对我国钢结构发展的思考

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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对我国钢结构发展的思考

项理远孙利

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摘要:我国传统的建筑以钢筋混凝土结构为主,这种结构的建筑造价低,但存在资源浪费、成产能耗高、不保温节能等问题。钢结构建筑抗震性能优良、建筑质量轻且施工工艺简单,因此近年来在我国建筑中得到了较好的推广和应用,大量用于高层建筑、大跨度空间建筑等。本文对我国钢结构发展的思考进行了简要分析。

关键词:钢结构发展;问题;措施

1引言

长期以来,我国建筑业一直是高资源消耗型和劳动力密集型产业,生产和建造过程粗放,资源浪费非常严重。在全面深化改革和新型城镇化建设总目标的要求下,建筑业的转型升级是必然的。钢结构行业是绿色、环保、可持续发展的新兴产业,是钢材主要的用户之一。钢结构建筑占比是衡量一个国家现代化程度的重要指标,因此,推广钢结构对于我国推进绿色建筑和建筑工业化、促进传统建筑业产业升级和提升土木工程科技水平不仅具有重要意义,并且对于化解钢铁产能过剩矛盾、促进钢铁企业产业结构调整和升级也具有积极作用。

2钢结构的优势

2.1在经济与社会效益方面的优势

钢结构与传统的建筑在经济与社会效益方面相比有以下优势:一是基础造价大大降低了,传统的建筑尤其是高层建筑对地基的要求非常高,如果地基打不牢,容易出现楼歪现象,给人们的生活带来安全隐患;钢结构因其自重较轻使得地基的处理相对简单的多,基本上进行简单的处理或不用处理就能达到其结构的承载能力要求,因而,基础造价的费用大大减少了。二是建筑的工期缩短了,钢结构的构件是在工厂按要求进行加工的,因此,基础施工、钢构件加工和楼板施工均可同时进行,钢结构件加工完成后就可进行现场的组装;与传统的混凝土浇注相比大大缩短了建筑的工期,有利得节约了成本。三是有利得促进了技术人员的素质,钢结构件属于新技术新材料的使用,因而对施工队伍的技术要求较高,从而从整体上提高了施工工员的素质。

2.2在环境保护方面的优势

一个国家在发展的过程出现环境污染的问题是制约其发展的主要因素,而且这也是世界范围内的共性问题,因此,只要是有利于环境保护的措施我们就采用。钢结构在环境保护方面的优势明显,一是可减少施工现场的污染,传统的混凝土建筑工艺的现场搅拌和浇筑工艺,使得施工现场的文明程度大大降低,而钢结构就基本没有这个工序,因此,施工现场的污染程度减轻了。二是减少了对土地资源的破坏,钢结构在建设时基础地基中的取土量大大减少,而且在拆卸时产生的建筑垃圾较少,并且很多的构件是还可再循环利用的,从而也节约了资源。三是钢结构件在节能方面的优势就更明显,它几乎能提高一半的节能效率。因此,基于这些优势,我们称钢结构建筑为绿色建筑。

2.3在结构性能方面的优势

钢结构建筑在结构方面的优势有以卜体现:一是可以根据用户的需求来进行设计,大大满足了不同用户的需求。建筑造型的创意性得到了提高,可以为用户提供大跨度空问造型和局部较复杂的造型。二是抗震性能得到了改善,钢结构的抗震性能较好利益于其结构的柔韧性,整体的焊接结构或是联接结构使钢结构在遇到地震时能通过一定的变形来降低地震力的影响,减轻了地震力对建筑物的破环。有资料显示,在地震中钢结构建筑在保证人们生命安全上有绝对的优势。三是施工精度较高,钢结构件基本上是标准化的作业流程,因而其加工精度较高,质量较好。

3钢结构瓶颈问题

3.1人员问题的表象

人员问题主要存在于设计院、钢构企业和监管部门。目前国内设计院里钢结构专业设计院(室)极少,高水平专业设计师奇缺,并且熟悉钢结构的结构总工、建筑师和设备师都十分缺乏。企业缺少具有国际工程经验的专业工程技术人员和经营人员,高水平的焊工和自动化设备技术人员稀缺,详图设计和BIM应用人员的技术水平偏低,产业化工程技术人员和产业工人紧缺。监管部门中专业的钢结构图纸审查人员不足,专业的钢结构监理人员和检测人员也不足。

3.2技术问题的表象

技术问题主要存在于钢材与结构体系、围护结构与配套技术、工程建设技术三大环节。钢材与结构体系环节,突出的表象是“缺乏安全、舒适、经济的高性能结构体系;缺乏相应的技术标准支撑高性能钢材应用;缺乏高性能组合桥梁结构体系”等三个方面。围护结构与配套技术环节,突出的问题表象是“钢结构住宅三板围护系统;钢结构防火、防腐、装饰一体化技术;裸露钢结构防护体系”等三个方面。工程建设技术环节,突出的表象是“钢结构智能制造系统;全寿命周期的设计、施工、生产一体化技术;标准化、信息化、工业化融合技术;钢材标准和工程标准与国际对接”等四个方面。

3.3市场与管理问题的表象

市场与管理问题主要存在于企业、市场和监管环节。企业环节突出的表象是“钢材和钢结构产品结构不合理,低端产品产能过剩;生产效率和效益低下;资金压力和金融风险大;钢材、涂装、焊接质量亟待提高”等四个方面。

4三大策略欲突破瓶颈难题

4.1针对人员问题

应大力实施钢结构人才战略,建立起多层面的钢结构专业人才培养体系,集全社会之力,培养出满足市场需求的多层次的专业人员梯队,包括高层次人才(院士、专家、设计大师、总工程师、企业家等)、中层次人才(研发人员、设计师、工程师、专业技师、检测师等)和基本操作层人才(技术工人、产业工人等)。当务之急是加强专业设计人员的培训和再教育。

4.2针对技术问题

应实施创新驱动战略,设立钢结构研究与教育专项基金,充分利用国家重点研发专项“绿色建筑与建筑工业化”,建立企业、学术界及大众创业相互补充的创新体系,实现关键技术突破:一是结构体系创新与标准规范改革;二是建筑维护系统配套及产业化;三是标准化、工业化、信息化融合技术;四是全寿命周期的设计、施工、生产一体化;五是技术标准与国际接轨。其中,依托国家重点研发专项“绿色建筑与建筑工业化”,应重点做好高性能钢结构和组合结构等绿色高性能结构体系的示范和应用,解决好钢结构工业化、建筑部品与构配件制造、建筑产业化等关键技术难题,开展高性能结构材料和新型建筑围护材料的关键技术研究与应用,并完善基于预制装配式建筑体系的信息化技术。

4.3针对市场和监管问题

应设立钢结构发展基金,加强钢结构供给侧改革,加大政策支持力度,全面落实国务院开展钢结构建筑试点的工作。其中,钢结构供给侧改革应该做好以下工作:一是推动产业结构转型升级,化解产能过剩矛盾;二是培育新市场,扩大既有市场;三是开展技术创新,提升钢结构建筑产品的品质与质量。政策支持应做好以下工作:一是扶持龙头企业,开展试点示范;二是加强产业政策支持力度,扶植新型战略企业;三是建立产业发展基金,化解资金压力;四是调整财税政策,鼓励和推动市场的发展和完善;五是监管机构应重点加强质量监督,并开展钢结构产品认证工作。

结束语:与传统的钢筋混凝土结构建筑相比,钢结构建筑具有明显的优势,尤其它的环保优势、能源节约优势等符合我国可持续发展的战略要求,因此应当大力推进钢结构建筑在我国的应用和发展。

参考文献

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