关于发展建筑钢结构产业的思考

 大力推广钢结构建筑，既可以行之有效地解决我国钢铁行业产能过剩的问题，又可以实现资源的高效、循环利用。推广钢结构建筑，有利于我国传统建筑业的转型与升级；推广钢结构建筑，有利于实现工业化、智能化的新型城镇化建设。——编者
　　
　　一、钢结构建筑具备优越性能
　　
　　第一，钢结构建筑是抗震减灾的建筑。在物理特性上，钢结构建筑自重轻、强度高、延性好。在经历震动时不仅不会发生太大的位移变形，反而还可以削弱地震波，从根本上确保了建筑的安全性，抗震性能远高于其它砖混结构和混凝土结构，钢梁、钢柱组成柔性框架可抵抗8度以上地震。
　　
　　历数近几年四川汶川、青海玉树、云南盈江和四川芦山等地发生的地震灾害，在地震中因房屋坍塌压死、砸死人的比例占绝大多数，落后的砖混脆性结构及传统的钢筋混凝土结构建筑在地震中对人类已构成致命的威胁。形成鲜明对比的是，在“5?12”汶川地震后，获得中国钢结构金奖的钢结构建筑——绵阳九州体育馆成为受灾群众的避难场所。
　　
　　我国是世界上自然灾害最严重的国家之一，70%以上的城市、50%以上的人口都分布在气象、地震等自然灾害严重的地区。采用钢结构建筑可切实保护生命财产，并大大减少震后重建的人力和财力。1995年，日本神户大地震后，日本政府提出了“零死亡”计划，抗震性能卓越的钢结构、轻质材料等各种最先进的防震手段被广泛应用，所有老式建筑全部采用不同形状的钢结构框架进行加固。2011年3月31日，日本遭遇人类观测史上最高级别的9级地震，同时还伴有特大海啸的轮番袭击。事实证明，大量的房屋毁坏和人员伤亡是来自更具破坏力的海啸，而非房屋倒塌，这与日本的钢结构建筑占有率较高和日本重视建筑防灾、抗灾、对生命呵护的安全设计有直接关系。
　　
　　在注重民生的今天，生命第一已是建筑的最高准则，住宅安全就是最大的民生，大力推广钢结构建筑时不我待。
　　
　　第二，钢结构建筑是绿色低碳的建筑。
　　
　　钢结构建筑能够在最大程度满足建筑功能的同时，最低限度地影响环境，创建出一种既不会使资源枯竭，又不会造成环境污染和生态破坏，各种资源能循环使用的新型城镇化建设新模式。
　　
　　钢结构建筑是资源节约型建筑。中国是世界上年新建建筑量最大的国家，每年20亿平方米新建面积消耗了全世界40%的水泥和钢材。经测算，随着我国城镇化改革的推进，到2030年前后，将陆续还要有400亿平方米建筑问世。巨大的建筑任务，需要有巨大的可持续发展的建筑资源提供保证。而资源承载力已面临挑战，突出表现在烧制水泥用的优质矿料已感短缺，并且消耗大量能源，配制混凝土的砂石在许多地方已十分紧张，沿海有些地区因滥用海砂已给一些工程带来了重大隐患。
　　
　　钢结构建筑充分利用钢材的高强度特性，节约了工程结构材料，资源消耗量较少。每平方米消耗资源量大约是800千克～1000千克，其中50％是可再生资源，而钢混结构每平方米消耗资源量则在1700千克以上。钢结构产品在生产和建造过程中比传统的混凝土工艺节能1/3，在使用过程中比传统建筑节能10%，采用新型墙体材料的钢结构住宅可提高节能效率50%。钢结构实行干式施工，钢结构建筑节水率可达到30%。同时钢材可循环利用，在建筑使用寿命到期后，废钢可回炉重新再生，做到资源循环再利用，达到90%以上。
　　
　　我国优质的铁矿石资源相对缺乏，不得不从国外大量高价进口。大规模推广钢结构建筑以求较大规模钢铁集中消耗，可以实现钢铁资源在建筑中的储备，使建筑变成资源。若以每年储备1000万吨计算，20年～30年后，我国将不需要再买铁矿石了，并可让钢材原料储备造福子孙后代。大规模推广钢结构建筑，还可以将带动钢铁冶金行业的共同发展，破解目前国内钢铁产能明显过剩、钢铁企业经营陷入困顿的格局。
　　
　　钢结构建筑是环境友好型建筑。采用钢结构工程避免了混凝土工程需大量开山取石、挖河取砂，造成自然环境的严重破坏，譬如，毁损河床、破坏植被等。我国在消耗了全球最多的水泥和钢材的同时，也生产出全球最多的建筑垃圾——每年高达4亿吨，建筑垃圾数量已占到垃圾总量30%～40%。建筑垃圾被堆放和填埋在城市周围，形成“垃圾围城”的局面，不仅占用土地，而且含有各种有害化学物质，严重腐蚀地表和污染地下水源。钢结构建筑物拆卸后产生的建筑垃圾仅为钢筋混凝土结构的25%，更多给后人留下的是可再利用的资源（钢材）、再开发的财富。如果采用钢结构建筑体系，可以大大降低现场湿作业和砌筑工程，建筑过程不仅噪音小、污水排放少，建筑垃圾排放可控制在3%以内，而且粉尘排放比混凝土建筑下降80%，降低建筑工地PM2.5很明显。
　　
　　第三，钢结构建筑是经济性能优越的建筑。从综合效益方面考虑，钢结构建筑明显优于其他结构。经测算，低层钢结构建筑造价要比钢筋混凝土建筑高10%～20%左右（钢结构住宅产业化后造价会降低），多高层建筑两者工程造价则基本上持平。如果再考虑到采用钢结构因自重轻从而基础造价低、梁柱截面小从而可有效使用面积大、施工速度快、品质易保证及抗震性能好等诸多优点，那么钢结构的综合造价优势是混凝土建筑不可比拟的。
　　
　　由于钢结构建筑自重较轻，不仅较钢筋混凝土结构在基础造价上可节约30%，在软土地区优势尤其明显，而且建筑材料综合运输费用低。由于钢结构的强度高，相应其梁、柱等构件截面较混凝土结构小，可增加建筑有效使用面积5%～7%；钢结构实行工厂化生产、装配工施工，品质得到保障，增加房屋内在价值。由于施工速度快，工期缩短40%以上，可使建筑更早投入使用，使房产开发商的资金周转加快接近1倍，同时资金使用成本也大大降低。建设工程提前投入使用所获得的收益明显高于钢结构较钢筋混凝土结构的价差。同样楼层净高条件下，钢结构围护墙体面积小，节约空调所需能源，减少维护费用。钢结构建筑开窗不受限制，采光通风效果好，可为人们提供更加安全舒适的生活空间，还节约能源。另外，其抗震性能好，节约了震后重建费用。
　　
　　二、大力发展钢结构产业条件具备
　　
　　由于种种原因，我国的钢结构发展水平与发达国家存在较大差距，发展空间巨大。据统计，我国建筑钢结构的用钢量仅占钢产量的4%，而发达国家这一比例已超过30%。我国钢结构建筑在全部建筑中所占比重不到5%，而发达国家则超过50%。美国、澳大利亚、法国、意大利、芬兰等国都有成熟的钢结构住宅体系。截止到2010年，我国的66万座桥梁中钢结构桥梁不足1%，而美国60万座桥梁中钢结构桥梁占33%，日本13万座桥梁中钢结构桥梁占41%。
　　
　　钢结构作为新型的建筑形式，是经济发展到一定程度的产物。近年来，随着国家经济实力的增强和建筑技术的发展，长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化，钢结构已经在工程中得到一定程度的应用，并在一些高端建筑中取代土建占主导地位，大力发展钢结构产业条件已经具备。
　　
　　第一，经济条件。从钢结构产业发达国家的统计结果看，钢结构产业进入高速发展期的时候，是其人均GDP达到2000美元左右、人口城市化率达到50%左右的时候。而我国人均GDP在2012年达到了6100美元，内地人口城市化率在2011年首次突破50%，达到了51.3%。这意味着中国城镇人口首次超过农村人口，中国城市化进入关键发展阶段，钢结构产业发展的经济条件完全具备。
　　
　　第二，物质条件。钢结构产业的发展与钢铁产业的发展呈明显的正相关关系，钢铁产业进入成熟期后，钢结构产业才开始进入高速发展期。我国钢产量自1996年突破1亿吨后，一直居世界首位。我国不仅钢材产量大，而且品种、质量已基本满足钢结构行业发展的需要。钢铁工业的发展为钢结构建筑的发展奠定了坚实的基础。
　　
　　第三，技术条件。钢结构是建筑业中科技含量最高部分之一。我国钢结构建筑综合技术水平目前已跻身于国际先进水平，甚至有些关键技术达到了国际领先水平。一是标准、规范和规程已基本完善。二是设计工具（软件）齐备。三是具备了技术研究与产品开发能力。截止到2012年底，我国钢结构企业拥有省、部级以上的工法、专利、科技进步奖700多项。四是国内形成了完备的人员教育与培训机制。钢结构产业为我国城镇化建设提供大量产业化的新农民工人技术队伍，促进了社会安定。
　　
　　第四，政策条件。一是国家实施了“积极用钢”政策。在建筑中采用钢材，我国大致经历了“节约用钢、合理用钢、积极用钢”3个时期。近年来，在“积极用钢”政策的指引下，建筑钢结构进入了新的发展时期。二是国家实施了发展绿色建筑政策。国家大力发展循环经济和大力推进生态文明建设，加快建设资源节约型、环境友好型社会，有利于钢结构产业的发展。国家“十二五”规划纲要对建筑业提出“建筑业要推广绿色建筑、绿色施工，着力用先进建造、材料、信息技术优化结构和服务模式。”住房和城乡建设部《建筑业发展“十二五”规划》明确了“钢结构工程比例增加”的目标，把高层钢结构技术作为建筑业重点推广的十大技术之一。2013年1月1日，国务院办公厅转发了国家发改委、住房和城乡建设部《绿色建筑行动方案》，“大力促进城镇绿色建筑发展。政府投资的国家机关、学校、医院、博物馆、科技馆、体育馆等建筑，直辖市、计划单列市及省会城市的保障性住房，以及单体建筑面积超过2万平方米的机场、车站、宾馆、饭店、商场、写字楼等大型公共建筑，自2014年起全面执行绿色建筑标准。”住房和城乡建设部《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》“以绿色建筑发展与绿色生态城区建设为抓手，引导我国城乡建设模式和建筑业发展方式的转变，促进城镇化进程的低碳、生态、绿色转型”。三是国家实施了推动建筑工业化政策。钢结构建筑体系以绿色建筑为载体，其工业化、标准化和产业化这种新型建筑生产建造方式，可以将传统的建筑业引入现代化的工业领域。钢结构的应用标志着建筑工业的发展。钢结构建筑是新型建筑工业化的重要内容。《绿色建筑行动方案》提出，“推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系，加快发展建设工程的预制和装配技术，提高建筑工业化技术集成水平。”《“十二五”绿色建筑和绿色生态城区发展规划》提出，“积极推广适合工业化生产的新型建筑体系，加快形成预制装配式混凝土、钢结构等工业化建筑体系”。以上政策将助力钢结构产业的发展。
　　
　　三、大力发展钢结构产业的建议
　　
　　第一，建议国家将钢结构产业列入战略性绿色产业，从国家战略层面制定钢结构产业发展规划；由政府（国务院或发改委）主导、钢铁主管部门与建筑主管部门联合制定推广钢结构建筑用钢的具体政策和措施。特别要在建筑工业化的钢结构住宅工程、海洋工程、钢结构桥梁及非标成套装备制造（包括新能源风电、核电、智能电网、三网合一）等领域加大政策扶持力度。
　　
　　第二，统筹做大产业规模。继续深入打造钢结构制造产业，到“十二五”末的2015年，钢结构产量在2010年2500万吨基础上翻一番以上，达到5000万吨～6500万吨；钢结构房屋建筑占全国房屋建筑总量约15%～20%左右。
　　
　　第三，加大钢结构建筑在公共建筑和地震带的应用力度。强制规定学校、医院、剧场及类似公共建筑应采用钢结构，并修订相关规范的规定和要求，以提高抗震安全性。在地震带大力推广钢结构住宅。
　　
　　第四，加强和鼓励自主创新。政府应鼓励企业加大研究开发投入。鼓励钢结构企业设立相应的科研机构，培育建筑钢结构研发专家队伍，产、学、研结合进行钢结构科研和技术开发工作。加强对钢结构耐腐蚀、耐火以及结构安全健康监测的研究开发。对企业自身产业链完整、自身加大研发科研力度的单位，给予一定的税收减免或者其它政策扶持措施。
　　
　　第五，积极培育国际知名的钢结构品牌企业。目前，我国工商登记从事钢结构的企业超过1万家，其中：拥有固定生产场所并具备一定生产规模的有5000家左右，年产能5万吨以上的有40多家企业。前40家企业产能占全行业总额的1/4不到，产业处于高度分散的状态。要鼓励通过推进企业兼并重组，延伸完善产业链，提高产业集中度，促进规模化、集约化经营；要加强对钢结构的国家重大工程、标志性工程、艰巨复杂的形象工程的组织与协调，组织推荐确定优势力量攻坚，从而形成一批在全国乃至国际上具有行业引领作用的集设计、制作、安装一体化的大集团企业，并产生一批著名的企业名牌。
　　
　　中建钢构有限公司综合办公室副主任 周爱文