鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種新型的建筑體系,具有自重輕、安裝容易、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等優(yōu)勢,因而被業(yè)內(nèi)各方普遍看好。在國家倡導綠色建筑、節(jié)能環(huán)保、資源循環(huán)利用等政策影響下,鋼結(jié)構(gòu)逐漸被廣泛應用在裝配式建筑建設中,鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)規(guī)模不斷擴大。
在日前召開的2021第八屆全國被動式裝配建筑高峰論壇(以下簡稱論壇)上,建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所首席專家崔源聲表示,雖然與國外發(fā)達國家相比,我國鋼結(jié)構(gòu)建筑應用水平相對較低,但借鑒國外裝配式建筑發(fā)展經(jīng)驗,加之國內(nèi)政策影響,可以預見鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)將得到快速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)建筑或?qū)⒊蔀榻ㄔ煅b配式建筑的主流選擇。
國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展迅速
按照裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系劃分,裝配式建筑可分為預制混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。其中,鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼和鋼板支撐的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘鏈接的結(jié)構(gòu),同時采用硅烷化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。
記者從論壇上了解到,鋼結(jié)構(gòu)建筑相比于傳統(tǒng)的混凝土建筑,用鋼板或型鋼替代了鋼筋混凝土,強度更高,抗震性更好。并且由于構(gòu)件可以工廠化制作,在施工現(xiàn)場安裝,可大大縮短工期。由于鋼材的重復利用,可以減少產(chǎn)生建筑垃圾,更加綠色環(huán)保,因而被廣泛應用在工業(yè)建筑和民用建筑中。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前,國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢,鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量從2002年的850萬噸增長到2009年的2294萬噸,年均復合增長率達到15.24%。而2010年至2019年,則是鋼結(jié)構(gòu)迅猛發(fā)展階段,鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量從2600萬噸增長至7373萬噸。
由于鋼結(jié)構(gòu)具有強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強等優(yōu)勢,故尤其適宜建造大跨度和超高、超重型建筑物,未來有望成為裝配式建筑的主流結(jié)構(gòu)。
鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展水平有待提升
盡管我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)總體發(fā)展速度較快,但是與美國、日本等發(fā)達國家鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展水平相比,還是有一定差距。崔源聲在《我國被動式超低能耗建筑材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑研究》報告中的數(shù)據(jù)顯示,目前美國、日本等工業(yè)發(fā)達國家的建筑用鋼占國家鋼材產(chǎn)量比例的50%,占鋼材消耗總量的50%以上,鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占鋼產(chǎn)量的30%以上,鋼結(jié)構(gòu)建筑面積占總建筑面積約40%以上;而我國目前建筑用鋼量約占國家鋼材產(chǎn)量的20%,占鋼材消耗總量的22%至26%,鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占國家鋼材產(chǎn)量的比例還不到2%,鋼結(jié)構(gòu)建筑面積占總建筑面積的比例不到5%。由此可見,我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的應用水平有待提升,但同時發(fā)展空間也相對較大。
國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)總體集中度較低,也制約著行業(yè)的發(fā)展。據(jù)了解,目前,鋼結(jié)構(gòu)年產(chǎn)量1萬噸以下、1萬噸至5萬噸、5萬噸至30萬噸、30萬噸以上的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)數(shù)量分別為4000家至5000家、100家、20家、6家至8家。行業(yè)內(nèi)擁有鋼結(jié)構(gòu)特級制造資質(zhì)的企業(yè)僅有51家,而同時擁有此資質(zhì)和專業(yè)承包一級資質(zhì)的企業(yè)則更少。并購整合或是推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必要手段。
此外,相關(guān)專家表示,國內(nèi)建筑業(yè)擁有豐富的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建設經(jīng)驗,但是鋼結(jié)構(gòu)設計及建設的基礎經(jīng)驗卻相當匱乏。因此,形成鋼結(jié)構(gòu)建設經(jīng)驗,提升鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的精度和速度,解決防火、防腐問題,利用如BIM等新興技術(shù)成為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)亟待解決的問題。
鋼結(jié)構(gòu)建筑應用空間廣闊
為了提高建筑建設的工業(yè)化水平,提升部品化率,促進建筑行業(yè)低碳節(jié)能發(fā)展,國內(nèi)建筑行業(yè)已開始研究鋼結(jié)構(gòu)在各類建筑中的應用,致力于擴大其應用范圍,使建筑更加綠色環(huán)保。而經(jīng)歐洲、美國專家對金屬結(jié)構(gòu)建筑的耐用性、實用性、經(jīng)濟性的研究后表明,鋼結(jié)構(gòu)符合綠色建筑的條件,即為有利于保護環(huán)境,節(jié)約能源的建筑。
據(jù)了解,此前,住建部發(fā)布的《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》中提出,到2020年,裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年,裝配式建筑占新建建筑的比例50%以上。而鋼結(jié)構(gòu)建筑作為綠色建筑的應用結(jié)構(gòu),可以滿足大部分需求。但我國作為世界上建筑體量最大和鋼產(chǎn)量最大的國家,鋼結(jié)構(gòu)建筑的應用水平明顯滯后,目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑占建筑市場的比例不到10%。從我國的政策導向和鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)應用現(xiàn)狀來看,鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國還有很大的發(fā)展空間
崔源聲表示:“從我國的社會發(fā)展來看,未來30年內(nèi),人口的快速增長和城市化進程的加快,也為鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展提供了廣闊的空間。傳統(tǒng)建筑的生產(chǎn)效率低,對環(huán)境破壞嚴重,給經(jīng)濟發(fā)展帶來較大的負面影響。因此在新一輪的建筑建設中,節(jié)能省地的綠色環(huán)保型鋼結(jié)構(gòu)建筑將面臨新的發(fā)展機遇。據(jù)相關(guān)機構(gòu)預計,中國住宅鋼結(jié)構(gòu)的市場規(guī)模到2022年前后將有望突破3000億元,發(fā)展前景值得期待。”
近幾年,由于鋼結(jié)構(gòu)建筑相比于磚混結(jié)構(gòu)建筑在環(huán)保、節(jié)能、高效、工廠化生產(chǎn)等方面具有明顯的優(yōu)勢,采用鋼結(jié)構(gòu)建造的地標性建筑不斷出現(xiàn)。例如位于北京的國家游泳中心(水立方)、上海浦東的金茂大廈(421米)、深圳的地王大廈(325米)等,據(jù)此,有行業(yè)專家認為,21世紀是金屬結(jié)構(gòu)的時代,鋼結(jié)構(gòu)或?qū)⒊蔀樾陆ㄖr代主流。