鋼結(jié)構(gòu)塑造中國(guó)建筑和諧發(fā)展新篇章

　　隨著中國(guó)共產(chǎn)黨十八屆三中全會(huì)的結(jié)束，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)強(qiáng)調(diào)中國(guó)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(hù)，努力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展、綠色發(fā)展。中國(guó)建筑業(yè)首當(dāng)其沖成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵領(lǐng)域，而鋼結(jié)構(gòu)因?yàn)榫哂小暗吞辑h(huán)?！边@一巨大特性越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)專家的一致認(rèn)同，鋼結(jié)構(gòu)正在中國(guó)建筑領(lǐng)域奏響新的篇章，今天我們有幸請(qǐng)到中國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)專家、國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師、山東建筑大學(xué)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院六院院長(zhǎng)秦偉先生，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑相比其他建筑的優(yōu)勢(shì)，中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)未來(lái)的發(fā)展方向如何?秦偉院長(zhǎng)談了他的看法。

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

　　鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢(shì)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(zhǎng)、材料可回收利用。根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)臺(tái)灣9·21地震建筑物破壞情況的統(tǒng)計(jì)：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(yán)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(shì)，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(huì)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(yù)制生產(chǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(chǎng)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(dòng)在一定程度上破壞了環(huán)境之間的和諧和平衡。近年來(lái)，環(huán)保一直作為熱門(mén)話題貫穿于各個(gè)行業(yè)。在低碳建筑時(shí)代，在綠色意識(shí)不斷強(qiáng)化的今天，建筑形成的每個(gè)流程包括建筑材料、建筑施工、建筑使用等過(guò)程，都應(yīng)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(shì)。作為綠色建筑的鋼結(jié)構(gòu)，能夠減少施工現(xiàn)場(chǎng)的濕作業(yè)，避免對(duì)環(huán)境的破壞，其施工過(guò)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(wú)疑節(jié)約了資源、減少了建筑垃圾，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，建造鋼結(jié)構(gòu)建筑的鋼材等于為國(guó)家儲(chǔ)備了大量的鋼鐵資源，這對(duì)國(guó)家的戰(zhàn)略安全是非常重要的。有資料顯示，美國(guó)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(fù)使用，生產(chǎn)鋼鐵使用的鐵礦石不足總量的50% 。

　　國(guó)家大力提倡構(gòu)建和諧社會(huì)，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(shí)際情況及滿足人們對(duì)生活空間、生存環(huán)境等提出的更高要求，人們?cè)谧非笫孢m性的同時(shí)越來(lái)越注重建筑的美觀性及布局的獨(dú)特性；另外，低碳經(jīng)濟(jì)已成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新潮流，此趨勢(shì)在我國(guó)也同樣受到高度重視。利用鋼結(jié)構(gòu)，通過(guò)靈活設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)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(lái)的高風(fēng)險(xiǎn)，符合國(guó)家綠色環(huán)保、節(jié)能減排的政策；同時(shí)，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(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用

　　鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在我國(guó)有悠久的歷史。目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展出現(xiàn)了未曾有過(guò)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(guó)產(chǎn)化的起步。我國(guó)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(shè)計(jì)對(duì)于掌握國(guó)外先進(jìn)技術(shù)及鍛煉培養(yǎng)人才起到了促進(jìn)和推動(dòng)作用。

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

　　度高、施工速度快、使用效果好、應(yīng)用面廣、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)獲得了迅猛發(fā)展。全國(guó)每年約有

　　200萬(wàn)平方米輕鋼建筑竣工。在此背景下，國(guó)外輕鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠商也紛紛在我國(guó)設(shè)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(jìn)一步的發(fā)展，大量大跨度的建設(shè)項(xiàng)目陸續(xù)興建。

　　我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑雖達(dá)到了一定的水準(zhǔn)，但在材料、工藝設(shè)計(jì)手段等方面與發(fā)達(dá)國(guó)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(kāi)合空間結(jié)構(gòu)等。

　　推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展需要重視的幾點(diǎn)問(wèn)題

　　當(dāng)前，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)含輕鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的形勢(shì)很好，我國(guó)鋼材年產(chǎn)量已超過(guò)6億噸，可以預(yù)言，21世紀(jì)將是鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展時(shí)期，長(zhǎng)期以來(lái)，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(shè)計(jì)院也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。但是，以下幾點(diǎn)仍需各方加以重視。

　　1、應(yīng)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(jìng)爭(zhēng)非常激烈。這種競(jìng)爭(zhēng)，不僅來(lái)自于各行業(yè)，、各企業(yè)之間，更重要的還來(lái)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(jìng)爭(zhēng)。日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，鋼結(jié)構(gòu)建筑要占整個(gè)建筑的50%以上，而我國(guó)只占5%還不到。差距甚遠(yuǎn)。

　　2、對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的造價(jià)問(wèn)題應(yīng)有一個(gè)全面、綜合的認(rèn)識(shí)，不能籠統(tǒng)地認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)比混凝土貴，從而排斥于比較方案之外，這一點(diǎn)對(duì)廣大設(shè)計(jì)人員尤為重要。事實(shí)上一個(gè)高層建筑的工程總投資、包括工程造價(jià)、動(dòng)遷費(fèi)、征地費(fèi)等方面，工程造價(jià)只占工程總投資的50%。而工程造價(jià)又包括結(jié)構(gòu)造價(jià)、裝飾費(fèi)、設(shè)備費(fèi)等，結(jié)構(gòu)造價(jià)只占工程造價(jià)的30%左右。而結(jié)構(gòu)造價(jià)又分上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)造價(jià)，上部結(jié)構(gòu)造價(jià)僅占基礎(chǔ)造價(jià)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(jià)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(chǔ)造價(jià)低；因其強(qiáng)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(diǎn)，那么鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是不言而喻的。

　　3、推廣應(yīng)用住宅鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)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(guó)每年要建數(shù)千萬(wàn)平方米的住宅建筑，但采用鋼結(jié)構(gòu)的寥寥無(wú)幾。當(dāng)然這和我國(guó)傳統(tǒng)思想、觀念以及對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)偏差有關(guān)。希望各地有關(guān)職能部門(mén)及廣大設(shè)計(jì)人員應(yīng)有超前意識(shí)，作出響應(yīng)，對(duì)輕鋼住宅建筑的發(fā)展作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

　　4、應(yīng)積極提高各鋼結(jié)構(gòu)制造、施工企業(yè)、設(shè)計(jì)院所等技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平。我國(guó)在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，由于鋼結(jié)構(gòu)使用很少，各設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和施工。目前應(yīng)大力加強(qiáng)和提高各級(jí)技術(shù)人員的鋼結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)水平。應(yīng)充分發(fā)揮各高等院校、學(xué)術(shù)團(tuán)體等舉辦鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)講座、規(guī)范培訓(xùn)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(yīng)包括：在鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展上應(yīng)將其納入國(guó)家建筑技術(shù)發(fā)展規(guī)劃并在科研項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)等方面予以重點(diǎn)支持；對(duì)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(shè)成本，使其更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；大力推廣使用國(guó)產(chǎn)鋼材以此和鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)形成良性循環(huán)。

　　中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)未來(lái)發(fā)展方向

　　為實(shí)現(xiàn)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的協(xié)調(diào)，首先必須把設(shè)計(jì)搞好，實(shí)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(jià)值，其中的最短工期就是指設(shè)計(jì)出來(lái)的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)該是工廠焊接大單元、工地用高強(qiáng)螺栓進(jìn)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(qiáng)螺栓拼裝、精度和工法，而不是我國(guó)目前拼現(xiàn)場(chǎng)特厚鋼板焊接、特重件吊裝，毋庸置疑，未來(lái)鋼結(jié)構(gòu)的方向是集成化。從發(fā)達(dá)國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展軌跡，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際，不難看出我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展前景光明，但會(huì)有許多不同于發(fā)達(dá)國(guó)家的特點(diǎn)。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(jiǎn)便的特點(diǎn)，用于高層建筑中，這些特點(diǎn)尤為突出，中國(guó)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(yīng)用外，今后會(huì)在住宅與中小型多層公共建筑中大面

　　積應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系以其結(jié)構(gòu)部件輕、預(yù)制程度高、便于推行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、定型化、施工機(jī)械化、裝配件制作工廠化、施工周期短等優(yōu)勢(shì)，在建筑用材市場(chǎng)中展示出其廣闊的應(yīng)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(duì)于資源、能源都非常短缺的我國(guó)意義猶為重大。

　　未來(lái)中國(guó)國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)還會(huì)向以下幾個(gè)方面快速發(fā)展：

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

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

　　3、城市建設(shè)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(zhǎng)寄望未來(lái)10年中國(guó)的綠色建筑越來(lái)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(hù)環(huán)境的同時(shí)做到最少的污染排放，為人們提供健康、適應(yīng)和高效的使用空間，真正做到與自然和諧共生。

來(lái)源：中國(guó)建筑新聞網(wǎng)

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