鋼結(jié)構(gòu)在中國未來有沒有前途？

江蘇金骉建設(shè)多年從事常州鋼結(jié)構(gòu)的搭建工程，今天小編就跟大家講講鋼結(jié)構(gòu)在中國未來有沒有前途？

鋼結(jié)構(gòu)主要是由型鋼和鋼板等制成的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成。按照裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系劃分，裝配式建筑可分為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼和鋼板等制成的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結(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。鋼結(jié)構(gòu)因有強度高、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、超重型的建筑物，未來有望成為裝配式建筑的主流結(jié)構(gòu)。

以1989年的埃菲爾鐵塔為標(biāo)志，現(xiàn)代鋼鐵與鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)源自歐洲。1953年，鋼鐵與鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)發(fā)展浪潮由英國傳至美國；1970-1996年，日本成為新興鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)區(qū)。

鋼鐵是工業(yè)化發(fā)展的重要支撐。1996年，我國鋼產(chǎn)量首次突破億噸大關(guān)；1998年鋼產(chǎn)量已達(dá)11434萬噸，而且每年增產(chǎn)300萬噸；2000年以后，我國國民經(jīng)濟顯著增長，國力明顯增強，鋼產(chǎn)量成為世界大國。

2008年前后，在奧運會的推動下，鋼結(jié)構(gòu)建筑熱潮帶動鋼結(jié)構(gòu)需求顯著增加，建成大批鋼結(jié)構(gòu)場館、機場、車站和高層建筑，奧運會國家體育場等在設(shè)計、制造和安裝等技術(shù)方面均達(dá)到了世界較高水平。近一年多來，國家大力推動鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展。2017年，我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)值5100億元，占建筑業(yè)總產(chǎn)值2.38%。在建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量方面，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量占總鋼產(chǎn)量的7.4%，較2016年同比增長近10%。國務(wù)院將京津冀、長三角、珠三角三大城市群列為裝配式建筑的“重點推進地區(qū)”，因此鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量主要分布在華東及華南、北京等經(jīng)濟較發(fā)達(dá)地區(qū)。

據(jù)冶金工業(yè)規(guī)劃研究院數(shù)據(jù)顯示，我國建筑鋼材占鋼材消費量過半，但鋼結(jié)構(gòu)鋼材占建筑鋼材的13%。與國外鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況相比，我國無論是絕對量還是相對量均處于較低水平。

據(jù)智研咨詢《2018-2024年中國裝配式建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)分析與投資決策咨詢報告》顯示，2016年我國落地的裝配式混凝土項目共41個，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑共19個，木結(jié)構(gòu)建筑4個，另外54個為部品部件生產(chǎn)類項目。

目前鋼結(jié)構(gòu)建筑廣泛應(yīng)用于大跨度工業(yè)廠房、單層和多層廠房、倉儲、庫房、大型公共設(shè)施等領(lǐng)域；據(jù)中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會數(shù)據(jù)，2016 年已竣工有一定規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)工程項目中商業(yè)地產(chǎn)、場館、以及廠房合計占74.5%，橋梁、交通樞紐等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)占18.2%，住宅僅占4.1%。近兩年在公路、橋梁有較大發(fā)展；但在居住類建筑中的應(yīng)用比例依然偏低，未來居住類建筑有望進一步發(fā)展。

以30層精裝修交房項目為基準(zhǔn)，據(jù)已完工項目資料，下述鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢，涉及防風(fēng)抗震、節(jié)省面積等自身性能方面易于被消費者認(rèn)可，省時、節(jié)能、環(huán)保等方面為產(chǎn)業(yè)及社會發(fā)展所推崇。①用工量減少30%~50%。不同預(yù)制率之下，裝配式建筑比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑用工量減少30%~50%，裝配式建筑在施工現(xiàn)場的鋼筋綁扎、模板支設(shè)等方面用工量明顯降低，現(xiàn)場大量的預(yù)制構(gòu)件均采用干法施工，大大減少了現(xiàn)場濕作業(yè)。

②機械化程度高，用時短近3個月。鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程完善、設(shè)計軟件齊備，構(gòu)件尺寸精確，設(shè)計和施工更高效，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件通用性和互換性較強，適應(yīng)裝配化施工，工地拼裝速度快、工期短，是工業(yè)化程度最高的一種建筑工藝。以30層精裝修項目為例，部品和構(gòu)件在工廠加工、現(xiàn)場組裝，水電及內(nèi)裝修在主體施工階段穿插進行，施工速度快，工期比傳統(tǒng)住宅體系至少縮短三分之一，一棟1000平米住宅只需20天、五個工人便可完工。

③節(jié)能降耗，綠色環(huán)保。施工過程中無需木模板和腳手架，若其市場份額增長5個百分點，可減少木材砍伐相當(dāng)于9000公頃森林。自重輕，節(jié)省約30%的地下樁基。裝配式建筑相較于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在水、電、模板和垃圾的損耗上降低20%~40%。現(xiàn)場裝配化施工為主，降低施工現(xiàn)場噪音擾民、廢水排放及粉塵污染，若其市場份額增長5個百分點，將減少污水排放相當(dāng)于10個西湖總水量，建造鋼結(jié)構(gòu)住宅CO2排放量約為480kg/㎡，較傳統(tǒng)混凝土碳排放量740.6kg/㎡降低35%以上。鋼結(jié)構(gòu)住宅施工時大大減少了砂、石、灰等資源消耗，從而大幅減少礦物開挖、冶煉及運輸過程中的碳排放。拆除時，主體結(jié)構(gòu)材料回收率在90%以上，建筑物拆除時，大部分材料可以再用或降解，較現(xiàn)澆工藝?yán)欧帕繙p少約60%，減少建筑垃圾填埋對土地資源占用和垃圾中有害物質(zhì)對地表及地下水源污染等。

④自重輕、強度高、塑性好。鋼結(jié)構(gòu)住宅高層建筑自重約為900-1000kg/ m2，傳統(tǒng)混凝土約為1500-1800kg/ m2，自重減輕約40%，可以大大減少基礎(chǔ)造價。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強度的比值相對較低，因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運輸和安裝。但鋼材強度高，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高，適于承受沖擊和動力荷載，抗震強度高（6-9級），自重減輕一半，相當(dāng)于降低抗震設(shè)防烈度一度，能抵御地震、臺風(fēng)災(zāi)害，避免建筑物倒塌。⑤密封防水、保溫耐熱，抗風(fēng)抗震。鋼結(jié)構(gòu)密封性能好，由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可做成氣密性、水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。高強螺旋裝配的體系節(jié)點使其防水性能優(yōu)于預(yù)制混凝土。輕鋼墻體具有良好的自保溫功能，為傳統(tǒng)磚墻保溫性能的3倍。鋼結(jié)構(gòu)耐熱，當(dāng)溫度在150°C以下時，鋼材性質(zhì)變化很小。⑥提高面積使用率。鋼結(jié)構(gòu)住宅比傳統(tǒng)建筑能更好的滿足建筑上大開間靈活分隔的要求，并可通過減少柱的截面面積和使用輕質(zhì)墻板，提高面積使用率，戶內(nèi)有效使用面積提高約6%。從建設(shè)安裝上來看，鋼結(jié)構(gòu)施工周期短、自重輕，且鋼材強度高，可采用大開間布置，對比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)可提高使用面積率5%-8%。大開間設(shè)計，戶內(nèi)空間可多方案分割，可滿足用戶的不同需求。⑦應(yīng)用范圍廣，符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。不僅適于房屋住宅及商業(yè)建筑，還可用于公共設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)，其塑性及韌性可用于高層及大跨度結(jié)構(gòu)，適用范圍更廣。鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化，提高建設(shè)產(chǎn)業(yè)的水平。裝配式鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)勢多，南京政策上收縮PC結(jié)構(gòu)或為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展騰出空間。2018年3月，南京市建委裝配式建筑質(zhì)量監(jiān)管會議要求部分預(yù)制PC建筑停工，主要是由于豎向構(gòu)件互相連接的必備工藝—套筒灌漿連接節(jié)點存有安全隱患，一方面是缺乏有效的檢測手段及規(guī)范，驗收時沒有足夠依據(jù)；另一方面是耐久性也不能明確，到期后沒有有效處理方法。質(zhì)檢部門對于預(yù)制PC監(jiān)管政策的收緊或為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展騰出空間。2016年以來國家大力支持鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展。一方面，自2013年起我國鋼鐵產(chǎn)能過剩。2016年《關(guān)于鋼鐵行業(yè)化解過剩產(chǎn)能實現(xiàn)脫困發(fā)展的意見》提出“推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)建筑，結(jié)合棚戶區(qū)改造、危房改造和抗震安居工程實施，開展鋼結(jié)構(gòu)建筑推廣應(yīng)用試點，大幅提高鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用比例”。《鋼鐵業(yè)規(guī)劃》，要求加快推動鋼結(jié)構(gòu)建筑的推廣應(yīng)用，占建筑用鋼比重由2016年的10%提高到25%以上，力爭鋼結(jié)構(gòu)用鋼量由5000萬噸增加到1億噸以上。另一方面，利好建筑工業(yè)化的政策不斷加碼。國務(wù)院、住建部發(fā)布的若干文件明確提出“力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到30%”、“到2020年，全國裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到15%以上，其中重點推進地區(qū)達(dá)到20%以上”的發(fā)展目標(biāo)，并指出各省市應(yīng)加快落實重點任務(wù)，強化保障措施，促進裝配式建筑全面發(fā)展。2017年住建部《建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出建筑節(jié)能及綠色建筑發(fā)展目標(biāo)：到2020年，城鎮(zhèn)綠色建筑占新建建筑比重達(dá)到50%，新開工全裝修成品住宅面積達(dá)到30%，綠色建材應(yīng)用比例達(dá)40%，裝配式建筑面積占新建建筑面積比例達(dá)到15%，積極穩(wěn)妥推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅。