鋼結構與綠色節能建筑

孫曉彥 汪金龍 王樹和

(1.北京清城華筑建筑設計研究院有限公司，北京 100083; 2.北京科技大學土木系，北京 100083)

1 綠色建筑的概念

建筑在施工和服役期會消耗很大的能量并給周圍環境帶來污染。一方面，建筑材料的加工，制作和使用消耗的能量占去了人們消耗總能量的一半左右，另一方面，建筑在施工過程中，會產生粉塵污染，在使用過程中還會對周圍環境造成光污染和電磁污染。建筑垃圾占去我們所產生垃圾總和的1/3。這些垃圾的存放、運輸處理又要消耗能量、帶來污染。隨著人們生活水平的提高，耗能、污染問題越來越受到人們的關注。

綠色建筑是指在建筑的生命周期內，從施工到使用、維護，能夠做到充分地節約資源，同時做到保護環境、減少污染，使人們所工作生活的空間具有健康、適用和高效的特點，成為與自然環境和諧共生的建筑。綠色建筑的概念迎合了人們對節能環保的要求，深受人們的歡迎，成為當今建筑設計發展的方向。

我國人口眾多，資源相對不足，隨著社會經濟的快速發展，工業化、城鎮化程度的加劇，各行業科技的進步，我國建筑相關的能源消費增長也越來越快，環境污染問題更加突出，據統計，目前我國各類建筑總面積已經超過400億m2，預計未來20年后還會進一步新增建筑面積約300億m2。在我國發展綠色建筑，具有重要的現實意義。本文從鋼結構建筑的特點、發展趨勢、國家政策等方面對鋼結構建筑進行了分析，指出鋼結構是發展綠色節能建筑的必然要求。

2 鋼結構建筑特點及其在節能環保方面的優勢

鋼結構強度大，能解決大跨和多方案空間組合問題。一般建筑結構由于其弊端而限制了其在空間的自由布置，如鋼筋混凝土結構的開間一般為3.2 m～3.6 m之間，開間過大就會造成柱截面增大，梁高度加高，板厚增大等問題，這不僅會造成“肥梁胖柱”現象[3]，而且會增加造價和限制空間分布，對裝修時的重分布造成隱患。鋼結構施工快，噪聲小，三廢排放低，對石灰、水泥、砂等傳統用料減少，而且鋼材能夠做到回收再利用，減少了建筑垃圾的污染，這與建設資源節約型社會的主題相吻合。此外鋼結構建筑抗震又抗風的安全性能大大提高[4]。

總而言之，鋼結構建筑具有性能好、自重輕、強度高、施工快、節約材料、綠色環保等很多優點。鋼結構可以實現工業化生產，減少勞動力成本，降低了造價。鋼結構建筑能最大限度地降低對環境的影響和極具高效地推動經濟發展，被業界稱為21世紀的綠色建筑代表之一[5]。

3 我國建筑鋼結構存在的問題與展望

3.1 存在的問題

鋼結構在區域發展上不平衡。我國鋼結構發展水平同區域經濟發展相符合，因此在沿海長三角等發達地區鋼結構發展迅速，而對于中西部地區和東北地區發展滯緩，而且隨著時間的發展，這種差距將會進一步擴大，從而將從整體上影響我國鋼結構產業的發展。

在建筑表現形式上，國外企業把建筑風格發揮到極致。我國的鋼結構建筑創新力度不夠，技術水平低。主要表現在外觀缺乏新穎，設計和施工工藝水平低下，機械設備精度和自動化程度不高。因此我國的鋼結構產業還有很漫長的路要走，還有很多要學習和借鑒他國技術的地方，但相信隨著標準的完善和技術的改進，我國鋼結構的未來充滿活力。

3.2 我國建筑鋼結構發展展望

近年來，隨著城市建設的發展和高層建筑的增多，人們對住宅密度、環境綠地等要求越來越高，我國鋼結構建筑迅速發展，鋼結構作為一種綠色環保建筑結構體系，已被建設部列為重點推廣項目。北京清城華筑建筑設計研究院有限公司在綠色建筑設計方面做了很多有益的嘗試，如教育部“生態規劃與綠色建筑重點實驗室”示范項目——北京動物園零碳館項目，采用鋼結構體系，根據GB 50378-2006綠色建筑評價標準的相關規定，滿足綠色建筑結構體系的要求，擬建成國內住建部綠色三星認證的綠色示范建筑。

近些年來，我國的鋼材消費量約一半用于建筑用鋼，然而據統計，在建筑鋼材中絕大部分鋼材用于混凝土中的鋼筋骨架、樓梯護欄、門窗和供暖設備上，真正意義上的鋼結構用鋼量卻不足建筑鋼材的9%，鋼結構建筑占建筑面積不足2.5%，這與發達國家存在很大差距。我國鋼企年產鋼量大而需求偏小，因此造成鋼材供大于求的市場現狀，這是造成我國存在鋼企虧損的重要原因。因為有眾多鋼企作為支持，我國鋼結構市場具有廣闊的前景。

3.3 我國對綠色鋼結構建筑的政策支持

我國建筑業發展的總目標是:提高建筑業的整體素質、生產工業與技術裝備水平，達到在國際建筑市場中具有較強的競爭能力，并充分發揮建筑業在帶動國民經濟增長和結構調整中的先導產業作用，使建筑業成為名副其實的國民經濟支柱產業[6]。

大力發展綠色建筑是國家“十二五”規劃之一的任務和目標。大力發展綠色建筑符合實施環境友好發展的戰略。按照建設生態文明的要求，以節能、降耗、減排、增效為主要切入點，形成資源節約型生產、流通和消費方式。加快發展綠色建筑，就是要堅持把保護環境、減少污染作為主攻方向，堅持把先進技術、綠色施工作為重要支撐，堅持把節水、節材、節地、節能作為根本出發點和落腳點，堅持把建設安全、健康、舒適性住宅作為重要著力點。

4 結語

通過上述分析可以發現，鋼結構建筑自身獨特的優勢適應了當今社會低碳節能、可持續發展的要求，是典型的“綠色建筑”。對于未來的綠色節能建筑產業體系，鋼結構建筑有較大的發展空間。

[1] 馬麗華.節能建筑現狀與發展前景探索[J].煤礦現代化，2006(2):69-71.

[2] 曹志猛.我國建筑節能現狀分析與綜合利用[J].新疆電力技術，2011(2):11-13.

[3] 馬金生.鋼結構在住宅建設中應用的優勢[J].中國建設信息，2002(267):22-24.

[4] 劉敬疆.薄壁輕鋼結構住宅建筑體系在我國住宅建設中的應用[J].住宅產業，2007(8):34-38.

[5] 方鴻強.鋼結構與綠色建筑成國家戰略新興產業[J].中國建筑金屬結構，2011(9):18-21.

[6] 姜立輝，賈 力.鋼結構優缺點分析[J].科技信息(科學教研)，2007(36):378-382.