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硅巢,促进建筑业转型发展

来源: 浏览次数:5887 发布日期:2020-03-25 手机版

建筑业发展转型的根本目的,是实现建筑工业化,这是生产方式的质变。北玻硅巢因产品与建筑业的相关性,有一些自己的心得。

构成建筑行业的三大基本要素是:建材、设计、施工。


建筑行业发展的转型,不是取消或替换这三大要素,而是要对这三大要素的构成方式和内容进行科技升级,从而形成更先进的生产力。


建筑业向工业化的转变,要做的是把施工要素的比重大幅度降低,将其转移到部件制造工厂中去,实现建材从材料到部件的升级,变建造为制造。这才是建筑工业化的题中应有之义。


任何重大的行业进步,都受益于同时代基础科技的发展,离不开跨学科、跨行业的跨界科技融合。北玻硅巢技术公司,从建筑业的三大要素分别入手,全面跨界融合了各个要素中的新科技。

一、建材


建材是构成建筑的基本物料。用什么样的材料,很大程度上体现了建筑的时代感。人类始祖,构木为巢;千余年来,秦砖汉瓦;近百年来,钢筋水泥。建筑抽象就是个容器,容器的主要材料就是外壁。建筑的外墙,就像容器的外壁,主材决定品质高低。


“硅巢”是北玻硅巢公司研发的一种全新材料。硅是材料的主要成分,巢是材料蜂窝孔似的形状,“硅巢”的名称由此而来。硅巢材料既秉承了传统秦砖汉瓦烧制品的稳定性,又实现了现代建筑要求轻质高强、保温、隔音、防潮等多种功能并存及绿色建材的理念。同时还创新性地在材料表面一体化烧制出绚丽的石材效果,做到了同一种材料上实现“功能、环保、艺术”三者的高度统一。

玻璃

硅巢新材料,是一种集陶瓷烧制、玻璃熔炼、石材切磨、微粉调配、高温发泡、电热晶化等多学科、多工艺的跨界新技术产品。跨界产生碰撞,碰撞产生融合,融合出现创新。在新材料商品化的开发过程,北玻硅巢公司创新研发了大量新工艺,制造了大批专用新设备,开辟了许多新应用,跨界、融合、创新,技术发明淋漓尽致。

北玻硅巢的基本产品“硅巢板”,就是应用于外墙体的新型建筑材料。


建筑外墙构成了自然空间与人居空间的物理屏障,在建筑体系中更是集各种严苛要求于一身,它同时要求:牢固、耐久、防火、防水、隔声、轻质、美观、节能、环保...等等。这些性能各异的特点,传统建材很难同时兼顾,因此建筑外墙成为现代建筑的难点。现在外墙的做法大都用不同材料组合的方式,分别满足外墙要求的不同功能。而多种材料复合的做法,又造成了施工繁琐、物理变形难以兼容、安全隐患、建筑寿命短板等难题。


硅巢产品的诞生,一举解决了外墙的长期痛点。为建筑业三大要素之一的建材,实现了基本物料维度上的创新,有望成为外墙体的最佳主建材。


特别要指出,当今社会强调使用绿色建材。绿色建材,通常指有利于环保的材料,表现为废物循环利用、减少资源浪费、生产和使用不造成环境污染、不影响人体健康的材料。而硅巢材料,是典型的绿色建材。


1、从原料来看:硅巢原料的主要元素七成是硅,其余的是三成是铝、钙等常见元素。这些元素大量蕴含在各种尾矿和自然界形成物中,如各种矿产尾砂、煤矸石、风积沙、石材、玻璃、陶瓷废料等。硅巢材料,变废为宝。


2、从生产来看:硅巢的生产过程,所有烧熔全部使用清洁能源电力,烧熔生产过程无三废排放。


3、从使用来看:硅巢产品在使用的全寿命中,比起同样厚度的砖石类墙体,能节省约八成的能源消耗。


4、从回收来看:建筑生命周期结束后,可拆除全部回收,循环再利用。即使填埋处理,其破碎消耗的能源和残余体积,也远小于钢筋混凝土和砖石建筑。


硅巢材料为当之无愧的绿色建材,潜在的社会意义极为重大,值得在建筑行业大力推广。

二、设计

设计不但是建筑业的要素,也可以说是任何行业的灵魂。具体在建筑行业,设计既需要天马行空,更需要脚踏实地。因为建筑要体现艺术风格、人文情怀、功能格局,所以应该放飞想象;建筑还要有材料支撑、工程建造、工艺实施,所以又要因材致用。


对于硅巢这样新生的优质创新建材,设计是产品到应用的桥梁。对国内外绝大部分设计单位来说,对硅巢材料知之甚少。如何跨过设计这座桥梁到达应用的彼岸,重担先落在产品开发者自己身上。


我们把硅巢的最适当用途定位在外墙,把最适当的用法定位在装配。


沿着这个思路,我们通过不断的研发、试验、改进,最终创造出镶嵌钢筋龙骨的单元式硅巢墙体。


设计因材于硅巢,着眼于装配,果实就是:奠基建筑工业化的零部件。


就像电子产业的基础是芯片,建筑业的基础就是部品化的建材。


芯片靠的是高度数字化设计,高精尖的设备制造。


部品化的建材,靠的也是数字化设计,自动化高精度的设备制造。


玻璃


硅巢单元式墙体的诞生,是设计结合技术的成功。这个成功很大程度上归因于北玻硅巢公司具备多维技术跨界的有利条件。一是材料研发的基础,有陶瓷、玻璃、冶金、建筑方面的跨界优秀技术人才聚集;二是有工程数字化应用的长期积累,掌握了得心应手的设计方法;还有世界领先的尖端热工设备制造能力。加上长达七年之久、投资过亿、持续聚焦的努力,终于打开了建筑工业化基础部件的突破口。


三、施工

对传统建筑业而言,施工是建筑业的核心业务。施工是技术、工时、风险、投资的高度密集地。建筑业转型,就是要削减自然界施工难以控制的高危难艰,将其大部分转移到容易把握的工厂内。但是建筑毕竟要在工地最后完成,因此工厂的部件,也要最后在工地拼装。施工是建筑永存的要素,工业化对施工的意义,是要让施工更简便、更容易。


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我们在设计硅巢建筑部件时,一个核心原则是“易装性”。易装性由二个关键要素构成,其一是设计的合理性,其二是制造的精确度。


设计的合理性,主要体现在连接方式上。建筑部件应用时,要发生部件之间的连接,部件与建筑主体的连接。在连接问题上,建筑的特殊性表现在体量大、结构尺寸误差大。传统施工对大结构误差的做法是,“齐不齐,一把泥”,靠人为填抹修补。装配式建筑不可能用现场修补的方法解决连接误差。我们充分利用了以往工程设计的经验,用柔性容错的设计方法,分散化解连接误差,很好解决了部件精密拼接与建筑大体量误差的配合难题。

制造的精确度,主要体现在基础材料和加工设备上。对于尺寸稳定性差的材料,加工精度根本无从实现。比如强度差、品质疏松、冷热膨胀、干湿变形的材料。硅巢材料在这方面又体现出优势:它强度高、稳定性极好,又兼有良好的机械切削性能。配以高精度数控机床加工,可以轻松实现次毫米级精度。这种精度量级,应用到部件之间的连接,可大大降低安装施工的难度。


制造业的工业产品,相比建造业的手工活,就是降维打击。建筑业的转型,将把施工这个核心,通过工厂部件化制造逐渐改编。

四、产业链

洛阳北玻硅巢技术公司经过不懈研发和巨大投资,创新打造了以“硅巢”新材料为基础,以装配式建筑应用为目标,以材料生产、构件制造、建筑施工、数字化设计管理平台为方法,贯穿项目全产业链的建筑业转型解决方案。

基于硅巢项目未来在国内国际的建筑市场可能的大量需求,以及建材生产的地域特点,需要在各地布局生产制造及销售的区域中心。北玻硅巢公司将以自己的知识产权和技术、设备、管理的输出,协助各地有意进行合作的商务伙伴达成项目建设目标。


我们已在汝阳产业聚集区建设的硅巢新材料示范工厂,占地12万平方米,设计总产能为每年120万平米硅巢构件板。现已完成一期建设并已正常投产。


我们建成的示范工厂,包含了从原料到毛坯再到构件板的全产业链。在将来进行社会推广时,各地企业可根据自己的情况,选择从全产业链中截取自己适合的一段进行生产。下面扼要介绍硅巢项目的生产系统构成。

硅巢产品从生产过程上分为上游硅巢原料、中间硅巢材料(毛坯板)、和下游硅巢构件(构件板)三个阶段。这三个阶段的生产,即可以合为一个工厂(含分厂或车间)、也可以分为三个单独的工厂。


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1、上游热加工原料


此工厂是生产硅巢初级原料的。硅巢原料来源广泛,但确定生产原料配方后,就要保持原料成分相对稳定。因此,该工厂的特点是,靠近主原料产地,有充足廉价的能源。核心设备是电熔化炉,用以熔制微晶原料。工厂起步投资规模约千万元级。该工厂的销售对象是中游硅巢材料厂,销售对象简单固定。另外可利用产能为其它陶瓷行业生产熔块原料。


2、中游热加工毛坯板


此工厂是生产中间产品硅巢毛坯板的。中游材料原板工厂的特点是:规模大,投资大,对原料、能源供给要求高,产品形态简单,销售对象固定。核心设备是电热晶化炉。工厂起步投资为亿元级。销售对象主要是下游硅巢构件板厂。另外可利用产能转产建筑幕墙外饰板,或简单切割成型其它用途的板材。


3、下游冷加工构件板


此工厂是生产硅巢最终产品构件板的。下游工厂面对应用端,应靠近建筑市场密集地区。该工厂投资较小,规模不大,产品形态复杂,技术含量较高,销售对象广阔,对接市场复杂。工厂核心设备是数控切削机床及特制工装,起步投资千万元。这个工厂对接建筑工程甲方,要求对市场反应快,数字化设计能力强,市场销售能力强。该工厂的制造能力和设计能力,可以支撑起自主设计制造低层整体装配式房屋,把建筑物做为最终产品投入市场。

五、花落谁家

市场呼唤、技术发展,催生创新。如今建筑材料领域涌现出各色各样的新材料。各种新材料的出现,对建筑业应该是大好事。因为建筑的个性化强、系统庞杂、变数很大,当然需要更多的选择。


无论什么新材料,无论高低贵贱,在建筑业这个大箩筐中,都会有一席之地。但仔细观察可以发现,绝大多数新材料,都是功能比较单一的,并且多用于解决局部问题,对建筑业转型这个大课题几乎没什么影响。


客观地说,能够促进建筑业转型的新材料,必定是少数几样用途广、体量大、技术先进、功能综合性高、适合制造建筑主要部件的材料。


对新产品来说,技术是起点、市场是终点,性价比是市场通行证。为什么硅巢的突破口选在外墙?因为建筑体系中,外墙不但体量大,而且集多种要求于一身,综合平衡考量最多,所以对性价比的要求最高。不像一些次要地方,可以廉价优先;一些点睛之处,可以华贵取胜。而在外墙应用,因为兼顾多能,一身数职,硅巢的性价比就是杀手锏。


硅巢新材料的出现,再配合单元式墙体应用的完美解决方案,准确定位建筑大体量、多难点的外墙,并以标准化模块形式出现在建筑业核心领域。通观硅巢的基因属性,必担建筑业主材大任。新建材虽然百花齐放,但在洛阳培育出的硅巢,在百花丛中应似国色天香的牡丹!

六、发展趋势

“旱则资舟,水则资车”,看未来、奔趋势,才是真正的商道。


1、成本趋势:


硅巢的主成本不是原料,而是能源。我们将传统热工装备的燃烧方式改为电能,提高了能源效率、节约了环保成本,还可大量使用电网不喜欢的光、风发电。成本随时间发展和技术进步而下降,大为可期。


2、建筑趋势:


建筑物的发展趋势,质优胜过价廉。房地产的价格构成,土地比例不断上升,建筑必然要提高品质才能对得起高昂的土地价格。硅巢材料既有里子又有面子,代表了建材高品质,符合人们对未来建筑品质的预期。


3、材料趋势:


许多行业的产品,主材的构成有其宿命。


航空离不开铝镁钛,纺织离不开毛丝棉、建筑离不开硅酸盐,这是基本盘。


硅,因广泛存在而价廉;因原子结构而稳定;硅巢的主要基因,为主建材而生。价廉、稳定,创新工艺的加持,内外兼修的品质,引领建材新时代。


4、应用趋势:


以硅巢的基因属性,应用不会只停留在外墙,外墙仅是它最趁手的第一站。随着技术发展、成本降低,硅巢将向建筑的其它板块式应用渗透,如内墙、楼板、屋面等。硅巢众多标准模块的应用呼之欲出。

为什么“乐高”成了DIY玩具的翘楚而风靡全球?标准化的连接方式、超精密制造的恰当配合、优质材料的稳定支撑、基本部件的通用性、衍生部件的无穷性、脑洞大开的组合设计,这些不就是为装配式建筑做的示范吗!


北玻硅巢推出的“硅巢单元式幕墙”,给了建筑设计师再创造的标准基础和方法手段,让硅巢板成为设计师手中的拼图板,可尽情地在装配式建筑上演绎出万千变化的建筑精彩。

七、花开遍地

北玻硅巢公司在硅巢项目全产业链上拥有大量的自主专利技术,完成了国家行业标准认定,具备国际范围的独创性,构成了本公司的工业知识产权。


北玻硅巢公司,还研发了相应的专用自动化生产线,建成了具有规模化生产的示范工厂,形成了初步供应市场的生产能力。


玻璃玻璃


上图中的白色建筑,都是用硅巢板建造的装配式建筑


玻璃


北玻硅巢技术公司以既有的示范工厂及工业知识产权为基础,面向全球进行统一的生产销售区域布局。这种区域布局,客观上是由于建材重量体积大、运输半径受限形成的。北玻硅巢将全面考虑生产地、销售市场、运输条件等多种因素,进行合理布局。


我公司作为硅巢产品的创始企业,愿意统筹协调市场与生产能力的均衡,打造技术、市场和生产大平台,让三大平台相互对接,以便硅巢产业生态系统中的各个厂家共同发展,共创建筑业转型发展的新天地。

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