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再议两会代表建议”装配式钢结构“,为何几十年了“钢结构的春天迟迟未到”

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前言:首先说明作者观点,我一直也在呼吁采用装配式钢结构住宅,无论是从抗震性能,低碳绿色,施工便利方面均优于钢筋混凝土结构,这是不争的事实,但为何几十年了“钢结构的春天迟迟未到”,一直发展不起来呢?当然如果像这位人大代表说的钢结构还具有“综合成本低20%”  早就发展起来了吧。

一、以下是这位代表两点,作者本人并不认同:

1.钢结构建筑具有绿色低碳特性。与混凝土建筑相比,钢结构建筑在生产施工过程中可减少12%能耗、39%用水量、15%二氧化碳排放、6%氮氧化合物排放、32%二氧化硫排放、59%粉尘排放、51%固废;通过智能建造,建筑综合成本可降低20%以上;钢结构建筑寿命终结时,钢材可以回收利用,节能减排、资源高效利用的效果十分可观。发展钢结构建筑,既是建筑业转型升级的方向,也是钢铁业产品结构优化、高质量发展的动力源,还是钢铁资源战略储备的有效方式。

作者观点:目前钢结构建筑造价普遍高于传统混凝土结构,甚至高于装配式混凝土结构10-15%这是不争的事实。这位代表说的是综合成本,应该是考虑全生命周期的成本吧,但注意现在的开发商谁能考虑如此长远呢。

2.调整建筑防火规范。鉴于在建筑防火材料中,混凝土高于400℃就会被破坏,而钢结构一般要到800℃-1000℃高温才能融化,建议调整建筑防火规范,采用钢结构防火规范。

作者观点:这个不是一回事,一个是破坏,一个是融化。钢结构超过100℃钢材计算强度就开始打折扣。

 

 二:我们重温装配式钢结构住宅

近年在国家不断鼓励和给出相关优惠政策等基础之上,钢结构有了明显发展。不同结构类型发展情况:

(1)从结构形式看,新开工装配式混凝土结构建筑4.3亿㎡,较2019年增长59.3%,占新开工装配式建筑的比例为68.3%;

(2)在碳达峰、碳中和的大背景下,以钢结构为主要形式的装配式建筑产业,正在以“飞速”发展的姿态,进一步优化和升级建筑产业结构。

(3)装配式钢结构建筑1.9亿㎡,较2019年增长46%,占新开工装配式建筑的比例为30.2%。其中,新开工装配式钢结构住宅1206万㎡,较2019年增长33%。装配式钢结构集成模块建筑得到快速推广,为新冠肺炎疫情防控发挥了重要作用。


 1  钢结构的优点如下

(1)轻质高强,抗震性好从材料方面看,钢结构的质量虽然一般为普通混凝土的3.2倍,但是钢材产品的强度却能够达到混凝土的八倍以上。从钢材与混凝土应力应变的对比分析,钢材具有很好的延性,且内部结构组织均匀,在地震中,钢材具有的很好的变形能力,能够抵抗地震对建筑结构的影响,从而减轻地震对建筑物的破坏程度。

(2)工业化程度高装配式钢结构住宅同其他装配式建筑一样,所有的结构构件和部品部件均在工厂以大规模生产的方式实现生产制作标准化、施工安装装配化及组织管理科学化,进而改变传统的建造方式。

(3)建设周期短装配式钢结构住宅通过统一的标准生产、集成式组合楼板,柱、墙等模块部品化,构件生产工厂化,变“现场建造”为“工厂制造”,减少施工现场的环境、噪音污染,现场无需混凝土施工养护周期,工期仅为传统建筑的1/4~1/5,节省建筑的工期成本。

(4)空间布局灵活装配式钢结构住宅中的新型轻质围护板材,结构空间跨度大,布局灵活,可增加使用面积的5%~8%,同时,各种管线均可暗埋在墙体及楼层结构中,装修一次到位,减少维护,可以很好地满足住户的要求。

(5)缓解钢能源过剩压力近年来,我国钢材产量仍在不断增加,虽然增长的速度有所减缓,但供过于求的现状使得钢铁企业必须另辟蹊径。此时,装配式钢结构住宅的发展可以使钢材得到有效利用,既能缓解钢材能源过剩的压力,同时也可弥补装配式钢筋混凝土住宅的不足。

 

2  制约装配式钢结构住宅发展的几个问题


(1)钢材价格昂贵。装配式钢结构住宅采用钢结构进行住宅建设价位较高,对钢材的需求量很大,同时近期钢材价格市场波动较大,且涨幅较大。相应的造价方面也比传统的混凝土结构偏高。因此,目前钢结构建筑更多地应用于大型建筑和超高型建筑中,而在民用住宅中的应用较少。

(2)综合效益不明显。由于我国产业化发展起步较晚,住宅产业基础薄弱,因而,目前主要在建筑主体结构上进行了产业化生产,而基础工程、装饰装修工程、设备安装工程等却依然以手工操作为主,缩小了钢结构工程在工期等方面的优势,产业化效率得不到充分发挥。

(3)在材料采购环节中,标准化程度低,成本高。现阶段虽然在设计阶段已经尽量对构件进行标准化归并,但仍没有国家级的标准指导构件厂家进行批量标准化生产与仓储,或者有些标准的指导性和约束力不强,在具体项目实施过程中,仍需要按订单制作。

(4)钢结构住宅的建造技术人员普遍缺乏,建设单位、设计单位、审查单位、施工单位、监理及检测单位等缺乏专业技术与管理人员,钢结构制作单位、施工安装单位、专业产品厂家等普遍缺乏专业技术工人,难以保证大型钢结构住宅项目的按进度实施,导致施工精度差。缺乏先进的三维可视化施工指导,从而出现一些误工、返工现象,拖延了工期。另外,由于装配式钢结构建筑需要应用大量的新技术,而当前我国大多数建筑施工企业的技术人员都习惯和熟悉混凝土施工技术,对装配式钢结构的施工技术不太了解,专业的技术工人更是少之又少。同时,由于施工作业人员技能素质偏低,因此,在短时间内,无法培育出新型的、能够熟练掌握装配式钢结构住宅现场施工技术的技术人员,使钢结构住宅产业化的发展受到了约束

(5)装配式钢结构在确定建筑方案时,预制部品厂家往往没有参与进来,建筑方案追求的造型,给预制部品的生产造成麻烦,增加了成本。由于国家几十年来都是以混凝土建筑为主要发展方向,导致装配式钢结构建筑设计人才不足,很多设计师并不了解装配式建筑,导致设计出的图纸与装配式建筑的理念相违背。过分地追求结构形式的创新,过度研发新型结构形式,违背了装配式钢结构建筑追求简约的初衷。刻意的避免室内露梁露柱,而大量的使用异形柱、不等翼缘钢梁等,弱化了塑性铰,抗震效果降低。

(6)相关配套体系不完善,产业链不成熟。发展钢结构住宅的过程中还需要同时发展相应的配套产品与技术,但我国目前发展的钢结构住宅虽在承重、抗震、节能等方面相对于一般住宅有明显的优势,但在围护体系的设计与创新上还不够成熟,缺乏与钢结构主体相匹配的完整体系,使得建筑物在使用过程中存在问题,尤其是填充墙体开裂问题、外墙裂缝渗水问题、外墙保温问题等问题。在现浇混凝土住宅中也没有很好的解决,钢结构只能采用外挂幕墙、内部精装修的方式,提高产品的档次,用高品质的做法来弥补低成本产品的不足。同时,由于目前我国的装配式建筑链条上的可研、投资、设计、生产,施工等环节,依然依附于传统的生产建造方式,各个环节缺乏有效对接,相互间的协调性不足,费用高,这就直接影响了装配式钢结构住宅产业链的成熟。

(7)是对钢结构住宅的性能优势认识不足。目前,我国传统建筑设计院的建筑设计师对钢结构住宅布置灵活、开间大、房型丰富等特点缺乏深入的认识,容易基于传统混凝土结构住宅的设计观念,简单地用钢构件替代钢筋混凝土构件,使得钢结构住宅的优势不能充分发挥。而设计师对钢结构住宅的不熟悉等,往往在确定住宅方案阶段就否定了钢结构住宅方案而更愿意选择传统混凝土结构住宅方案。
(8)是对钢结构住宅的综合效益认识不足。工程造价是最直观的经济指标,也是开发商在项目运作中最注重的方面。消费者在购房时,主要关注的也是房价。开发商和消费者更愿意接受直接成本较低的传统混凝土结构住宅和砖混结构住宅,对钢结构住宅全寿命周期综合成本,包括设计成本、采购成本、人工成本、废弃处置成本、资金周转成本、得房率、环境生态效益等成本要素缺乏分析和认识,从而限制了钢结构住宅的市场推广。.

(9) 舒适性问题,主要体现在密闭、隔音,耐火、耐久性等方面。

  

再议两会代表建议”装配式钢结构“,为何几十年了“钢结构的春天迟迟未到”


以下是这位代表建议全文

      全国政协委员、中国钢铁工业协会党委书记兼执行会长何文波。

3月4日,全国政协十三届五次会议在北京开幕。中国房地产报记者获悉,全国政协委员、中国钢铁工业协会党委书记兼执行会长何文波提交了《关于大力推广装配式钢结构住宅建设的提案》。钢铁产业与建筑产业紧密相关。在“双碳”目标下,各行各业都加快了绿色低碳发展的步伐。中国建筑产业规模庞大、发展迅速,同样也面临着绿色转型挑战和任务。何文波认为:“广泛采用钢结构,特别是装配式钢结构住宅的发展,将对实现建筑产业工业化、推行智能建造起到巨大作用。在这一进程中,钢铁材料将充分发挥其高效、循环、绿色的特性。钢铁产业与建筑产业的无缝衔接、绿色互动,对实现“双碳”目标潜力巨大、前景无限。”钢结构建筑具有绿色低碳特性。与混凝土建筑相比,钢结构建筑在生产施工过程中可减少12%能耗、39%用水量、15%二氧化碳排放、6%氮氧化合物排放、32%二氧化硫排放、59%粉尘排放、51%固废;通过智能建造,建筑综合成本可降低20%以上;钢结构建筑寿命终结时,钢材可以回收利用,节能减排、资源高效利用的效果十分可观。发展钢结构建筑,既是建筑业转型升级的方向,也是钢铁业产品结构优化、高质量发展的动力源,还是钢铁资源战略储备的有效方式。但是,目前发达国家钢结构建筑占总建筑量的比例在40%以上,我国钢结构建筑占比只有5%-7%,钢结构住宅占比仅1%左右。针对全社会对发展钢结构建筑的重要性认识不足,钢铁企业与钢结构研发、设计、制造、工程全产业链协同不足,致使钢结构建筑发展建造成本过高、钢材应用率低、供给方式局限等问题,何文波建议:一、完善相关政策,持续优化发展环境1.调整税费等政策。对于钢结构住宅试点工程、科研项目和产业化项目,在税收、资金、项目审批等方面给予必要的扶持和倾斜。如要求经济适用房采用钢结构建设;拍卖商品房用地时,要求必须配套建造10%-15%的钢结构住宅;在建筑项目审批时,根据该建筑的碳排放量确定税率;将钢结构加工税率降至9%。2.钢结构住宅采用套内面积交付。鉴于钢结构建筑用材强度高、构件体积小、可使用面积占比高,建议政府出台钢结构住宅采用套内面积交付政策,以充分体现钢结构建筑的优势。3.取消钢结构建筑中人防工程或降低易地建设费用。鉴于人防工程建设会降低钢结构住宅建设进度,建议管理部门取消钢结构建筑中人防工程,或适当降低人防工程易地建设费用。4.调整建筑防火规范。鉴于在建筑防火材料中,混凝土高于400℃就会被破坏,而钢结构一般要到800℃-1000℃高温才能融化,建议调整建筑防火规范,采用钢结构防火规范。5.推动试点示范工程建设并配套支持政策。全面推动示范工程建设,在鼓励安置房采用装配式钢结构建筑的同时,出台装配式钢结构建筑可提前预售、可取消隔墙、可分步分项验收等配套政策。二、以标准化、智能化为抓手,完善以装配式钢结构为主体的智能建造体系1.持续优化装配式钢结构建筑设计规范。开展钢结构住宅标准体系及材料体系、建设体系的研究。建议通过国家科技计划,集中组织钢铁制造、建筑节能材料、建筑标准体系研究等方面的研究,尽快形成适合我国国情的钢结构建筑标准体系和生产规范,形成产业链,在全国范围内推行实施。2.大力推广以钢结构为主体的数字化建造。在国家科技计划牵引下,加强协同创新,通过建筑全生命周期数字化产品模型实现建筑全生命周期的数字建造。3.搭建钢铁-建筑产业互联网协同平台。构建钢铁-建筑产业互联网协同平台,通过建筑产品定制化、建筑生产工业化,形成建筑业全新的生产模式,降低整体成本。


来源:魏教授的土木故事 ,如有侵权请联系我们。

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