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    鋼結構建筑正成為綠色建筑發展方向之一

    2016-02-25

    近期,國家發展改革委、住房和城鄉建設部印發了《綠色建筑行動方案的通知》,要求“十二五”期間新建綠色建筑10億平方米。到2015年末,20%的城鎮新建建筑達到綠色建筑標準要求。其中,鋼結構建筑正成為綠色建筑的發展方向之一。

      然而,“并不是所有的鋼結構建筑都是綠色建筑。”日前,在中國建筑金屬結構協會、廣東省空間結構學會共同主辦的第三屆中國鋼結構產業高峰論壇上,與會專家特別指出。

      怪異設計導致用鋼量大幅增加

      在建筑全壽命周期內,能最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材),保護環境和減少污染,為人們提供健康、適應和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑方可稱之為綠色建筑。

      綠色鋼結構建筑必須同時具有“最輕的結構、最短的工期和最好的延性”三大核心價值。而對于一些為追求建筑物外形怪異,而在結構設計部分違背結構穩定性原則,再用加大鋼材用量、增加鋼材厚度等補救辦法,勉強使建筑物達到受力要求,從而導致施工艱難的項目不能稱之為綠色建筑。這樣的建筑物也不利于鋼結構建筑的推廣普及。

      有些鋼結構建筑設計用鋼量是國外同類建筑的幾倍甚至十幾倍,還有的建筑設計嚴重違背抗震規范的要求。

    B多多网址导航   專家分析指出,我國之所以出現眾多的造型怪異、結構笨重、單位面積用鋼量大、造價昂貴、施工艱難的鋼結構建筑物,與當前不合理的設計收費政策導向不無關系。

      據了解,我國現行的設計收費標準是依據工程造價的百分比收取。在設計過程中,設計人員往往為追求外形怪異而不計提高工程造價,從而提高設計費用。另外,在鋼結構制作收費標準方面是按鋼材重量來收費,所以鋼結構制作方也希望鋼結構建筑物的用鋼量越大越好。顯然,這種導向是不合理的。

      對此,中國工程院院士、上海金屬結構行業協會副會長沈祖炎提出:“就國家層面而言,應認真研究和建立合理的工程招投標機制,重視重大鋼結構工程對行業技術的榜樣性、示范性和引導性。對不合理的結構體系、能耗建筑和投資規范都應該實行一票否決制。”

      綠色鋼結構建筑要從設計開始

    B多多网址导航   “對于鋼結構建筑物而言,設計應被視為‘龍頭’。”廣東省空間結構學會理事長、華南理工大學教授王仕統強調。

    B多多网址导航   如果設計方案簡潔、合理,鋼結構主體輕巧,就可以盡可能多的節約鋼材,減輕鋼結構重量,在其制造、安裝周期中就能盡可能縮短制造、安裝時間,也便于運輸和使用過程中的維護,從而大大減少建造成本和維護成本。反之,如果設計方案不合理,不管后期怎么補救,都會增加鋼材用量、鋼材厚度和施工難度,其結果就是增加工程造價。

    B多多网址导航   據北京工業大學教授陸賜麟介紹,在北京某體育場最初的設計方案中,其340米×292米的主體結構由12個平面鋼架結構組成,每榀鋼架在空中與多榀鋼架焊接相交,最多時13根構件交匯在一起,焊縫高度集中,節點復雜。陸賜麟介紹,鋼架結構是一個彎矩結構,它的最優跨度是30米~40米,跨度越大,耗鋼量越大。當跨度在100米以上時,還采用鋼架結構承載是不合理的。

    B多多网址导航   可見,完善、合理的設計方案對于一個鋼結構建筑而言是很關鍵的。

    B多多网址导航   此外,當前的設計標準雖然基本覆蓋了建筑鋼結構領域,但在高性能鋼應用技術、若干新型結構體系方面還有待完善,多數從業人員對建筑鋼結構應用的適用性和合理性還存在誤解。

      沈祖炎指出,全國和地方有關行業協會、注冊師考試中心等應聯合高等院校,對土木工程技術人員進行鋼結構工程設計、制作和施工方面的繼續教育,提高其對鋼結構基本原理、設計理論的掌握程度和在制作施工技術等方面的水平。

      政府和鋼鐵企業應給予鋼結構產業更多重視

      據了解,在美國、日本這些鋼結構建筑普及程度高的國家,鋼結構用鋼量已經達到了鋼產量的30%,而我國鋼結構產業的用鋼量還不到鋼產量的10%。造成這么大差距的原因之一是,“我國的鋼鐵企業還是習慣等用戶找上門,而不是主動研發和積極推廣高性能的鋼鐵產品。”沈祖炎說。

      我國建筑鋼結構產業經過20年的發展,目前已經形成一個以鋼材生產、鋼結構設計、構件加工及制作、構件安裝以及相關聯產業的巨大產業鏈。其中,僅主體鋼結構制造業的產值就已經超過600億元。建筑鋼結構產業的發展也帶動了相關配套產業的發展。

      然而,鋼鐵企業對這一行業的關注度卻很低。據廣東的一些鋼結構用戶反映,由于大部分鋼廠都不愿意承接幾百噸、幾千噸的小批訂單,加上有些高性能鋼材,包括高強度鋼、高抗震性能鋼、高焊接性能鋼,以及特厚鋼板和超薄鋼板等材料的生產存在量少、質差等問題,因此他們所需的鋼結構產品幾乎都來源于進口。由此形成了一種極為怪異的現象:一方面我國鋼鐵行業產能嚴重過剩,大量的鋼材積壓在鋼廠的倉庫里賣不出去,鋼廠盈利大幅縮水甚至面臨虧損;而另一方面,一批鋼結構用戶企業拿著訂單卻找不到廠家生產,所需的鋼結構用鋼需要大量依賴進口。

      此外,政府部門對鋼結構產業的重視程度也還不夠。如上所述,鋼結構的上游是鋼廠,下游是建筑用鋼企業,鋼結構處在最為關鍵的中間環節。但對于這個關鍵環節,長期以來政府一直沒有明確的政策支持,導致鋼結構產業至今沒有形成太大的規模。

    B多多网址导航   對此,沈祖炎表示,國家和地方政府應加大在鋼結構領域的研發投入,走產學研合作的道路,形成科學的理論攻關、技術研發和成果轉化機制。國家宏觀管理層應從制度上激發鋼鐵企業對高性能結構用鋼的研發和推廣的熱情,推進新鋼種的推廣應用。

      隨著國家對環保的日益重視,綠色、節能建筑將成為未來城市建設的重點。在城鎮化建設的推動下,綠色鋼結構建筑的市場規模將非常大,預計有上萬億元的巨大市場正在加速形成。對鋼鐵企業而言,轉變觀念、進軍鋼結構產業,不失為實現轉型發展的一條新路。政府和鋼鐵企業都應對鋼結構產業給予更多的重視。

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