建筑总体装配率达到72%。
近日，北京市住房和城乡建设委员会发布《北京市发展装配式建筑2020年工作要点》，提出2020年实现装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%以上。景山学校通州校区就是正在进展中的装配式建筑的代表项目，目前，它的主体结构已经全部完工，已进入装修阶段，预计2020年底竣工。
装配式建筑到底是什么样？它是怎么施工的？有哪些显著特点？记者昨天走进景山学校通州校区项目工地，为您一一解密。
积木编码对号入座
在东南五环外，有一大块新开发的居民区，连接着城市副中心和北京市经济技术开发区。景山学校通州校区就坐落在这里的次渠东南路上，附近是东城区旧城保护定向安置房，学校属于配套民生工程。
这所12年一贯制学校总建筑面积96835.83平方米，是2020年北京市重点工程和副中心重点工程之一。2018年5月项目开工前，主体结构中的9个单体——小学部、初中部、高中部、体育馆、食堂、图书馆、艺术楼、实验楼、门卫，并非都是装配式结构。
为响应近年来北京市政府关于装配式建筑的意见和规划，项目总承包单位中国新兴建筑工程有限公司，联合建设单位，组织专家进行调研，最终将全部9个单体结构均统一调整为装配式结构。
站在环形的实验楼主体结构下，钢结构清晰可见，可究竟什么是装配式建筑？
工人在现场剪裁多功能复合金属镁铝锰屋面
“现在看到的，组成实验楼的这些钢结构，全部都是在工厂里预制完成的。到我们项目工地，只是一个拼装的过程。”王健用最通俗的比方来形容装配式，“就像拼接积木一样，先按照设计模型，把积木在工厂制作好，然后到工地上来搭建起来。”他指着一块钢结构上隐隐约约的小字——景山学校SL2-4，这就是“积木”上的独一无二编码。
每一块钢结构上都有这样的编码，用来标注它的具体位置，方便安装时“对号入座”。简单来说，装配式建筑把大量工作前置，放在工厂里完成。预制好的钢结构，被一块一块送到工地上后，工人们只需要像搭积木那样给它们拼装好、固定牢就可以了。
所以在这个工地上，几乎完全看不到传统工地上的沙子、水泥、砖块。它们都被钢结构、钢筋桁架楼承板、蒸压加气混凝土条板、多功能复合金属镁铝锰屋面等新型材料所取代。这些眼花缭乱的专业词汇，很容易让不了解工程建筑的普通人犯迷糊。
记者在现场有一个直观感受，就是工地不再像以往那样杂乱无章，而变得井然有序。不管是钢结构上的“景山学校SL2-4”，蒸压加气混凝土条板上的“JGB4020景”，还是工人们在现场按标准裁剪多功能复合金属镁铝锰屋面，这些细节都在有意无意间显示，新工艺让施工更加科学和可控。工人们既像搭建积木的玩家，又像缝制衣服的裁缝，用定制好的材料，完成图纸上的作品。
变不可能结构为可能
所谓图纸，现在已经以3D建模的形式展示，一种叫做BIM的软件，让结构细节可以全部显示在立体模型上。装配式建筑与传统混凝土结构最大的不同，就是把建筑施工提前到工厂里进行。建模、制作钢结构、预拼装、管线碰撞，都在工厂里完成。
景山学校通州校区效果图
“像这个实验楼，我们也叫它‘小鸟巢’，这种结构使用传统混凝土几乎是不可能完成的。”王健说，实验楼跨度40.7米，它弯曲、复杂、交错而且悬在半空，如果用混凝土，难度不可想象。
国家体育场鸟巢、央视新大楼，都属于早期比较典型的装配式钢结构，去年通航的大兴机场航站楼也是装配式钢结构。这些建筑都有共同的特点——跨度极大、造型复杂，用混凝土很难完成，而用装配式钢结构，可以比较轻松地实现。
由于大量采用了装配式钢结构，实验楼成为这所新学校的地标，未来，学生们一进正门，迎面而来的就是这个环形的、科幻感极强的实验楼。王健对这个地标很有信心：“现在还没有进行外立面装修，等学校开学，老师、同学们就能看见透着银光的实验楼，非常梦幻。”
记者站在实验楼的钢结构下，能清晰地看见这个环形建筑，利用钢结构连接着小学部、初中部、钟楼等其他建筑。而且，学校的9大单体结构，都用连廊连接，师生们可以通过连廊抵达学校的各个建筑，风雨无阻。
高效环保节能抗震
昨天风力不小，工地上却没有飞沙走石。这也有赖于装配式建筑的优势，原本很容易对周边环境造成影响的建筑工地，变得干净整洁起来。
“以前工地上常见的浇筑混凝土、砌砖等场面，我们这里基本上看不到。”王健说，72%的总体装配率，意味着工地现场的施工被大幅度压缩，这样受天气影响小，效率更高，“以往，混凝土作业对环境有比较高的要求，像我们北京，一般一到供暖季，混凝土作业基本就要告一段落。但装配式就受环境影响很小，冬季也能正常操作。”更高的效率，也让施工周期缩短，理论上工期可以缩短30%。具体到景山学校通州校区这个项目，大约比预计提前半年，预计今年年底，就能完工。
传统的混凝土施工，工序复杂，需要大量的工人参与，不但人力资源消耗大，还十分依赖工人的手艺。“像我们这个项目，纯钢结构安装，大约只需要100个工人，如果是混凝土的话，需要400人。”王健介绍，现在装配式建筑的工人，更多的是技术工种，持证上岗，拥有更好的综合素质。
可控的精细化材料加工和供应，同时也避免了不必要的浪费。王健指着蒸压加气混凝土条板说：“这种条板，都是按照要求加工好，再送来的，损耗也就只有3%。以前用砖，损耗可比这高得多。”施工现场没有混凝土作业，节水节电，废水废气废渣的排放也被降到了最少，噪音大大降低，节能环保效果明显。
大量的钢结构，在抗震效果上，也远优于传统混凝土结构。“所以，特别适合学校、机场、车站、体育场馆这种公共设施。”
专家建议：加大钢结构人才的培养
装配式建筑专家、北京清华同衡规划院副总工程师王昌兴，接受记者采访时，专门谈到了装配式建筑的前景：
仰望景山学校通州校区环形实验楼钢结构
装配式建筑大量采用工业化部品，可以大幅度减少现场工人，安装施工速度快、噪声低、污染小，对城市日常运营和市民生活干扰小。这种建筑尺寸准确、标准化程度高、资源消耗少。同时建筑的保温一体化外墙，使得保温的寿命大大提高，使窗户密闭性大幅度提升，对防水和保温有利，也可以减少维护成本。问题是目前成本较高，但达到一定规模后，成本会大幅度降低，可以肯定会低于传统建筑。
现在大力推广装配式建筑，主要是基于改善建筑工人工作环境的愿望，同时，还有减少建筑施工对环境影响和减少对资源的大量消耗的愿望。此外，一定程度上，还有对建筑工人短缺的担忧。
景山学校通州校区实验楼钢结构上标注的编码
目前，钢结构装配式的难点是全链条熟悉钢结构的技术人员和管理人员都严重不足，对钢结构非常敬畏。所以我们对“十四五”期间的重点建议是，加大钢结构人才的培养，随着熟悉钢结构设计、加工、安装、维护管理的人员增多，一定会涌现更多的钢结构建筑。
来源 北京日报客户端|记者 孙毅
