鋼結(jié)構(gòu)塑造中國建筑和諧發(fā)展新篇章

　　隨著中國共產(chǎn)黨十八屆三中全會的結(jié)束，國務院總理李克強強調(diào)中國必須走新型工業(yè)化之路，更加注重資源節(jié)約和環(huán)境保護，努力實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展、綠色發(fā)展。中國建筑業(yè)首當其沖成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵領(lǐng)域，而鋼結(jié)構(gòu)因為具有“低碳環(huán)?！边@一巨大特性越來越受到業(yè)內(nèi)專家的一致認同，鋼結(jié)構(gòu)正在中國建筑領(lǐng)域奏響新的篇章，今天我們有幸請到中國建筑鋼結(jié)構(gòu)專家、國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師、山東建筑大學建筑規(guī)劃設計研究院六院院長秦偉先生，針對鋼結(jié)構(gòu)建筑相比其他建筑的優(yōu)勢，中國鋼結(jié)構(gòu)未來的發(fā)展方向如何?秦偉院長談了他的看法。

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點和優(yōu)勢

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢有很多，譬如，自重輕、抗震性能好、結(jié)構(gòu)安全可靠、生命周期長、材料可回收利用。根據(jù)有關(guān)機構(gòu)對臺灣9·21地震建筑物破壞情況的統(tǒng)計：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為52.5%、磚混結(jié)構(gòu)為24.1%、鋼結(jié)構(gòu)僅0.6%;日本神戶市政廳在經(jīng)歷了阪神地震后基本完好，而與其相鄰的一幢8層鋼筋混凝土建筑卻遭到嚴重的破壞，其中一層被壓扁了，上部3層整體坍塌。遭到同樣的外力破壞，而結(jié)果不同的原因就是建筑的結(jié)構(gòu)不同。兩組數(shù)據(jù)已經(jīng)清晰地顯示，鋼結(jié)構(gòu)建筑較其他結(jié)構(gòu)的建筑在抗震方面有著顯著的優(yōu)勢，這主要源于鋼結(jié)構(gòu)建筑自身的延性好，即使在突然遇到外力的情況下也不會斷裂。

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑的產(chǎn)業(yè)化程度高，所有構(gòu)件都可以工廠化預制生產(chǎn)，在現(xiàn)場進行標準化安裝，能夠提高施工效率、縮短工期，鋼結(jié)構(gòu)建筑比一般鋼混建筑能縮短1/2~2/3的時間;能夠?qū)崿F(xiàn)建筑精度由“厘米”到“毫米”的轉(zhuǎn)變，避免因現(xiàn)場施工的不可控造成質(zhì)量缺陷，顯著提高了建筑質(zhì)量；此外，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面和墻體厚度遠遠小于鋼筋混凝土建筑，因此，在同等面積的情況下，鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用面積較鋼筋混凝土建筑可增加6%~15%。

　　建筑施工活動在一定程度上破壞了環(huán)境之間的和諧和平衡。近年來，環(huán)保一直作為熱門話題貫穿于各個行業(yè)。在低碳建筑時代，在綠色意識不斷強化的今天，建筑形成的每個流程包括建筑材料、建筑施工、建筑使用等過程，都應減少化石能源使用，提高能效，不斷降低二氧化碳排放量，這已逐漸成為建筑業(yè)的主流趨勢。作為綠色建筑的鋼結(jié)構(gòu)，能夠減少施工現(xiàn)場的濕作業(yè)，避免對環(huán)境的破壞，其施工過程更加綠色環(huán)保。

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除后，60%~70%的材料可以循環(huán)使用，無疑節(jié)約了資源、減少了建筑垃圾，符合循環(huán)經(jīng)濟的要求。從另一個角度來說，建造鋼結(jié)構(gòu)建筑的鋼材等于為國家儲備了大量的鋼鐵資源，這對國家的戰(zhàn)略安全是非常重要的。有資料顯示，美國62%的鋼產(chǎn)品主要原料使用的是回收鋼廢料;100%的建筑梁、柱和橋梁用鋼板都是使用再生鋼;46%的鋼材被重復使用，生產(chǎn)鋼鐵使用的鐵礦石不足總量的50% 。

　　國家大力提倡構(gòu)建和諧社會，發(fā)展節(jié)能省地型住宅，推廣住宅產(chǎn)業(yè)化，特別是在一些大中型城市，更需要解決寸土寸金的實際情況及滿足人們對生活空間、生存環(huán)境等提出的更高要求，人們在追求舒適性的同時越來越注重建筑的美觀性及布局的獨特性；另外，低碳經(jīng)濟已成為全球經(jīng)濟發(fā)展的新潮流，此趨勢在我國也同樣受到高度重視。利用鋼結(jié)構(gòu)，通過靈活設計來實現(xiàn)異形建筑則成為建筑中最好的選擇,鋼結(jié)構(gòu)的外圍墻體多采用如節(jié)能磚、防火涂料等環(huán)保材料，這大大降低了鋼鐵污染所帶來的高風險，符合國家綠色環(huán)保、節(jié)能減排的政策；同時，多用于超高層及超大跨度建筑中的鋼結(jié)構(gòu)，符合可持續(xù)發(fā)展的理念，能夠緩解人多地少的矛盾，拓展了人們的生存空間，提高了人們的生活質(zhì)量。

　　我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的應用

　　鋼結(jié)構(gòu)的應用在我國有悠久的歷史。目前我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展出現(xiàn)了未曾有過的

　　興旺景象。主要表現(xiàn)在：

　　1、高層、超高層建筑由中外合作到國產(chǎn)化的起步。我國著名的高層、超高層建筑大多

　　是中外合作的產(chǎn)物，如上海金茂大廈、環(huán)球金融中心、深圳地王大廈、北京京廣中心等。中

　　外合作設計對于掌握國外先進技術(shù)及鍛煉培養(yǎng)人才起到了促進和推動作用。

　　2、輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的迅猛發(fā)展與國外公司的大批涌入。近年來，輕鋼建筑以其商品化程

　　度高、施工速度快、使用效果好、應用面廣、造價低等優(yōu)勢獲得了迅猛發(fā)展。全國每年約有

　　200萬平方米輕鋼建筑竣工。在此背景下，國外輕鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠商也紛紛在我國設分公司、

　　制造廠，獲得了很大的銷售量。

　　3、空間結(jié)構(gòu)得到了進一步的發(fā)展，大量大跨度的建設項目陸續(xù)興建。

　　我國鋼結(jié)構(gòu)建筑雖達到了一定的水準，但在材料、工藝設計手段等方面與發(fā)達國家相比

　　仍存在不少差距，在有些領(lǐng)域尚屬空白，如大跨度開合空間結(jié)構(gòu)等。

　　推動鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展需要重視的幾點問題

　　當前，我國鋼結(jié)構(gòu)含輕鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的形勢很好，我國鋼材年產(chǎn)量已超過6億噸，可以預言，21世紀將是鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展時期，長期以來，由混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)一統(tǒng)天下的格局將被打破，從事鋼結(jié)構(gòu)制造、施工企業(yè)前景寬闊，建筑設計院也面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。但是，以下幾點仍需各方加以重視。

　　1、應加大推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑的宣傳力度。目前，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的競爭非常激烈。這種競爭，不僅來自于各行業(yè)，、各企業(yè)之間，更重要的還來自于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)這兩種建筑之間的競爭。日本等發(fā)達國家，鋼結(jié)構(gòu)建筑要占整個建筑的50%以上，而我國只占5%還不到。差距甚遠。

　　2、對于鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的造價問題應有一個全面、綜合的認識，不能籠統(tǒng)地認為鋼結(jié)構(gòu)造價比混凝土貴，從而排斥于比較方案之外，這一點對廣大設計人員尤為重要。事實上一個高層建筑的工程總投資、包括工程造價、動遷費、征地費等方面，工程造價只占工程總投資的50%。而工程造價又包括結(jié)構(gòu)造價、裝飾費、設備費等，結(jié)構(gòu)造價只占工程造價的30%左右。而結(jié)構(gòu)造價又分上部結(jié)構(gòu)和基礎造價，上部結(jié)構(gòu)造價僅占基礎造價的50%~70%。而鋼結(jié)構(gòu)只是指工程的上部結(jié)構(gòu)，在工程總投資中僅占10%還不到。因此，高層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)與采用混凝土結(jié)構(gòu)間的差價所占工程總投資的比例將更小，一般不到工程總投資的4%。再考慮到采用鋼結(jié)構(gòu)因其自重輕、基礎造價低；因其強度高、建筑有效使用面積大；施工速度快及抗震性能好等諸多優(yōu)點，那么鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是不言而喻的。

　　3、推廣應用住宅鋼結(jié)構(gòu)應提到重要位置。建筑鋼結(jié)構(gòu)雖然發(fā)展很快，但在住宅領(lǐng)域還是空白。全國每年要建數(shù)千萬平方米的住宅建筑，但采用鋼結(jié)構(gòu)的寥寥無幾。當然這和我國傳統(tǒng)思想、觀念以及對鋼結(jié)構(gòu)的認識偏差有關(guān)。希望各地有關(guān)職能部門及廣大設計人員應有超前意識，作出響應，對輕鋼住宅建筑的發(fā)展作出應有貢獻。

　　4、應積極提高各鋼結(jié)構(gòu)制造、施工企業(yè)、設計院所等技術(shù)人員的業(yè)務水平。我國在較長的一段時間內(nèi)，由于鋼結(jié)構(gòu)使用很少，各設計院所、建筑企業(yè)大多從事單一的混凝土結(jié)構(gòu)工程的設計和施工。目前應大力加強和提高各級技術(shù)人員的鋼結(jié)構(gòu)業(yè)務水平。應充分發(fā)揮各高等院校、學術(shù)團體等舉辦鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)講座、規(guī)范培訓班等。

　　5、發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)要在政策上給予支持和傾斜。這種政策性的扶植應包括：在鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展上應將其納入國家建筑技術(shù)發(fā)展規(guī)劃并在科研項目、經(jīng)費等方面予以重點支持；對于鋼結(jié)構(gòu)的住宅建筑，在土地征用、稅收等方面予以優(yōu)惠，以降低建設成本，使其更具市場競爭力；大力推廣使用國產(chǎn)鋼材以此和鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)形成良性循環(huán)。

　　中國鋼結(jié)構(gòu)未來發(fā)展方向

　　為實現(xiàn)我國鋼結(jié)構(gòu)設計與施工的協(xié)調(diào)，首先必須把設計搞好，實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)“最輕的結(jié)構(gòu)、最短的工期和最好的延性”這固有的三大核心價值，其中的最短工期就是指設計出來的鋼結(jié)構(gòu)，應該是工廠焊接大單元、工地用高強螺栓進行單元一次拼裝。鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵是拼工廠焊接質(zhì)量、工地高強螺栓拼裝、精度和工法，而不是我國目前拼現(xiàn)場特厚鋼板焊接、特重件吊裝，毋庸置疑，未來鋼結(jié)構(gòu)的方向是集成化。從發(fā)達國家鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展軌跡，結(jié)合我國的實際，不難看出我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展前景光明，但會有許多不同于發(fā)達國家的特點。比如鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)相比，具有承載力高、塑性和抗震性能優(yōu)越、節(jié)省材料和施工簡便的特點，用于高層建筑中，這些特點尤為突出，中國在此領(lǐng)域目前已處于領(lǐng)先地位。

　　輕鋼結(jié)構(gòu)除在大跨單層房屋中普遍應用外，今后會在住宅與中小型多層公共建筑中大面

　　積應用。鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系以其結(jié)構(gòu)部件輕、預制程度高、便于推行設計標準化、定型化、施工機械化、裝配件制作工廠化、施工周期短等優(yōu)勢，在建筑用材市場中展示出其廣闊的應用及發(fā)展前景，成為替代現(xiàn)有小磚住宅的主要體系之一；中小型建筑則量大面廣，發(fā)展輕鋼結(jié)構(gòu)對于資源、能源都非常短缺的我國意義猶為重大。

　　未來中國國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)還會向以下幾個方面快速發(fā)展：

　　1、能源建設還會加快，火力電廠的主廠房和鍋爐鋼架用鋼量會增加包括核電廠用鋼、風力發(fā)電用鋼等。

　　2、交通工程中的橋梁會有所增加，鐵路橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)，近幾年來公路橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)已成為發(fā)展趨勢。

　　3、城市建設采用鋼結(jié)構(gòu)的量增加，特別是地鐵和輕軌工程。

　　總之，秦院長寄望未來10年中國的綠色建筑越來越多，在建筑的壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，在保護環(huán)境的同時做到最少的污染排放，為人們提供健康、適應和高效的使用空間，真正做到與自然和諧共生。

來源：中國建筑新聞網(wǎng)

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