淺談影響我國鋼結構住宅發展的關鍵問題

呂曉熠　楊鴻生

摘要：作為住宅建筑一個分支，鋼結構住宅具有傳統住宅無法比擬的優點，在美、英等國的發展和應用已有上百年的歷史，同時給當地的住宅產業和建筑行業帶來了一場深層次的革命。我國建筑鋼結構有著良好的發展前景和廣闊的發展空間。

關鍵詞：鋼結構；住宅；影響因素

建筑技術對建筑的推動作用涉及到經濟、社會和文化諸多方面，其中最為直接的是材料與方法兩方面內容，具體涉及結構選型、設備配置、建筑材料及其構造措施，以及施工方法和經濟比較。建筑技術的優劣體現在對建筑的安全性、功能性、健康性、舒適性、耐久性、經濟性、以及藝術性的綜合考量中。許多工業發達國家由于大量采用新技術新材料，鋼結構住宅屬于技術密集型產業，包含了相當強的技術性因素，開發建設中暴露出來的問題也大多為技術性問題。也可以說鋼結構住宅建筑的發展是包含建筑、結構、節能、環保等綜合技術的系統工程，因此，其相關領域的系統技術集成與開發也顯得尤為關鍵。我國鋼結構住宅體系還剛剛開始應用，與這些發達國家相比，我國鋼結構行業無論在人均鋼材占有量、鋼材品種、質量、科研、開發、設計制作和施工安裝方面都還存在著較大差距，有待于不斷改進和提高，特別是距離住宅的商品化、產業化要求還有很大的差距。制約我國鋼結構住宅推廣應用和發展的主要技術問題包括以下方面:

1建筑材料應用

我國鋼產量不斷提高，建筑鋼材在數量、品種上都有了較大的發展。各種熱軋H型鋼、冷彎薄壁型鋼等新的規格和品種層出不窮。目前，我國熱軋H型鋼最大截面達到700mm，年生產能力可達140萬噸，冷彎型鋼年生產能力約為120萬噸。但是對于某些鋼材，尤其是板材，雖然產量增加，但價格仍不斷上漲，反映出目前國內建材市場鋼結構住宅用鋼相對短缺的現象。另一方面，從現有鋼結構住宅用鋼特點及選用標準來看，目前我國鋼材材質、材性及相關選用標準比較齊全，而且逐漸與國際標準一致化;但某些應用標準相對缺項、滯后。譬如，與發達國家相比，國內冷彎型鋼結構在板材厚度范圍和強度范圍方面，其發展己經受到基礎理論及技術方面的瓶頸制約。

2 結構體系優化

對于各種鋼結構住宅體系，目前還沒有明確規定其適用范圍，因此在住宅結構選型時應從結構的受力性能出發，以優化結構性能為目標，從而得到定性的結論。結構體系優化不單單指結構的合理性，經濟性、節能性、環保性等也是結構設計中應該考慮的問題。一個經過優化設計的鋼結構能夠使其結構體系最大限度的發揮優勢，滿足人們對結構的使用要求，也能節約更多的鋼材，從而使工程造價降低。對于多高層鋼結構住宅的優化設計，是十分復雜的，但也是十分必要的。雖然在這方面已經進行了不少的研究工作，但是還沒有能夠在實際的工程中廣泛推廣應用。鋼結構住宅體系的選型和結構優化任重而道遠。

3 圍護材料改進

鋼結構住宅體系是一個綜合復雜的技術體系，其中重點之一就是對圍護材料、技術及相關配套產品的研發應用，以實現鋼結構住宅的高性價比。目前，國內只是簡單套用國外的建造模式，綜合造價普遍偏高，市場無法接受，所以我們有必要在勞動力資源豐富、人工費用低廉的國情下開發自己的鋼結構住宅體系，加大對墻體材料性能的革新和墻體構造節點的研究。由于我國鋼結構住宅起步較晚，己經采用的一些新型墻體材料及構造措施大部分只有實驗室數據，尚需時間來檢驗材料的真實可靠性。

總的來說，我國墻體材料在品種推出和性能改進方面已有顯著性發展，但是與國際工業化水平相比仍存在著不足，主要表現為綜合性能較差、品種較為短缺，尤其是配套外墻材料。比如，目前比較好的外墻板造價比較高，而價格低的預制板材料在解決保溫隔熱、冷橋等物理性能方面又達不到要求。

4 防火防腐問題

鋼材的物理性能決定了鋼結構住宅必須考慮防火、防腐問題，這是限制鋼結構發展的關鍵因素，也是各方面專家所潛心研究的課題。

按照我國防火規范要求，一般建筑鋼結構必須涂刷防火涂料或采取其他措施。由于住宅對防火的要求更高，因此主體鋼結構就必須有更加可靠的防火措施:一般可用滿足消防要求的防火涂料噴涂主體鋼結構，再在鋼結構外包石膏板，也可用混凝土外包主鋼結構。然而各種方法均有其天然缺陷:防火涂料耐久性遠遠低于建筑物本身，其后期維護非常重要。而且，傳統防火涂料質量較差，這些將會增加工程造價;外包混凝土雖簡單實用，但澆搗混凝土施工時間增加，使鋼結構失去優勢。另外，采用耐火耐候鋼是近年來提出的新思路，但尚屬理論研究，無法大量應用于工程實踐。

鋼結構的耐腐蝕性差，必須注意防腐，特別是薄壁構件更要注意。因為鋼結構經過溫度的不斷變化及水汽、電解質的影響，生銹老化的可能性在任何部位都可能發生。怎樣保證1幢建筑在50年中滿足其應有的強度，首先應該是使鋼結構老化不能過重而鋼結構之間的互相關聯性，決定了每個鋼結構構件都需滿足其足夠的強度及耐久性。由于結構老化導致強度、穩定性降低而最終坍塌的工程事例時有發生。傳統的防腐涂層的處理方法己不能滿足當前大規模的工程建設，需加大力度進行新材料、新技術的研發。目前的鋼結構企業通常都會根據業主的要求或建筑物的使用情況提出最優的涂裝方案。

近幾年我國鋼結構防火防腐技術有了很大的發展，但與工業化要求相比，無論是防火防腐技術，還是防火防腐材料都還有待進一步研制和開發。

5 技術標準欠缺

目前我國鋼結構住宅的建筑及結構設計標準和節能標準還不夠完善，特別是缺少相關的部件標準和產品技術標準。發達國家都有專門的鋼結構住宅設計標準，相對來說我國建筑鋼結構單一的技術規程規范比較齊全，而成套的鋼結構住宅技術規范和施工規程還不夠全面;同時缺乏鋼結構住宅施工、安裝技術系統及統一的鋼結構住宅質量管理標準。系統性、前瞻性的理論研究及工程技術成果積累仍是發展鋼結構住宅及其產業的瓶頸所在。

6 工程造價偏高

造價過高仍是阻礙鋼結構住宅發展的又一關鍵因素。根據目前國內的建筑物全壽命過程中利益的分配體系，一般業基本不會像發達國家一樣關心整個建筑物在使用壽命內的總投資，更不會主動考慮建筑物對未來環境的影響以及壽命終結后是否可以回收利用等建筑結構可持續發展的問題。因此，鋼結構住宅不可避免地會遇到前期投資較大、造價偏高的問題。資料統計，住宅鋼結構體系造價要比磚混和鋼筋混凝土土建造價高5%-10%幅度。

影響鋼結構住宅造價的主要因素是墻體材料、用鋼量以及防火防腐費用。但是在利息、人工費、使用面積等方面鋼結構住宅有著更明顯的經濟優勢，具有較好的綜合經濟效益。發展鋼結構，地方政府應在政策等方面給予支持和傾斜，以降低工程成本，使其更具市場競爭力。

7 消費觀念改變

整個社會對鋼結構住宅體系這種新住宅體系的接受需要一個過程。鋼結構住宅體系雖然在國外己經十分成熟和完善，但是對于我國來說還是新鮮事物，市場接受起來比較緩慢。因為人們對傳統的東西總是容易接受，對新的事物總會抱有懷疑的態度;只有對新事物有了正確的認識，才會有科學的態度。鋼結構住宅體系，在國內已引起各方面廣泛的關注和討論，市場推廣和學術研究活動日漸頻繁，各種各樣的似是而非的問題得到解決，人們在心理上也在逐步接受它。

此外，目前整個社會對對建筑結構中采用鋼結構的適應性和必要性仍存在很大的誤解。包括普通百姓、業主、政府官員、甚至部分設計人員都對鋼結構耐火性能、抗腐蝕性能等涉及建筑安全性的關鍵問題存在疑慮，鋼材表面的高價、以及對施工隊伍的專業化要求等也讓他們直觀上難以接受。由于對建筑鋼結構的優勢及整體性價比缺乏足夠的了解，很容易導致他們認為一般建筑物首選的結構形式為混凝土結構體系，僅在混凝土結構體系無法實現時才會選擇鋼結構體系，更加無法認識到一些建筑可能應該或完全可以采用鋼結構，從而獲得一個整體或長期的經濟效益。

參考文獻

[1]我國鋼結構住宅與發達國家的差距，來源:鋼構之窗(2005-08-01)

[2]汪文波，于衛鋒，金波.鋼結構住宅產業化分析.國外建材科技.2004，Vol.25(6)

[3]弓曉蕓，嚴虹.國外工業化鋼結構住宅應用探討.工業建筑.2001，Vol.31(8)