未来建筑推广采用钢结构探析

陈自宁

（士兴（福建）钢结构有限公司　福建　福州　350003）

未来建筑推广采用钢结构探析

陈自宁

（士兴（福建）钢结构有限公司福建福州350003）

本文主要从国家政策，钢结构特点等方面，详细阐述未来建筑采用钢结构趋势，结合多年从事钢结构经验，提出了未来建筑推广采用钢结构思路，以供同仁参考之用。

钢结构；发展趋势；特点

前言

随着钢结构新型建材的更新以及施工技术不断完善，我们可以看到大量工业建筑均采用钢结构，如生产车间，物流仓库等等，但公共建筑及居住建筑钢结构应用还是比较少，公共建筑目前只有少部分商场，体育馆，车站使用钢结构，居住建筑也就只有少部分住宅使用钢结构。结合这么多年从事钢结构行业，整理一些自已积累的经验，对未来建筑采用钢结构趋势进行分析和提出了未来建筑推广采用钢结构思路，以供参考和讨论。

1　未来建筑采用钢结构发展趋势

近年来我国不断推动绿色建筑的发展和应用，随的新版《绿色建筑评价标准》2015年实施，绿色建筑行业市场规则，竞争秩序将进一步在各项政策中得到规范，而钢结构相比传统的混凝土结构，钢结构拥有自重轻、抗震性强、施工周期短、节能环保、可回收利用等诸多优势，在绿色建筑和住宅产业化是可行方向之一。故在此新的绿色建筑评价标准实施背景下，集绿色环保优势为一体的钢结构住宅开始受到各地政府重视，部分地方政府已定下产业化住宅覆盖率的具体时间表，并给予一定补贴，这将带动钢结构产业链实现设计和技术创新，从而使钢结构在居住建筑特别是住宅及公共建筑得到进一步推广。

随着新型城镇化的快速推进，及《国家新型城镇化规划（2014～2020年）》提出：“实施绿色建筑行动计划，完善绿色建筑标准及认证体系、扩大强制执行范围，加快既有建筑节能改造，大力发展绿色建材，强力推进建筑工业化。”这势必让工业化程度高，工期短的，对周边环境污染小的钢结构住宅有进一步推广趋势。

2　钢结构相比钢筋混凝土结构有以下特点

2.1质量易控制

钢结构构件基本上都是工厂加工制造好运输到现场，通过机械及节点螺栓连接起来，这样生产自动化程度高，精度容易有保证，且为干作业，质量易于控制，钢筋混凝土结构现场浇注，湿作业，质量与技工水平有很大关系，质量不易控制。

2.2施工工期短

钢结构工厂化生产，不受天气影响，现场机械安装，工序简单，工作面大，施工速度快，钢筋混凝土结构要钢筋绑扎、支模、浇注、振捣、养护多道工序，耗费人力物力，施工周期长。

2.3充分利用建筑空间

钢结构相对钢筋混凝土结构结构布置灵活，容易获得大空间，能够悬挑较大跨度。设计中同样荷载作用下，钢结构钢材材料强度高，梁柱断面都比混凝土断面小，空间利用率高。

2.4基础工程量减少

钢结构结构自重轻，基础受力减小，基础截面降低，基础工程量减少。

2.5可循环利用，对环境污染少

钢结构材料大部分都是工厂制造化，通过现场吊运装配起来，可拆除和重复利用，对环境污染少，而混凝土为现场浇注，不可重复利用，且在施工过程产生大量垃圾，对环境产生污染。

2.6综合造价低

基础工程量减少，基础造价就相应降低。而一般建筑基础造价占有比重较大，故相应综合造价就降低。同时施工速度快，相对应投产提前，就产生良好效益。从提前产生效益来比较，综合造价也就低。

2.7抗震性好

钢结构有较好的延性，当结构在动力冲击荷载作用下破坏时吸收较多的能量，可降低脆性破坏的危险程度，因此钢结构建筑具有良好的抗震性能好[2]。例如2013年4月20日芦山地震时，那些因2008年汶川地震破坏混凝土结构而改建后用钢结构学校医院都没有什么破坏。

3　未来建筑推广采用钢结构思路

3.1确保钢结构防火达到要求

防火问题如何解决，“911”美国世贸大楼遭袭，大火击倒了全钢大楼的场景至今还让人如在眼前。钢结构建筑的确耐火性不如混凝土。毕竟每幢建筑的设计标准不是按飞机撞击执行的，全钢结构完全可以解决防火问题。一种方法在外部刷上防火防腐涂料。另外一种方法，在钢材外部包裹上防火材料，都可以达到国家标准中大火里一段时间内不垮的要求。[3]

3.2突破开发商及业主惯性思维

钢结构虽然具备诸多优点，但真正推广困难还很多，开发单位及业主惯性思维就是拦路虎之一。开发商及业主对钢结构建筑多方面的优越性认识也不够，一些工程并不从采用最优化方案去考虑运用钢结构[3]。比如在工业厂房施工中，大部分厂房都为全钢结构。也有少部分采用混凝土柱+钢屋盖结构。大量的工程建设中，厂房都为全钢结构比采用混凝土柱+钢屋盖结构施工周期缩短且经济环保。但有些业主在单层工业厂房否定全钢结构方案而选择混凝土柱+钢屋盖结构方案。还比某一座大厦，在建设之初有关专家就提出过钢结构方案，最终还是被开发商否定，因此突破开发商及业主惯性思维，也有利未来建筑推广采用钢结构。

3.3确保钢结构防腐达到要求

在平时施工管理过程中，经常遇到厂房结构中拉杆生锈，特别是厂房建在靠海边位置，也曾遇到在海边建的钢结构厂房中大梁也出现生锈现象，这些都是钢结构防腐没有达到要求，给后期维修增加费用，因而在耐久性不如混凝土。应选择合适防腐蚀方案及材料都应该可以避免这些情况发生。比如拉杆生锈如选择镀锌材料就避免生锈，在海边选择环氧富锌防锈漆+842环氧云铁防锈漆+各色环氧面漆这油漆方案就避免钢结构腐蚀问题。

3.4确保钢结构体系与维护体系相协调

在平时施工管理过程中，钢结构骨架部分与墙面部分板材不协调，只要是板材模数与骨架不协调，这将产生现场裁剪大大减少钢结构装配化效率。因此需让钢结构体系与维护体系相协调，让建筑板材要符合模数化和标准化，以实现工厂化生产、现场装配式施工，让钢结构工业化和装配化优势体现出来。解决好建筑板材要符合模数化和标准化应从设计时就要考虑，让骨架与板材模数相互协调。在日常施工管理工程中，未维护部分都进行排版，特别是遇到窗，门洞等位置考虑时应选择好模数及起点位置，尽量让板材符合模数化和标准化。

3.5确保有足够懂钢结构专业设计人员，专业施工人员，专业技术工人

在平时施工管理过程中，由于现场安装工人，管理人员及设计人员素质不同，钢结构建设过程中也相应出现许多质量，安全等问题。因此要加强技术工人专业学习和培训，同时也要加强现场管理人员及设计人员专业学习和培训，以达到让这些设计人员，施工人员，技术工人熟练掌握钢结构，且让这方面人才培养越来越多，让他们在钢结构建设中发挥应有作用，从而让钢结构优势体现出来。

3.6确保钢结构设计与施工紧密结合

建筑的设计与施工环节是一个完整的、密切联系的全过程，这一点对工业化建筑体系的建造尤为重要。在我国，设计与施工是两项独立的工作，设计与施工相分离。这一专业化的社会分工虽然有利于设计方与施工方在各自领域内提高专业水平，但是也导致了许多问题[4]：设计人员不一定有施工经验，因而许多设计出来满足不了施工需求，就如有的设计节点选用扭剪型高强螺栓连接，可却没有考虑到使用扭断器应使用操作空间，从而让高强螺栓扭不断。还如有的设计墙面钢结构檩条体系没有考虑到墙面板模数需求，窗，门洞位置没有考虑到墙面板模数需求，因而产生现场许多裁剪现象，还有钢结构与土建交接处没有考虑施工可性性，产生矛盾，都导致设计变更，成本增加，工期延长，质量缺失。如果钢结构设计与施工能够紧密结合，相互协调，在这前提下，合理分工，各尽其能，各尽其职，必会减少各种不良现象发现，从而让钢结构优势更好发挥。

4　结束语

钢结构凭借众多特点在未来建筑领域中慢慢普及，而作为从事钢结构管理人员应了解钢结构各种优缺点及发展趋势，在施工管理中，加强各方面控制管理，让采用钢结构优势体现出来，让业主及开发商看到钢结构众多优点，打破常规思维，而考虑选用钢结构方案，让未来建筑采用钢结构得到进一步推广。

[1]《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014）[S].中国建筑工业出版社，2014.

[2]李芬红.论钢结构建筑是新型建筑工业化最重要的代表[J].中国建筑金属结构，2013（8）：24～25.

[3]钟键.钢结构在国外建筑的应用[N].中国房地产报，2004，10.

[4]关柯.关于建筑工业化及其几个问题的探讨[J].哈尔滨建筑大学学报，1980，2：82～92.

TU391

A

1673-0038（2015）25-0221-02

2015-6-4

陈自宁（1981-），男，福建福清人，工程师，本科，从事钢结构施工管理工作。