王力:推广绿色高品质钢结构住宅助力发展“中国建造”

发布时间:2020/12/21 10:15:04 文章点击数为:153 字号: [大] [中] [小] 【打印】
  编者按:在我国推动建筑业转型升级的背景下,发展新型建造方式成为行业共识。钢结构建筑不仅绿色、可循环,而且打通了房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界限,带动了相关产业的发展。
  目前,钢结构建筑在公共建筑领域应用较多,若其在庞大的住宅市场得以应用,无疑对我国的绿色发展、新型城镇化提供强大动力。但推广应用钢结构住宅不仅需要开发商、消费者的理解与支持,也需要新技术的支撑、配套政策的引导。
  随着我国经济发展由高速增长阶段进入高质量发展阶段,过去“大量建设、大量消耗、大量排放”的城市开发建设方式已经难以为继。集约型内涵式发展的城市开发建设方式,需要新建造理念及技术的支持。钢结构住宅作为一种绿色、可持续建筑,近年来在政府倡导、业界实践下得到了一定程度发展,推动了建筑业的转型升级。
  近日,《中国建设报·中国房地产》专访了中国建筑标准设计研究院(以下简称“标准院”)郁银泉工作室专业室主任王力,对我国钢结构住宅发展现状进行讨论。
  建设高品质住宅
  推动行业绿色发展
  作为土木工程发展的大国,我国在房屋建筑中大量应用钢筋混凝土材料,而钢结构住宅领域发展相对缓慢。但国际经验表明,钢结构住宅拥有诸多优势,是未来住宅的发展方向。王力表示,对于居民来说,钢结构住宅抗震性能更好。我国是地震多发国家,大力推广钢结构住宅对防灾减灾、保护人民群众的生命财产安全具有重要意义。钢结构住宅易于改造,居民可以根据自己的需求,改变户型格局,提高居住舒适性。钢结构住宅可以增大居住空间使用面积,提高得房率。例如,相比于钢筋混凝土剪力墙住宅,钢结构住宅的结构构件占空间更小,可以让渡出更多的空间给居住者使用。
  对于开发商来说,钢结构住宅尤其是装配式钢结构住宅,由于其构件、部品可以在工厂生产,工地现场只需安装,所以其施工较少受到季节影响,极大节约了施工时间。此外,长期来看钢结构住宅可以降低综合成本。虽然目前钢结构住宅直接建造成本相对较高,但是随着产业体系的成熟,相关构件、部品成本会进一步降低,而且钢结构住宅建造对人工需求量小,不断上涨的劳动力价格对其影响小。
  钢材是一种绿色建材,钢结构住宅被拆除后,钢材可以循环使用。据了解,与传统的混凝土结构建筑相比,钢结构建筑可以大量节省混凝土用量,可节省施工用水、木材,更重要的是建筑垃圾和污水的排放量可以得到极大降低。
  “绿水青山就是金山银山,传统建造方式对混凝土的需求量特别大,从而导致部分地区山体开发过度,生态破坏严重。”王力表示,在绿色发展理念下,传统建造方式不可持续。另外,发展钢结构住宅可以有效化解我国钢铁产业的过剩产能,将钢材这种战略资源储存在城市建筑中,打造“城市矿山”。
  国家统计局数据显示,2019年我国粗钢产量为99634万吨,占全球比重升至53.3%,产能过剩压力较大,2019年我国住宅竣工面积68011万平方米,同比增长3.0%。如果住宅能够使用钢结构技术,必然能够更加充分发挥我国的钢材产能优势。在王力看来,钢结构建筑打通了房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界限,进一步带动了相关产业的发展,推动了整个建筑业的转型升级。
  解决行业痛点
  创新技术体系
  目前,我国钢结构住宅应用最普遍的是钢框架结构或钢框架支撑(钢板剪力墙)结构体系。据王力介绍,该类体系的优点是工艺成熟,质量容易保证,易发挥钢结构材料强度高的特性形成住宅室内大空间。缺点是住宅室内易裸露梁柱,传统外围护连接方式容易发生开裂和脱落,热桥部位不易处理等。
  “国内的居住习惯是,室内不宜裸露梁柱,我们现在居住的钢筋混凝土结构住宅室内墙面、屋顶比较平整。”王力表示,国内最近研发的其他钢结构住宅体系,如钢结构组合剪力墙类体系、钢结构组合异形柱类体系能够解决这个问题,但是,目前新体系均处于试点应用阶段且面临一定的技术壁垒,市场占比较少。
  低多层钢结构建筑方面,在英国、德国等欧洲国家应用较广的模块化钢结构体系,近几年也在我国得到了快速发展。国内绝大部分模块化建筑相关的标准、规程在近两年出现。该体系多用于住宅、公寓、酒店,是将建筑拆分成若干子模块,每个子模块作为独立的功能单元。这些模块可以提前在工厂进行加工预制、装修,通过现场吊装快速建造。王力表示,该体系的优点是可实行工业化生产,建设周期短、建筑质量高;缺点是节点的分析和连接方式较复杂,对建筑布局要求较高,一般仅用于低多层建筑,直接建造成本相对更高。
  “每一类体系都有优缺点,我们需要做的是取长补短、不断创新,研发出符合我们国家实际情况的钢结构住宅技术体系。”王力表示,比如如何结合住户使用习惯解决好传统钢结构住宅中存在的露梁露柱问题,如何提高钢结构住宅的耐久性,如何保障外围护系统功能的有效发挥及其与结构系统的协调。标准院现在研发的新型装配式钢结构全生命周期建筑通用体系,旨在解决目前行业中存在的技术痛点。该集成体系涵盖装配式钢结构建筑的4大系统,即结构系统、外围护系统、内装系统和设备管线系统。建筑平面设计考虑发挥钢结构优势,形成室内大空间。竖向构件设置考虑建筑使用周期内的装修、改造可能性,构建建筑自由平面。结构体系的构成为异形柱框架结合钢板剪力墙,梁柱构件与墙同宽,实现室内无凸梁凸柱,适应我国居民居住习惯。剪力墙构件为易于安装、替换的结构成品。此外,使用了防腐钢材——Q355NH耐候钢,其氧化形成保护膜后可长期有效防腐,避免常规钢结构防腐涂层在使用年限内可能破坏失效的隐患。
  新型装配式钢结构全生命周期建筑通用体系特别强调了装配式内装系统的重要性。配备装配式内装系统能够提高钢结构住宅的居住品质和住宅的安全性、耐久性。王力表示,普通住宅的内装和设备管线与墙体是“皮肉”连在一起,使用周期内如果对住宅装修、功能改造容易伤及结构,但是装配式内装系统是“皮肉分离”,即内装与设备管线和结构系统分离,装修、更换管线等只需针对性操作,不会破坏住宅安全性。
  政策倡导试点推动
  产业体系不断完善
  钢结构住宅与近年来我国大力推广的装配式建筑紧密联系。“钢结构本身就特别适合装配式建筑,但概念上还是有一定的区别。”王力表示,钢结构建筑不等于装配式钢结构建筑,单纯某个系统的装配不能被称作装配式建筑,只有建筑结构、外围护结构、设备管线、内装4个系统整体达到一定的装配指标,才是装配式建筑。装配式钢结构建筑的设计实施过程是基于部品部件进行系统集成,通过各专业的交叉和协调,实现建筑功能,满足用户需求的过程。
  鉴于钢结构住宅的诸多优点,我国主管部门也在大力倡导、推广钢结构住宅。今年印发的《住房和城乡建设部等部门关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》提出要大力发展钢结构建筑。鼓励医院、学校等公共建筑优先采用钢结构,积极推进钢结构住宅和农房建设。完善钢结构建筑防火、防腐等性能与技术措施,加大热轧H型钢、耐候钢和耐火钢、高强钢应用,推动钢结构建筑关键技术和相关产业全面发展。
  不久前,住房和城乡建设部党组书记、部长王蒙徽撰文《实施城市更新行动》表示,推动智能建造与建筑工业化协同发展,建设建筑产业互联网,推广钢结构装配式等新型建造方式,加快发展“中国建造”。目前住房和城乡建设部已批准浙江、青海、江西、河南、四川、山东、湖南等地开展钢结构装配式住宅建设试点。

  各地重视钢结构装配式住宅的发展。比如《浙江省推进钢结构装配式住宅试点工作方案》提出,到2020年,全省累计建成钢结构装配式住宅500万平方米以上,占新建装配式住宅面积的比例力争达到12%以上,打造10个以上钢结构装配式住宅示范工程,其中试点地区累计建成钢结构装配式住宅300万平方米以上。到2022年,全省累计建成钢结构装配式住宅800万平方米以上,其中农村钢结构装配式住宅50万平方米。河北省住房和城乡建设厅发布的《关于推动钢结构装配式住宅建设的通知》提出,以唐山市、沧州市为试点市,开展为期3年的钢结构装配式住宅建设试点。试点市要制定工作方案,每年新建钢结构装配式住宅不少于5万平方米。

  此外,住房和城乡建设部今年发布《钢结构住宅主要构件尺寸指南》,2017年发布国家标准《装配式钢结构建筑技术标准》《装配式建筑评价标准》,2019年发布行业标准《装配式钢结构住宅建筑技术标准》。由住房和城乡建设部牵头的《钢结构住宅评价标准》正在编制中,于今年7月在标准院进行了编制组成立暨第一次工作会议,该标准的编制实施将对钢结构住宅的推广和应用提供更多指导。王力认为,随着政策、标准、研发等各方共同发力,装配式钢结构住宅在我国将迎来巨大发展机遇,同时也将推动建筑业的转型升级,实现绿色发展。(来源:中国建设新闻网)
 
                           责任编辑/张维