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生也命运多舛  存能有益发展

——写在《钢结构住宅设计规范》实施之后

韩睿华

 

随着我国建设节约型社会战略决策的实施,发展节能省地型住宅越来越受到中央和全社会的重视,因而,国家相关技术产业政策进一步加大了提倡发展钢结构住宅的力度。为进一步推动钢结构住宅发展,由中国工程建设标准化协会批准发布的协会标准《钢结构住宅设计规范》,从2009111施行以来,受到业内人士的广泛关注。

国家产业政策导向催生“规范”出台

《钢结构住宅设计规范》主编、中国钢结构协会专家柴昶教授说,20世纪50年代初到80年代初,由于我国钢产量低,钢材品种规格及其性能总体上处于较低的水平,当时国家有关部门不得已采取了在房屋建筑中限制使用钢材、鼓励采用砖混结构的政策。从20世纪80年代初到90年代初,我国钢产量持续较大幅度地提高,国民经济也持续快速发展,公共建筑大量涌现,为提高建筑的抗震性能,钢筋混凝土结构建筑得到了空前的发展,这促进了建筑螺纹钢筋等建筑用钢材的快速发展。20世纪90年代末至今,随着我国钢产量的迅速增长,建筑用钢进入新的历史阶段。据有关部门统计,2008年年末,我国钢产量突破5亿吨,比日本和美国钢产量的总和还要多。与此同时,国家的技术产业政策也随之发生变化,从限制用钢转变为大力提倡在建筑领域大规模使用钢材。政策的调整为钢结构建筑提供了广阔的发展空间。这一时期,钢结构建筑设计和制造水平也有了较大提高。以奥运场馆为代表的一批高质量高技术难度的钢结构建筑,如“鸟巢”等成了里程碑式的代表,无论在技术上和材料的使用上都达到世界先进水平。

1998年以来,我国城乡每年新建住宅竣工面积均保持12亿~14亿平方米的水平。以住宅为主的房地产业每年拉动我国GDP增长2%左右,成为国民经济的支柱产业之一。然而,我国住宅产业的现状却十分落后,仍属于粗放型、劳动密集型产业。我国住宅建设的劳动生产率大约仅相当于发达国家的1/31/5。我国住宅的保温隔热性能差,单位面积能耗大约比同纬度发达国家高出23倍。由于多方面的原因,我国住宅的使用寿命短,平均使用年限还不到30年,由此产生大量难以回收利用的建筑垃圾。我国作为世界上人均资源相对短缺的发展中大国,必须尽快改变住宅建设中这种效率低下、浪费能源和资源的状况。这一现象从另一方面向传统的住宅结构提出挑战,为钢结构住宅的发展提供了机遇。

柴昶教授介绍,随着国家节能产业政策的出台以及住宅产业化的需要,近年来,在政策方面加强了对建筑钢结构的支持力度,先后颁布了建筑钢结构钢材、设计、制造、施工等相关国家标准、规范,建设部科技司组织了36项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题,开展试点工程,并筹备编制《钢结构住宅设计规程》,进一步推动了建筑钢结构的应用。同时,众多开发商、企业家都看好钢结构住宅建筑市场。

2001年,原建设部建筑科技发展促进中心出台了《钢结构住宅建筑产业化导则》,这是钢结构第一个技术性指导文件。之后,颁布了《钢结构住宅设计规程》,这些政策对钢结构建筑的发展起到了积极的推动作用。2003年,北京市建委委托节能墙改办组织专家进行了一次全国钢结构住宅情况调研。专家历时半年走访了北京、上海、天津、山东、安徽、福建等地,考察了20个工程项目。专家们经过调研得出的结论是:钢结构住宅是先进的生产力和可持续发展理念在建筑领域的重要体现,北京市发展钢结构住宅具有良好的前景;建议重点应放在多层和小高层住宅上,采取节能65%的设计标准;在初级阶段不强调全装修、产业化、市场化,作为一个互动的过程来推动钢结构住宅建设。随着钢结构住宅的发展,与之配套的相关专业规范的编制也被提到议事日程上。

《钢结构住宅设计规范》尘埃落定

《钢结构住宅设计规范》于2003年立项,2004年开始编制。这部规范的出台,是国家技术产业政策、物质条件共同推动的结果。

柴昶教授说,这部规范编制难度极大,不仅包括钢结构设计部分,还包括通风、给排水、设备、防火等,是一本多个专业集成的规范。它不是单一专业的规范,是一部同很多规范都密切相关的规范。这部规范结合住宅的特点,综合各个专业并使其优化集成为一部规范。在这部规范中,总结了一些新的结构体系、新经验、新技术等。如在规范中明确提出采用组合结构体系,即钢结构框架和混凝土的剪力墙组合体系,提出多层和高层用钢结构框架;还提出了悬挂楼盖体系,楼盖吊在墙板上面,使自重减轻,有一个楼层是完全没有柱子的,这部规范总结了国内一些已有经验。

这部规范主要是指导设计的,并且明确了规范所适用的层数为30层(高度为90)以下的住宅,最适合的是多层(6层)和小高层(12层)。

在实践中,这部规范的确对推动钢结构住宅的发展起到了积极引导作用。在规范编制期间,主编单位曾组织开展了一些技术交流活动。如宝钢集团同北京赛博思公司结成长期合作伙伴,二者的合作研究在钢结构建筑领域走在了国内前列,他们在许多工程中投入使用的各种技术都代表着目前最先进的水平,其中就包括都江堰的“幸福家园”。在钢结构住宅的墙体材料上,赛博斯和宝钢首次引入了“聚氨酯轻钢复合墙”和“轻钢—砌筑复合墙”两种新型轻质墙体系统的合作研究。这是目前国际上最先进的围护理念,墙体材料与钢结构主体间采用了柔性连接,避免了遭遇地震时发生墙体材料破坏倒塌现象。这部规范为两家公司合作研究并推广钢结构住宅提供了依据,其间也有其他企业在努力推动这部规范。

规范实施后,有几家大的设计院要求主编单位针对规范派人讲课,还有一些房地产企业也对此规范产生了浓厚兴趣。

呼吁政府积极推动钢结构住宅

早在2003年,建设部就积极推动钢结构住宅的使用和发展,并出台相关支持政策,开展一些试点工程。此后一段时间,能否让市场认可钢结构住宅,钢结构住宅是不是成本高了,成为一个突出的问题。当时广东一带曾经做了一批钢结构住宅,但由于钢材价格的不稳定以及比钢筋混凝土结构成本高等问题,房地产商不愿接受,又转为建造传统的钢筋混凝土结构住宅。

由此可见,政府的推动至关重要。目前,在我国没有一个专门对钢结构住宅进行综合效果评估的机构,这种评估包括成本核算、对环境的影响、同传统钢筋混凝土结构的比较等等一系列专业的综合效果评估,这样的评估机构需要政府组织安排。目前,我国还没有一个钢结构住宅产业化基地,这也是钢结构住宅发展缓慢的原因之一。

尽管如此,仍有一些企业在钢结构住宅方面走在了前面,如杭萧钢构。据了解,前不久,住房和城乡建设部建筑节能与科技司对杭萧“新型钢结构住宅体系的研发与产业化”科技项目以及科技示范工程———“武汉世纪家园住宅小区(二期)”项目一致通过验收。

专家们分别就“新型钢结构住宅体系的研发与产业化、武汉世纪家园住宅小区(二期)项目”形成以下结论:该项目在钢结构住宅的户型设计、结构体系、构件选型及其连接、楼板和墙板体系、钢构件防护、经济性分析等方面进行了深入研究,优化集成形成了独具特色的成套“新型钢结构住宅体系”。在结构体系研发方面,此项目采用了以下多项新材料、新技术:高频焊接型钢,截面灵活,材料得到充分利用,且实现了机械化生产,质量稳定;矩形钢管混凝土柱,钢材强度利用率高,抗震性能好,防火性能比钢柱显着改进,节约钢材;梁柱采用隔板贯通节点,抗震性能好,便于工厂化加工制作;钢筋桁架楼承板,无需支模,可实现多层楼板同时施工,大大缩短工期。可减少现场钢筋绑扎工作量,施工质量易于保证;楼板刚度好,有利于抗震;汉德邦CCA板整体灌浆墙,具有轻质、节能、环保、隔声、防火等特点,满足夏热冬冷等地区住宅建筑节能设计标准的要求;钢构件装修采用CCA板包裹构造,同时改善了防火、防腐性能。该体系工业化程度高,节约劳动力、建筑材料及施工用水;墙体利用工业废料,有利于环保;开间大,使用灵活,实际使用面积大。

因而,该项目符合国家“四节一环保”的技术政策要求,为住宅建筑的可持续发展创造了条件。

有关专家指出,杭萧钢构在钢结构住宅领域的实践仅仅代表了一个钢结构制造企业的成功,要想在全国广泛开展和推动钢结构住宅,还需政府及相关政策的支持。随着国民经济的快速发展以及科学发展对节能环保要求的不断提高,钢结构住宅已成为一个综合性课题,涉及的范围极其广泛,如何推动钢结构住宅的快速发展,不是靠一家企业的力量就能做到的。有关专家再次呼吁政府相关部门拿出具体推广方案加之配套政策,推动钢结构住宅的快速发展。

 

 

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