住宅钢结构装配式构件数字化智能制造项目可行性报告

1、住宅钢结构装配式构件数字化智能制造项目可行性报告2021年10月目录一、 项目概况二、 项目承办单位概况三、 项目理由及市场前景四、 项目内容及产品方案五、 项目进度计划六、 公用工程、环保、节能、安全生产及劳动保障七、 设备投资概算及资金来源八、 经济效益测算九、 经济效益分析十、 结论某公司住宅钢结构装配式构件数字化智能制造项目一、 项目概况1.项目提出单位：某公司2.项目名称：住宅钢结构装配式构件数字化智能制造项目3.项目负责人：4.项目财务负责人：5.项目技术负责人：6.项目总投资：15000万元人民币7.注册资本：5000万元8.产品名称：住宅钢结构装配式构件9.年产能力： 55000吨10.投资方式：11.项目建设地址： 二、项目承办单位概况某公司为某公司的全资子公司，目前厂区设于某区，占地面积79722平方米，年生产能力10万吨，配有轻钢生产线5条，重钢生产线1条，箱型钢生产线1条，管桁架生产线1条及电力、通讯塔、大型装备配套生产线。主要生产H型钢、重钢、箱型钢以及管桁架等钢结构系列，产品广泛用于各类工业大跨度、超高门式钢架厂房，多高层建筑，电力、通讯塔、桥梁、大型装备等

2、重钢领域与民用建筑领域。在满足国内轻钢、重钢、民用建筑领域的同时，制造出口已远销东南亚、欧洲、北美等多个国家。三、项目理由及市场前景1. 钢结构行业背景钢结构及其配套产品是当今国际，国内最流行的新型建材，它具有以钢代木，结构形式安全，高效施工，防腐蚀，防污染，理想的成型性和良好的装饰性，以及可二次利用，节约能源，环保等显著特点，而成为传统建筑的最佳替代产品，是当今建筑行业理想的新型建材，钢结构产业为国家鼓励投资产业，符合国家投资方向。近年来，高层建筑、钢结构桥梁、大型度体育场馆、机场、重工业厂房、大型设备塔架等钢结构建筑的建设越来越多，市场对钢结构的需求量越来越大。由于钢结构具有重量轻、强度高、施工快、空间大、污染少、抗环境破坏（如风、地震等）能力强，已在发达国家普遍使用。钢结构建筑体现了环保、节能、工业化生产，不但成了大城市高层建筑的首选，且被广泛用于建造重型工业设备系统、高层建筑、路桥、空间场馆、民宅等，市场潜力巨大。近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速。目前钢结构装配式住宅成了政府政策、高校科研、建筑行业和社会资本纷纷关注的热点。2. 钢结构装配式住

3、宅发展背景装配式建筑的发展是国家对建筑工业一体化及绿色建筑发展的一大发展趋势，无论是国家层面还是地方政府层面在政策引导上均给予了明确的引导。国务院【1999】 72 号文件明确提出：发展预制装配式钢结构住宅，扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率，将会加速住宅产业化过程，对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义；国务院【2016】71号文件关于大力发展装配式建筑的指导意见中对装配式发展目标有了更实质性的指示：力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。2021年国家进入“十四五”，地方政府对建筑业发展的趋势也更加清晰。浙江省建筑业发展“十四五”规划及浙江省人民政府办公厅关于推动浙江建筑业改革创新高质量发展的实施意见（浙政办发【2021】19号）均在钢结构装配式建筑的发展上设定了 “装配式建筑占新建建筑比重达到35%以上，钢结构建筑占装配式建筑比重达40%以上。”的战略性目标。国家各级政府对装配式建筑发展的支持主要在于装配式建筑绿色、低碳、施工方式简便环保等诸多优势，具体归结为以下四个方面。（1）空间布置的灵活性与集成性装配式钢结构住宅与砖土混泥结构住宅相比，装

4、配式钢结构不但内部空间构建结构与布置轻巧灵活，而且结构体系的集成经程度也非常高。由于钢结构自身延展性与可塑性极强，从而对住宅内部各个开间的尺寸加以放大，空间的平面设计与布置也具有不定性，拒绝砖土混泥结构住宅建筑墙体的承重性。住宅的使用者可以依照个人需要、以装配式钢结构住宅为基础，即可以对其进行二次分割和重新布置构造，也可以保证住宅结构的安全性与可靠性。除此之外，告别砖土混泥结构设计中水管、电线、取暖设备线路的布置，实现室内空间整体功能的综合性与完整性，为其基本功能提供保障。（2）住宅功能便捷性装配式钢结构住宅由于建筑材料较轻，从而降低住宅的自身重量。但是，装配式钢结构建筑材料的使用并不影响住宅大承载能力与搞震能力，从而将住宅应用性能得到扩大。装配性钢结构住宅在建设过程中，住宅的承重建设构件主要利用壁面轻薄的钢管和通过热力压扎形成的轻型钢为主体材料，保障单位质量较轻，建筑截面总体的受力更加科学合理，安全性能更加优越。除此之外，为了保证装配式钢结构住宅的抗震抗压能力高于原始住宅，建筑人员就采用轻质的钢化材料，在住宅的墙体面和楼面均得到高效的运用，降低地震发生时对住宅的破坏性，保护人们生命安

5、全与财产安全。由于钢材自身具有延展性好、可塑性强、强度力高的材料特点，在提高住宅安全性前提下，建筑商的原材料成本也得到节省和降低，提高企业的经济收益和企业形象。（3）绿色环保的节能效果在装配式钢结构住宅中，其建筑过程中的步骤与环节都得到缩减，对于环境的破坏与污染也得到缓解。在装配式钢结构住宅建造过程中，现场施工的一系列配置不但降低建筑废料的污染强度，还减少施工中产生的噪音。除此之外，工程建设现场中产生的材料和废弃原料集中处理，依照可持续发展的思想，进行二次回收利用，保证建筑的节能环保、绿色减排。（4）住宅建设的工业产业化装配式钢结构住宅在建设过程中需积极满足人们对居住建筑质量的要求。施工过程中采用先进的生产方式与建造技术，考虑实际的应用规模与范围，从而实现装配式钢结构住宅的工业化、产业化与集成化，从而提高住宅自身的使用功能和技术含量。由于装配式钢结构住宅所需部件的生产来源于工厂的流水线，从而降低住宅建设中的人力资源和财力资源，降低于基础处理的难度的费用等，装配式钢结构住宅具有预制性和现场安装性，在施工前期的设计中进行充分的规划，保证其精确率，缩短建造工期，提高综合利用效率和影响力。3.

6、 项目提出的理由和过程装配式钢结构住宅体系有着传统住宅结构体系无法比拟的优势，发展装配式钢结构住宅体系可以提高中国住宅产业的发展水平。与发达国家相比，我国装配式钢结构住宅体系还处于初级发展阶段，经过了长时间的应用，已经取得了良好的成效。但是钢结构住宅的发展也面临着一系列问题，如建筑适应性差、市场接受度低、设计方法滞后、标准规范缺乏、工程造价偏高、部品部件发展滞后等，这些都制约着钢结构住宅产业的发展。基于目前钢结构住宅发展中存在的问题，浙江大学童根树教授协同杭州铁木辛柯建筑结构设计事务所提出一种隐式框架钢结构装配式住宅体系，适用于多高层钢结构住宅。该体系建筑布局灵活，无凸梁凸柱，空间使用舒适；结构受力明确，构件性能优良；钢结构加工制作简便，标准化程度高。目前该结构体系已在海南、杭州、山西等地的住宅建设项目中运用的如火如荼。但是在各个住宅项目建设中普遍出现了工厂构件加工速度跟不上现场建设安装进度，全国范围内专门配套装配式住宅体系的钢结构智能制造体系仍处于真空状态，用传统的钢结构制造已无法匹配装配式住宅建筑中的安装进度与成本需求。究其原因正是由于运用在钢结构隐式框架体系住宅上的钢构件重量小、

7、数量多的特点，采用传统的加工制作工艺及原始的排产发货方式效率低，无法满足装配式住宅的高效的安装进度；不仅如此,采用传统加工制造工艺加工住宅装配式构件的成本也比传统构件加工成本高得多。住宅钢结构装配式构件数字化智能制造项目开发要点是数字化生产、智能化排产、数字化物流、信息化管理，能够有效的解决传统建筑生产方式的不足。四、项目产品介绍及生产工艺说明1. 原材料清单钢结构构配件主要原材料清单序号原料名称用量单价总价备注1钢板33300吨6100元/吨20313万元50000吨计2型材16700吨6100元/吨10187万元3焊材600吨7000元/吨420万元4粉末涂料200吨28000元/吨560万元70000万吨计按上述原材料价格测算单位原材料成本约为6264元/吨，其他辅料包括天然气、钢丸钢砂、氧气、机物料等500元/吨，合计原材料成本约为6764元/吨。2. 项目产品介绍本项目主要产品是铁木辛柯隐式框架钢结构住宅体系的钢结构构件。（1）建筑适应性好隐式框架钢结构住宅体系构件尺寸小，便于隐藏于主要建筑墙体内，室内无凸柱凸梁，适应住宅建筑的布局。（2）标准化程度高宽钢管混凝土柱和窄翼缘H

8、型钢梁规格标准，5-8种截面可以涵盖常规住宅建筑中85%以上构件选用需求。（3）工厂制作简便宽钢管和热轧窄翼缘H型钢基本都可以直接采购，节点形式标准化，工厂制作便利。（4）自动化要求高构件数量多，质量轻，普通工艺制作产能低，必须采用自动化设备制作才能提高产能，降低成本。3. 生产工艺流程：（一）H型梁智能生产线1.1工艺流程：补焊、清磨检验、计量上挂链栓钉钻孔总装总焊切割型材上线1.2规格范围：1.3工艺说明：构件长度：6m ； 2条线日产能：70吨（400件）以上，最重H型梁重量为1500kg。以下是工艺流程说明：1） 钢梁生产线根据总控系统下达的生产指令，钻锯锁完成相应工件的下料；2） 钻锯锁下料完成后直接流至梁辊道输送系统；3） 根据梁筋板组对焊接工位需求情况，下料完成后的梁通过梁辊道输送系统运行至相应的组对焊接工位自动调用相应工件程序完成组对焊接；如果此时组对焊接工位正在进行组对焊接，则此短梁工件在辊道上进行等待，直至此组对焊接工位发出上料指令；4） 当梁组对焊接即将完成时，系统提前预约梁输送小车运行至此工位，然后头尾架一轴变位机处的升降输送板链装置将组对焊接完成的梁放到输送小

9、车上的同时，完成从输送辊道上取一件待组对焊接的梁至头尾架一轴变位机自动夹具上；输送小车将组对焊接完成的梁运送至梁下料板链输送装置上；5）梁下料板链输送装置缓存到最大数量工件前发出指令提醒人工将短梁及时吊离。钢柱智能生产线2.1工艺流程：装配零部件焊接零部件二次装配二次焊接补焊清磨检验、计量上挂链切割环焊端铣组段划线2.2规格范围2.3工艺说明：构件长度69.9m；1条线日产能：87吨（50件）以上，最重钢柱重量为3500kg。以下是工艺流程说明：1）钢柱生产线通过上游生产计划对来料（矩形管）进行排套料，管料进入切割机打码、划线、切割；2）切割后矩形管由板链传输至辊道外侧衬垫组对工位，成品管人工进行打磨及衬垫安装完成后自动拉入辊道，并由辊道传输至辊道车。节点管及余料由辊道传输至出料位置（叉车运至节点组对焊接工位）；3）成品管由辊道车传输至柱组对工位进行人工组对点焊（此处通过扫码确定组对后柱的部件编号并传输至环焊缝及贴板机器人焊接工位，以便调用焊接程序）；4）组对完成后由伸缩货叉从组对工位取料并等待RGV小车取料；5）RGV小车通过至待料工位取料并自动将组对后工件输送至空闲焊接工位进行环焊缝或贴板焊缝焊接；6）焊接完成后自动呼叫RGV小车取料并输送工件至待料工位；7）待料工位进行矫形及插板安装后再次扫码（确定工件连接板焊接程序）并呼叫RGV车取料；8）RGV车从待料工位取料并输送至对应连接板机器人焊接系统进行连接板组对点焊焊接；9

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