未來建筑推廣采用鋼結構探析

陳自寧

（士興（福建）鋼結構有限公司　福建　福州　350003）

未來建筑推廣采用鋼結構探析

陳自寧

（士興（福建）鋼結構有限公司福建福州350003）

本文主要從國家政策，鋼結構特點等方面，詳細闡述未來建筑采用鋼結構趨勢，結合多年從事鋼結構經驗，提出了未來建筑推廣采用鋼結構思路，以供同仁參考之用。

鋼結構；發展趨勢；特點

前言

隨著鋼結構新型建材的更新以及施工技術不斷完善，我們可以看到大量工業建筑均采用鋼結構，如生產車間，物流倉庫等等，但公共建筑及居住建筑鋼結構應用還是比較少，公共建筑目前只有少部分商場，體育館，車站使用鋼結構，居住建筑也就只有少部分住宅使用鋼結構。結合這么多年從事鋼結構行業，整理一些自已積累的經驗，對未來建筑采用鋼結構趨勢進行分析和提出了未來建筑推廣采用鋼結構思路，以供參考和討論。

1　未來建筑采用鋼結構發展趨勢

近年來我國不斷推動綠色建筑的發展和應用，隨的新版《綠色建筑評價標準》2015年實施，綠色建筑行業市場規則，競爭秩序將進一步在各項政策中得到規范，而鋼結構相比傳統的混凝土結構，鋼結構擁有自重輕、抗震性強、施工周期短、節能環保、可回收利用等諸多優勢，在綠色建筑和住宅產業化是可行方向之一。故在此新的綠色建筑評價標準實施背景下，集綠色環保優勢為一體的鋼結構住宅開始受到各地政府重視，部分地方政府已定下產業化住宅覆蓋率的具體時間表，并給予一定補貼，這將帶動鋼結構產業鏈實現設計和技術創新，從而使鋼結構在居住建筑特別是住宅及公共建筑得到進一步推廣。

隨著新型城鎮化的快速推進，及《國家新型城鎮化規劃（2014～2020年）》提出：“實施綠色建筑行動計劃，完善綠色建筑標準及認證體系、擴大強制執行范圍，加快既有建筑節能改造，大力發展綠色建材，強力推進建筑工業化?！边@勢必讓工業化程度高，工期短的，對周邊環境污染小的鋼結構住宅有進一步推廣趨勢。

2　鋼結構相比鋼筋混凝土結構有以下特點

2.1質量易控制

鋼結構構件基本上都是工廠加工制造好運輸到現場，通過機械及節點螺栓連接起來，這樣生產自動化程度高，精度容易有保證，且為干作業，質量易于控制，鋼筋混凝土結構現場澆注，濕作業，質量與技工水平有很大關系，質量不易控制。

2.2施工工期短

鋼結構工廠化生產，不受天氣影響，現場機械安裝，工序簡單，工作面大，施工速度快，鋼筋混凝土結構要鋼筋綁扎、支模、澆注、振搗、養護多道工序，耗費人力物力，施工周期長。

2.3充分利用建筑空間

鋼結構相對鋼筋混凝土結構結構布置靈活，容易獲得大空間，能夠懸挑較大跨度。設計中同樣荷載作用下，鋼結構鋼材材料強度高，梁柱斷面都比混凝土斷面小，空間利用率高。

2.4基礎工程量減少

鋼結構結構自重輕，基礎受力減小，基礎截面降低，基礎工程量減少。

2.5可循環利用，對環境污染少

鋼結構材料大部分都是工廠制造化，通過現場吊運裝配起來，可拆除和重復利用，對環境污染少，而混凝土為現場澆注，不可重復利用，且在施工過程產生大量垃圾，對環境產生污染。

2.6綜合造價低

基礎工程量減少，基礎造價就相應降低。而一般建筑基礎造價占有比重較大，故相應綜合造價就降低。同時施工速度快，相對應投產提前，就產生良好效益。從提前產生效益來比較，綜合造價也就低。

2.7抗震性好

鋼結構有較好的延性，當結構在動力沖擊荷載作用下破壞時吸收較多的能量，可降低脆性破壞的危險程度，因此鋼結構建筑具有良好的抗震性能好[2]。例如2013年4月20日蘆山地震時，那些因2008年汶川地震破壞混凝土結構而改建后用鋼結構學校醫院都沒有什么破壞。

3　未來建筑推廣采用鋼結構思路

3.1確保鋼結構防火達到要求

防火問題如何解決，“911”美國世貿大樓遭襲，大火擊倒了全鋼大樓的場景至今還讓人如在眼前。鋼結構建筑的確耐火性不如混凝土。畢竟每幢建筑的設計標準不是按飛機撞擊執行的，全鋼結構完全可以解決防火問題。一種方法在外部刷上防火防腐涂料。另外一種方法，在鋼材外部包裹上防火材料，都可以達到國家標準中大火里一段時間內不垮的要求。[3]

3.2突破開發商及業主慣性思維

鋼結構雖然具備諸多優點，但真正推廣困難還很多，開發單位及業主慣性思維就是攔路虎之一。開發商及業主對鋼結構建筑多方面的優越性認識也不夠，一些工程并不從采用最優化方案去考慮運用鋼結構[3]。比如在工業廠房施工中，大部分廠房都為全鋼結構。也有少部分采用混凝土柱+鋼屋蓋結構。大量的工程建設中，廠房都為全鋼結構比采用混凝土柱+鋼屋蓋結構施工周期縮短且經濟環保。但有些業主在單層工業廠房否定全鋼結構方案而選擇混凝土柱+鋼屋蓋結構方案。還比某一座大廈，在建設之初有關專家就提出過鋼結構方案，最終還是被開發商否定，因此突破開發商及業主慣性思維，也有利未來建筑推廣采用鋼結構。

3.3確保鋼結構防腐達到要求

在平時施工管理過程中，經常遇到廠房結構中拉桿生銹，特別是廠房建在靠海邊位置，也曾遇到在海邊建的鋼結構廠房中大梁也出現生銹現象，這些都是鋼結構防腐沒有達到要求，給后期維修增加費用，因而在耐久性不如混凝土。應選擇合適防腐蝕方案及材料都應該可以避免這些情況發生。比如拉桿生銹如選擇鍍鋅材料就避免生銹，在海邊選擇環氧富鋅防銹漆+842環氧云鐵防銹漆+各色環氧面漆這油漆方案就避免鋼結構腐蝕問題。

3.4確保鋼結構體系與維護體系相協調

在平時施工管理過程中，鋼結構骨架部分與墻面部分板材不協調，只要是板材模數與骨架不協調，這將產生現場裁剪大大減少鋼結構裝配化效率。因此需讓鋼結構體系與維護體系相協調，讓建筑板材要符合模數化和標準化，以實現工廠化生產、現場裝配式施工，讓鋼結構工業化和裝配化優勢體現出來。解決好建筑板材要符合模數化和標準化應從設計時就要考慮，讓骨架與板材模數相互協調。在日常施工管理工程中，未維護部分都進行排版，特別是遇到窗，門洞等位置考慮時應選擇好模數及起點位置，盡量讓板材符合模數化和標準化。

3.5確保有足夠懂鋼結構專業設計人員，專業施工人員，專業技術工人

在平時施工管理過程中，由于現場安裝工人，管理人員及設計人員素質不同，鋼結構建設過程中也相應出現許多質量，安全等問題。因此要加強技術工人專業學習和培訓，同時也要加強現場管理人員及設計人員專業學習和培訓，以達到讓這些設計人員，施工人員，技術工人熟練掌握鋼結構，且讓這方面人才培養越來越多，讓他們在鋼結構建設中發揮應有作用，從而讓鋼結構優勢體現出來。

3.6確保鋼結構設計與施工緊密結合

建筑的設計與施工環節是一個完整的、密切聯系的全過程，這一點對工業化建筑體系的建造尤為重要。在我國，設計與施工是兩項獨立的工作，設計與施工相分離。這一專業化的社會分工雖然有利于設計方與施工方在各自領域內提高專業水平，但是也導致了許多問題[4]：設計人員不一定有施工經驗，因而許多設計出來滿足不了施工需求，就如有的設計節點選用扭剪型高強螺栓連接，可卻沒有考慮到使用扭斷器應使用操作空間，從而讓高強螺栓扭不斷。還如有的設計墻面鋼結構檁條體系沒有考慮到墻面板模數需求，窗，門洞位置沒有考慮到墻面板模數需求，因而產生現場許多裁剪現象，還有鋼結構與土建交接處沒有考慮施工可性性，產生矛盾，都導致設計變更，成本增加，工期延長，質量缺失。如果鋼結構設計與施工能夠緊密結合，相互協調，在這前提下，合理分工，各盡其能，各盡其職，必會減少各種不良現象發現，從而讓鋼結構優勢更好發揮。

4　結束語

鋼結構憑借眾多特點在未來建筑領域中慢慢普及，而作為從事鋼結構管理人員應了解鋼結構各種優缺點及發展趨勢，在施工管理中，加強各方面控制管理，讓采用鋼結構優勢體現出來，讓業主及開發商看到鋼結構眾多優點，打破常規思維，而考慮選用鋼結構方案，讓未來建筑采用鋼結構得到進一步推廣。

[1]《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2014）[S].中國建筑工業出版社，2014.

[2]李芬紅.論鋼結構建筑是新型建筑工業化最重要的代表[J].中國建筑金屬結構，2013（8）：24～25.

[3]鐘鍵.鋼結構在國外建筑的應用[N].中國房地產報，2004，10.

[4]關柯.關于建筑工業化及其幾個問題的探討[J].哈爾濱建筑大學學報，1980，2：82～92.

TU391

A

1673-0038（2015）25-0221-02

2015-6-4

陳自寧（1981-），男，福建福清人，工程師，本科，從事鋼結構施工管理工作。