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硅巢,促進建筑業轉型發展

來源: 瀏覽次數:5525 發布日期:2020-03-25

建筑業發展轉型的根本目的,是實現建筑工業化,這是生產方式的質變。北玻硅巢因產品與建筑業的相關性,有一些自己的心得。

構成建筑行業的三大基本要素是:建材、設計、施工。


建筑行業發展的轉型,不是取消或替換這三大要素,而是要對這三大要素的構成方式和內容進行科技升級,從而形成更先進的生產力。


建筑業向工業化的轉變,要做的是把施工要素的比重大幅度降低,將其轉移到部件制造工廠中去,實現建材從材料到部件的升級,變建造為制造。這才是建筑工業化的題中應有之義。


任何重大的行業進步,都受益于同時代基礎科技的發展,離不開跨學科、跨行業的跨界科技融合。北玻硅巢技術公司,從建筑業的三大要素分別入手,全面跨界融合了各個要素中的新科技。

一、建材


建材是構成建筑的基本物料。用什么樣的材料,很大程度上體現了建筑的時代感。人類始祖,構木為巢;千余年來,秦磚漢瓦;近百年來,鋼筋水泥。建筑抽象就是個容器,容器的主要材料就是外壁。建筑的外墻,就像容器的外壁,主材決定品質高低。


“硅巢”是北玻硅巢公司研發的一種全新材料。硅是材料的主要成分,巢是材料蜂窩孔似的形狀,“硅巢”的名稱由此而來。硅巢材料既秉承了傳統秦磚漢瓦燒制品的穩定性,又實現了現代建筑要求輕質高強、保溫、隔音、防潮等多種功能并存及綠色建材的理念。同時還創新性地在材料表面一體化燒制出絢麗的石材效果,做到了同一種材料上實現“功能、環保、藝術”三者的高度統一。

玻璃

硅巢新材料,是一種集陶瓷燒制、玻璃熔煉、石材切磨、微粉調配、高溫發泡、電熱晶化等多學科、多工藝的跨界新技術產品。跨界產生碰撞,碰撞產生融合,融合出現創新。在新材料商品化的開發過程,北玻硅巢公司創新研發了大量新工藝,制造了大批專用新設備,開辟了許多新應用,跨界、融合、創新,技術發明淋漓盡致。

北玻硅巢的基本產品“硅巢板”,就是應用于外墻體的新型建筑材料。


建筑外墻構成了自然空間與人居空間的物理屏障,在建筑體系中更是集各種嚴苛要求于一身,它同時要求:牢固、耐久、防火、防水、隔聲、輕質、美觀、節能、環保...等等。這些性能各異的特點,傳統建材很難同時兼顧,因此建筑外墻成為現代建筑的難點。現在外墻的做法大都用不同材料組合的方式,分別滿足外墻要求的不同功能。而多種材料復合的做法,又造成了施工繁瑣、物理變形難以兼容、安全隱患、建筑壽命短板等難題。


硅巢產品的誕生,一舉解決了外墻的長期痛點。為建筑業三大要素之一的建材,實現了基本物料維度上的創新,有望成為外墻體的最佳主建材。


特別要指出,當今社會強調使用綠色建材。綠色建材,通常指有利于環保的材料,表現為廢物循環利用、減少資源浪費、生產和使用不造成環境污染、不影響人體健康的材料。而硅巢材料,是典型的綠色建材。


1、從原料來看:硅巢原料的主要元素七成是硅,其余的是三成是鋁、鈣等常見元素。這些元素大量蘊含在各種尾礦和自然界形成物中,如各種礦產尾砂、煤矸石、風積沙、石材、玻璃、陶瓷廢料等。硅巢材料,變廢為寶。


2、從生產來看:硅巢的生產過程,所有燒熔全部使用清潔能源電力,燒熔生產過程無三廢排放。


3、從使用來看:硅巢產品在使用的全壽命中,比起同樣厚度的磚石類墻體,能節省約八成的能源消耗。


4、從回收來看:建筑生命周期結束后,可拆除全部回收,循環再利用。即使填埋處理,其破碎消耗的能源和殘余體積,也遠小于鋼筋混凝土和磚石建筑。


硅巢材料為當之無愧的綠色建材,潛在的社會意義極為重大,值得在建筑行業大力推廣。

二、設計

設計不但是建筑業的要素,也可以說是任何行業的靈魂。具體在建筑行業,設計既需要天馬行空,更需要腳踏實地。因為建筑要體現藝術風格、人文情懷、功能格局,所以應該放飛想象;建筑還要有材料支撐、工程建造、工藝實施,所以又要因材致用。


對于硅巢這樣新生的優質創新建材,設計是產品到應用的橋梁。對國內外絕大部分設計單位來說,對硅巢材料知之甚少。如何跨過設計這座橋梁到達應用的彼岸,重擔先落在產品開發者自己身上。


我們把硅巢的最適當用途定位在外墻,把最適當的用法定位在裝配。


沿著這個思路,我們通過不斷的研發、試驗、改進,最終創造出鑲嵌鋼筋龍骨的單元式硅巢墻體。


設計因材于硅巢,著眼于裝配,果實就是:奠基建筑工業化的零部件。


就像電子產業的基礎是芯片,建筑業的基礎就是部品化的建材。


芯片靠的是高度數字化設計,高精尖的設備制造。


部品化的建材,靠的也是數字化設計,自動化高精度的設備制造。


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硅巢單元式墻體的誕生,是設計結合技術的成功。這個成功很大程度上歸因于北玻硅巢公司具備多維技術跨界的有利條件。一是材料研發的基礎,有陶瓷、玻璃、冶金、建筑方面的跨界優秀技術人才聚集;二是有工程數字化應用的長期積累,掌握了得心應手的設計方法;還有世界領先的尖端熱工設備制造能力。加上長達七年之久、投資過億、持續聚焦的努力,終于打開了建筑工業化基礎部件的突破口。


三、施工

對傳統建筑業而言,施工是建筑業的核心業務。施工是技術、工時、風險、投資的高度密集地。建筑業轉型,就是要削減自然界施工難以控制的高危難艱,將其大部分轉移到容易把握的工廠內。但是建筑畢竟要在工地最后完成,因此工廠的部件,也要最后在工地拼裝。施工是建筑永存的要素,工業化對施工的意義,是要讓施工更簡便、更容易。


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我們在設計硅巢建筑部件時,一個核心原則是“易裝性”。易裝性由二個關鍵要素構成,其一是設計的合理性,其二是制造的精確度。


設計的合理性,主要體現在連接方式上。建筑部件應用時,要發生部件之間的連接,部件與建筑主體的連接。在連接問題上,建筑的特殊性表現在體量大、結構尺寸誤差大。傳統施工對大結構誤差的做法是,“齊不齊,一把泥”,靠人為填抹修補。裝配式建筑不可能用現場修補的方法解決連接誤差。我們充分利用了以往工程設計的經驗,用柔性容錯的設計方法,分散化解連接誤差,很好解決了部件精密拼接與建筑大體量誤差的配合難題。

制造的精確度,主要體現在基礎材料和加工設備上。對于尺寸穩定性差的材料,加工精度根本無從實現。比如強度差、品質疏松、冷熱膨脹、干濕變形的材料。硅巢材料在這方面又體現出優勢:它強度高、穩定性極好,又兼有良好的機械切削性能。配以高精度數控機床加工,可以輕松實現次毫米級精度。這種精度量級,應用到部件之間的連接,可大大降低安裝施工的難度。


制造業的工業產品,相比建造業的手工活,就是降維打擊。建筑業的轉型,將把施工這個核心,通過工廠部件化制造逐漸改編。

四、產業鏈

洛陽北玻硅巢技術公司經過不懈研發和巨大投資,創新打造了以“硅巢”新材料為基礎,以裝配式建筑應用為目標,以材料生產、構件制造、建筑施工、數字化設計管理平臺為方法,貫穿項目全產業鏈的建筑業轉型解決方案。

基于硅巢項目未來在國內國際的建筑市場可能的大量需求,以及建材生產的地域特點,需要在各地布局生產制造及銷售的區域中心。北玻硅巢公司將以自己的知識產權和技術、設備、管理的輸出,協助各地有意進行合作的商務伙伴達成項目建設目標。


我們已在汝陽產業聚集區建設的硅巢新材料示范工廠,占地12萬平方米,設計總產能為每年120萬平米硅巢構件板。現已完成一期建設并已正常投產。


我們建成的示范工廠,包含了從原料到毛坯再到構件板的全產業鏈。在將來進行社會推廣時,各地企業可根據自己的情況,選擇從全產業鏈中截取自己適合的一段進行生產。下面扼要介紹硅巢項目的生產系統構成。

硅巢產品從生產過程上分為上游硅巢原料、中間硅巢材料(毛坯板)、和下游硅巢構件(構件板)三個階段。這三個階段的生產,即可以合為一個工廠(含分廠或車間)、也可以分為三個單獨的工廠。


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1、上游熱加工原料


此工廠是生產硅巢初級原料的。硅巢原料來源廣泛,但確定生產原料配方后,就要保持原料成分相對穩定。因此,該工廠的特點是,靠近主原料產地,有充足廉價的能源。核心設備是電熔化爐,用以熔制微晶原料。工廠起步投資規模約千萬元級。該工廠的銷售對象是中游硅巢材料廠,銷售對象簡單固定。另外可利用產能為其它陶瓷行業生產熔塊原料。


2、中游熱加工毛坯板


此工廠是生產中間產品硅巢毛坯板的。中游材料原板工廠的特點是:規模大,投資大,對原料、能源供給要求高,產品形態簡單,銷售對象固定。核心設備是電熱晶化爐。工廠起步投資為億元級。銷售對象主要是下游硅巢構件板廠。另外可利用產能轉產建筑幕墻外飾板,或簡單切割成型其它用途的板材。


3、下游冷加工構件板


此工廠是生產硅巢最終產品構件板的。下游工廠面對應用端,應靠近建筑市場密集地區。該工廠投資較小,規模不大,產品形態復雜,技術含量較高,銷售對象廣闊,對接市場復雜。工廠核心設備是數控切削機床及特制工裝,起步投資千萬元。這個工廠對接建筑工程甲方,要求對市場反應快,數字化設計能力強,市場銷售能力強。該工廠的制造能力和設計能力,可以支撐起自主設計制造低層整體裝配式房屋,把建筑物做為最終產品投入市場。

五、花落誰家

市場呼喚、技術發展,催生創新。如今建筑材料領域涌現出各色各樣的新材料。各種新材料的出現,對建筑業應該是大好事。因為建筑的個性化強、系統龐雜、變數很大,當然需要更多的選擇。


無論什么新材料,無論高低貴賤,在建筑業這個大籮筐中,都會有一席之地。但仔細觀察可以發現,絕大多數新材料,都是功能比較單一的,并且多用于解決局部問題,對建筑業轉型這個大課題幾乎沒什么影響。


客觀地說,能夠促進建筑業轉型的新材料,必定是少數幾樣用途廣、體量大、技術先進、功能綜合性高、適合制造建筑主要部件的材料。


對新產品來說,技術是起點、市場是終點,性價比是市場通行證。為什么硅巢的突破口選在外墻?因為建筑體系中,外墻不但體量大,而且集多種要求于一身,綜合平衡考量最多,所以對性價比的要求最高。不像一些次要地方,可以廉價優先;一些點睛之處,可以華貴取勝。而在外墻應用,因為兼顧多能,一身數職,硅巢的性價比就是殺手锏。


硅巢新材料的出現,再配合單元式墻體應用的完美解決方案,準確定位建筑大體量、多難點的外墻,并以標準化模塊形式出現在建筑業核心領域。通觀硅巢的基因屬性,必擔建筑業主材大任。新建材雖然百花齊放,但在洛陽培育出的硅巢,在百花叢中應似國色天香的牡丹!

六、發展趨勢

“旱則資舟,水則資車”,看未來、奔趨勢,才是真正的商道。


1、成本趨勢:


硅巢的主成本不是原料,而是能源。我們將傳統熱工裝備的燃燒方式改為電能,提高了能源效率、節約了環保成本,還可大量使用電網不喜歡的光、風發電。成本隨時間發展和技術進步而下降,大為可期。


2、建筑趨勢:


建筑物的發展趨勢,質優勝過價廉。房地產的價格構成,土地比例不斷上升,建筑必然要提高品質才能對得起高昂的土地價格。硅巢材料既有里子又有面子,代表了建材高品質,符合人們對未來建筑品質的預期。


3、材料趨勢:


許多行業的產品,主材的構成有其宿命。


航空離不開鋁鎂鈦,紡織離不開毛絲棉、建筑離不開硅酸鹽,這是基本盤。


硅,因廣泛存在而價廉;因原子結構而穩定;硅巢的主要基因,為主建材而生。價廉、穩定,創新工藝的加持,內外兼修的品質,引領建材新時代。


4、應用趨勢:


以硅巢的基因屬性,應用不會只停留在外墻,外墻僅是它最趁手的第一站。隨著技術發展、成本降低,硅巢將向建筑的其它板塊式應用滲透,如內墻、樓板、屋面等。硅巢眾多標準模塊的應用呼之欲出。

為什么“樂高”成了DIY玩具的翹楚而風靡全球?標準化的連接方式、超精密制造的恰當配合、優質材料的穩定支撐、基本部件的通用性、衍生部件的無窮性、腦洞大開的組合設計,這些不就是為裝配式建筑做的示范嗎!


北玻硅巢推出的“硅巢單元式幕墻”,給了建筑設計師再創造的標準基礎和方法手段,讓硅巢板成為設計師手中的拼圖板,可盡情地在裝配式建筑上演繹出萬千變化的建筑精彩。

七、花開遍地

北玻硅巢公司在硅巢項目全產業鏈上擁有大量的自主專利技術,完成了國家行業標準認定,具備國際范圍的獨創性,構成了本公司的工業知識產權。


北玻硅巢公司,還研發了相應的專用自動化生產線,建成了具有規模化生產的示范工廠,形成了初步供應市場的生產能力。


玻璃玻璃


上圖中的白色建筑,都是用硅巢板建造的裝配式建筑


玻璃


北玻硅巢技術公司以既有的示范工廠及工業知識產權為基礎,面向全球進行統一的生產銷售區域布局。這種區域布局,客觀上是由于建材重量體積大、運輸半徑受限形成的。北玻硅巢將全面考慮生產地、銷售市場、運輸條件等多種因素,進行合理布局。


我公司作為硅巢產品的創始企業,愿意統籌協調市場與生產能力的均衡,打造技術、市場和生產大平臺,讓三大平臺相互對接,以便硅巢產業生態系統中的各個廠家共同發展,共創建筑業轉型發展的新天地。

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