技术创新｜集块工业化建筑：让建造提质增效，让结构更安全、更耐久
2026-06-044
集块工业化建筑，全称为“工业化建造配筋砌块砌体剪力墙结构体系”，由哈尔滨工业大学王凤来教授团队历经三十余年持续创新，集木结构榫卯、砌体组砌、混凝土结构浇筑的工艺优势，通过学科交叉、融合创新，创立具有完全自主知识产权的绿色工业化建筑技术体系。集块工业化建筑不仅仅是一套技术，更是集成绿色功能性建材（卯建材）、竖向与水平承重结构工业化建造（灌卯建造）、呼吸式夹心保温装饰 墙、刚-柔连接抗震填充墙、智能砌筑机器人与一体的原创颠覆性技术成果，构建了绿色矿山、绿色建材、智能制造、绿色建造、绿色建筑的完整产业链，实现了从建材生产到建筑运维的全生命周期绿色化、工业化、装配化。集块工业化建筑以工业化建造、防灾减灾和绿色低碳三大独创突破，解决了工业化建造在世界范围内的痛点问题：第一，首创集块工业化建造结构体系，实现砌体工业化建造的重大突破。研发了新型内嵌密肋框架砌体剪力墙和连续受力空心板，形成特色结构体系，砌体强度提高6倍；世界上首次实现工业化建造结构墙构件三维预制、构件非交角连接、钢筋连接不受限及空心板连续受力的技术突破；创新穿竖筋+串水平筋的墙构件安装“双工法”，攻克空心砌体墙构件运输、吊装安装难题，开辟了砌体装配化技术路线；与混凝土结构体系相比，降低配筋30%，减重20%，缩短工期20%，节造价省15%，成为行业内最可靠、最经济、最低碳的工业化建造结构体系。第二，创新发展刚-柔连接抗震填充墙及夹心保温装饰墙技术，减轻建筑震害，根除使用病害。提出兼顾使用刚性连接和抗震柔性连接的填充墙技术，首次破解填充墙使用功能与抗震变形释放之间协调的技术难题，提高了防灾减灾能力；研发“呼吸式”低热桥夹心保温装饰墙一体化技术，解决了寒地建筑外墙自然通气排湿的功能设计难题，彻底消除外墙开裂脱落和失火助燃的安全隐患，根除了建筑外墙“牛皮癣”顽疾，满足防火标准要求，提高了耐久性，实现多功能一体化和免维修维护目标，为建设寒地超低能耗建筑提供了新技术。低热桥夹心保温装饰一体化墙应用案例（ 2005年建成，摄于2025年）第三，提出建筑全过程碳计算方法，实现技术及产品碳评价，构建绿色低碳产业链。自2012年研究建筑全过程碳计算理论，国内首次给出时间、空间与技术三位一体的分级系统边界，提出基于分部分项工程的碳排放计算方法，建立国内最大的建筑碳排放因子数据库，实现碳计算与清单计价技术协同；依托技术和产品碳评价，构建了建材、建造与建筑技术为核心的绿色低碳产业链，支撑建筑全过程降碳超110kg/m2 。预制墙构件为三维截面，自身具有稳定性，吊装安装无需大量临时支撑；楼（屋）盖采用预应力连续空心板，施工阶段简支、使用阶段连续，减轻自重30%以上。整体施工周期较传统方式缩短30%左右。集块建筑充分利用全国既有砌块和空心板生产线产能（大量处于停产或不饱和状态），盘活社会闲置资产，避免产业转型的大投入。在同一建筑方案下，与工业化建造混凝土剪力墙结构相比，可节省综合成本20%以上，且已做到与现浇结构造价持平——这是当前唯一建设成本不增加的工业化建造技术。钢筋预连接完成后可逐根检查；墙构件安装后，竖向钢筋自动穿入130mm×130mm的通畅孔洞，采用“一层一灌注、一灌两振捣”工法浇筑专用细石混凝土，浇筑质量可视可检。彻底消除了套筒灌浆不密实等隐蔽工程隐患。集块工业化建筑的外围护系统采用呼吸式夹心保温装饰墙，保温层内置，外叶墙为装饰砌块，通气排湿、防火耐久、防撞击、防脱落，与建筑同寿命。彻底根除了外墙外保温系统“开裂—漏水—脱落—火灾”的顽疾，让建筑美得更久，让城市更具安全感。团队自主研发的智能砌筑机器人，是集块工业化建筑技术体系向智能制造升级的核心装备之一。该机器人依托高精度视觉识别与智能控制算法，通过数字坐标定位，实现砌块的精准抓取、端面及水平砂浆的3D打印、水平钢筋的自动安装以及墙体的全自动砌筑。整个生产过程无需人工干预，可全天候连续作业，单台机器人砌筑效率相当于25名瓦工班组，大幅降低了人工依赖和劳动强度。该技术从根本上破解了传统砌筑行业长期存在的技能要求高、质量波动大、劳务成本高等痛点，为砌体结构的工业化、智能化建造提供了全新路径，也为城市更新、原拆原建等场景带来了效率更高、成本更优、质量更稳的技术解决方案。集块工业化建筑所依托的配筋砌块砌体剪力墙结构，早在2001年就被编入国家标准《砌体结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》，随后配套施工、验收标准相继颁布。2017年，团队编制了地方标准和团体标准，填补了工业化建造砌体技术的国内外空白。截至目前，该技术已在哈尔滨、大庆、鹤岗等地完成规模化工程应用超过1200万㎡，涵盖住宅、学校、医院、办公楼、地铁配套等多种类型。代表性项目包括：哈尔滨东站转运车间（工期缩短20%）、哈尔滨建文小学、太平湖小区（住建部示范项目）、黑龙江建筑职业技术学院宿舍楼（严寒地区无集中供暖超低能耗示范）、朝阳新苑小区等 。团队依托单位——哈尔滨达城绿色建筑股份有限公司，已获发明专利授权 24 项、国际专利1项，拥有商标4项，主编参编标准12本，先后获得华夏建设科学技术一等奖、黑龙江省科学技术一等奖等多项奖励，并被认定为 黑龙江省专精特新“小巨人”企业、国家知识产权优势企业、黑龙江省首批 工业化建造建筑产业基地。集块工业化建筑广泛适用于高度不超过100m的住宅、公寓、学校、宿舍、医院、旅馆、办公楼等量大面广的民生建筑，既适合城市中高层建筑，也适配特色村镇低多层建筑 。面向未来，行业将持续推进：绿色功能性建材研发、智能砌筑装备与产业 、严寒地区超低能耗建筑成套技术示范、智慧建造系统构建等方向，致力于打造世界建筑的“中国标准”技术体系和发展路线图。
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