裝配式鋼結構建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年,裝配式鋼結構建筑呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢,我國裝配式鋼結構建筑應用率不斷提升。裝配式鋼結構建筑以環(huán)保、節(jié)能、施工速度快著稱,因此國家大力推廣裝配式鋼結構建筑。發(fā)展裝配式鋼結構建筑,應加強裝配式墻板部品的研發(fā)與應用并充分發(fā)揮其建造質量和施工工期的優(yōu)勢。
一、裝配式鋼結構建筑發(fā)展大背景
1、國家層面:鼓勵發(fā)展裝配式
鋼結構建筑的政策相繼出臺
自2015年以來,國家層面多次出臺政策,制定裝配式鋼結構建筑發(fā)展目標、劃定重點區(qū)域并制定相應鼓勵政策,引導國內裝配式鋼結構建筑因地制宜地健康快速發(fā)展。
有國家的大力支持,我們還擔心什么!擼起袖子,加油干吧!
2、技術層面:國家和地方密集頒布標準和圖集
隨著裝配式建筑鼓勵政策的頻出,國家和住建部在裝配式建筑標準及圖集編制方面也是積極推進,《裝配式混凝土建筑技術標準》、《裝配式鋼結構建筑技術標準》、《裝配式木結構建筑技術標準》、《裝配式建筑工程消耗量定額》四本國家標準已經頒布實施,國標《裝配式建筑評價標準》已報批,即將實施。
3、裝配式建筑構成
裝配式建筑以標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理和智能化應用為六大典型特征,裝配式建筑典型構成用圖表解讀如圖1所示。
二、鋼結構建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
1、鋼鐵行業(yè)發(fā)展
國內鋼鐵行業(yè)發(fā)展可以分為建國后到20世紀80年代的短缺時期、20世紀90年代到2012年的迅速崛起時期和2013年至今的產能過剩時期。
1.鋼材短缺時期:建國后到20世紀80年代,國內鋼材短缺,以“節(jié)約用鋼”為基本國策,鋼鐵產業(yè)發(fā)展緩慢。
2.迅速崛起時期:改革開放以來延續(xù)到2012年,這個階段我國的鋼鐵產業(yè)迅速崛起、1996年,我國鋼產量超過1億噸,居世界首位。此后,我國鋼鐵產量持續(xù)上升。2000-2007年間,我國鋼鐵產量平均年增長率超過20%,2008年的產量更是超過了5億噸。
3.產能過剩時期:2013年以后的鋼鐵產量過剩的標志是產能利用率下降,鋼材價格持續(xù)降低。2013年起,國內鋼鐵的產能利用率僅為71.2%,鋼鐵價格持續(xù)下降,2015年,中國逾半數(shù)大型鋼鐵生產商陷入虧損。
三、鋼鐵生產商陷入虧損的原因
房地產一直出政策,一些大城市限購,需求少了。另外國家鐵路、公路等政府投資減少,直接造成需求減少,另外2008年4萬億又建了些鋼廠,現(xiàn)在陸續(xù)投產,供給也增加了。
國際上,中國一直是出口鋼材,現(xiàn)在到處鬧危機,也出不了太多了,而且國際市場也在降價。另一方面以前高價進口的鐵礦石還沒用完,我們的成本比較高直接造成鋼鐵行業(yè)不景氣。
2、我國鋼結構公共建筑發(fā)展現(xiàn)狀
自改革開放以來,國內鋼結構有了前所未有的發(fā)展,尤其是在公共建筑領域,鋼結構建筑蓬勃發(fā)展,從傳統(tǒng)的廠房和多層房屋,擴展應用至超高層建筑、大跨度會展中心、體育場館、大型交通建筑等。據韓誼集成房屋官方統(tǒng)計,目前國內在建和已建成的200m以上鋼結構超高層建筑已達千余座,我國鋼結構公共建筑正在向著更高、更廣、更輕的方向發(fā)展。
3、我國裝配式鋼結構住宅發(fā)展現(xiàn)狀
反觀我國鋼結構在住宅領域,發(fā)展還十分緩慢,特別是老一輩人對鋼結構不認可。我國最早的鋼結構住宅是1994年建于上海北蔡的8層鋼結構住宅,其后20余年內建成的鋼結構住宅數(shù)量與鋼結構公建的數(shù)量相去甚遠,目前占比不足1%!
4、鋼結構住宅基本構成
按照不同的劃分方式,鋼結構住宅可劃分為“三大體系”或“四大系統(tǒng)”:基本構成上分,鋼結構住宅可分為外圍護體系、結構支撐體系和內填充體系;從系統(tǒng)功能上分,鋼結構住宅可分為主體結構體系、外圍護系統(tǒng)、內裝系統(tǒng)和設備管線系統(tǒng)四大體統(tǒng)。
四、發(fā)展裝配式鋼結構建筑的幾點思考
1、首先應理清認識上的兩個誤區(qū)
1.將裝配式建筑等同于裝配式混凝土結構(PC)
裝配式建筑是由預制構件、部品部件在工地裝配而成的建筑,裝配式建筑的結構形式包括混凝土結構、鋼結構、木結構和各類型組合結構。
近年來,許多人將裝配式建筑等同于裝配式混凝土結構(PC),不僅忽略了鋼結構、木結構及組合結構類型的裝配式建筑,造成了可認定的裝配式建筑范圍大大減??;而且只是關注主體結構的裝配,未重視外圍護系統(tǒng)、內裝和設備管線系統(tǒng)的裝配,造成了人們對于裝配式建筑的認同感較差。
2.將所有鋼結構建筑認定為裝配式建筑
鋼結構建筑的主體結構確實都是裝配而成的,但如果僅考慮主體結構的裝配,外圍護和內裝系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的施工方式,造成了鋼結構建筑建造質量好、施工精度高的優(yōu)勢未能充分發(fā)揮出來,不能稱之為裝配式鋼結構建筑。只重視鋼結構的研發(fā),忽視與之匹配的外圍護和內裝部品的研發(fā),這是目前裝配式鋼結構住宅發(fā)展緩慢的主要原因!
2、發(fā)展裝配式鋼結構建筑
應加強裝配式墻板部品的研發(fā)與應用
目前,鋼結構建筑中主體結構技術相對成熟,而與之匹配的外圍護和內隔墻技術研究相對滯后;砌塊砌筑的外墻和內隔墻不適合鋼結構建筑,也不符合裝配式建筑的發(fā)展方向。
1.外墻板
鋼結構公共建筑中應用比較廣泛的裝配式外圍護系統(tǒng)有幕墻、PC掛板等;但由于其成本相對較高,只能應用于高檔住宅項目。只有加強復合外墻板及其連接技術的研發(fā),才能改變鋼結構住宅中大量砌塊砌筑的現(xiàn)狀,從而避免外墻開裂、滲水等通病。
為了推動裝配式外圍護系統(tǒng)在住宅中的推廣應用,應加強研發(fā)外圍護與保溫、裝飾一體化的產品、或外圍護與保溫一體化組合的產品(如ALC條板+保溫的一體化板等),研發(fā)外墻板與鋼結構的連接技術,其連接節(jié)點具有適應鋼結構建筑在地震或風荷載作用下的能力。
2.內隔墻板
鋼結構建筑中的內隔墻應優(yōu)先采用輕質隔墻板;常用的有ALC條板、輕鋼龍骨石膏板、玻璃纖維增強水泥板等,還應進一步加強研發(fā)一體化產品及其與鋼結構的連接技術。
3、發(fā)展裝配式鋼結構住宅
應充分發(fā)揮其建造質量和施工工期的優(yōu)勢。
1.建造質量好,施工精度高
鋼結構構件是由各種型材組成,制作簡便、工業(yè)化程度高、加工精度高;現(xiàn)場裝配采用螺栓或焊接連接,能確保施工的精度,為外圍護墻和內隔墻的安裝及裝飾裝修提供了方便。鋼結構的加工制造企業(yè)和安裝企業(yè)質量體系均比較健全,鋼結構建筑的建造質量容易保證。鋼結構構件屬于綠色建材,不僅污染小,而且材料可回收。
2.施工速度快,可有效縮短施工工期
鋼結構構件均為工廠化生產,現(xiàn)場裝配,一般每層為2~3天,施工速度很快;外圍護墻和內隔墻采用工廠生產的一體化墻板運到現(xiàn)場進行裝配,不僅能保證外圍護和內隔墻的質量,而且能大大縮短施工周期。
3.抗震性能好
鋼結構建筑相對于傳統(tǒng)的混凝土建筑重量輕,再加上鋼結構延性好、塑形變形能力強,因此鋼結構建筑在大地震下的安全可靠性大大提高;尤其適用于高烈度區(qū)幼兒園、學校、醫(yī)院重點設防類建筑。
裝配式建筑的普及是大勢所趨;裝配式建筑國內起步較晚,但得到了政府大力支持,可以說是工程建設行業(yè)的風口,希望同行能把握住中國施工模式轉型的機遇,把企業(yè)做大做強。