綠色建筑風潮之下的鋼結構發展

徐建華 王 東

一、綠色建筑概述

綠色建筑中的 “綠色”，并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園，而是代表一種概念，指建筑能充分利用自然資源，并在不破壞環境基本生態平衡條件下建造，又可稱為 “可持續發展建筑”和 “生態建筑”。綠色建筑被看作是一種資源節約型的建筑，最大限度地減少不可再生的能源、土地、水和材料的消耗，產生最小的直接環境負荷（如溫室氣體排放、空氣污染、污水、固體廢物及對周邊的影響）。綠色建筑不僅講究建材的綠色環保和本地化，還在于建材生產到建筑物的設計、施工、使用、管理及拆除回收等整個生命周期。

二、社會背景

1.國內外綠色建筑發展現狀

國際上對綠色建筑的探索和研究始于20世紀60年代。60年代美籍意大利建筑師保羅·索勒瑞把生態學和建筑學兩詞合并，提出 “生態建筑學”的新理念。1973年的中東石油危機給各發達國家的經濟帶來重創。為了緩解這種情況，各國紛紛推出各種強制性的節能措施，其中，高能耗的建筑及建筑節能受到了特別的重視。在這期間，世界各地掀起一股有關綠色建筑的風潮，各種新建筑名稱也繁花似錦般地涌現。80年代，節能建筑體系日趨完善；90年代之后，綠色建筑理論研究已經比較系統和完善。近幾年，在鋼結構發展方面，一些工業發達國家已較為普及，如日本、澳大利亞等國的鋼結構建筑已占全部建筑數量的50%，美國達20%。

我國近幾年綠色建筑得到了比較迅速的發展，成績顯著，但同時也應看到，在這個過程中也存在著較多不足之處。我國每年新建的建筑和現有的存量建筑，絕大部分屬于高耗能建筑。如建筑用的水泥，從石灰石礦的開采，到燒制成水泥，運輸至生產廠家制成商品混凝土，再應用于建筑施工，這一過程需要消耗大量的能源。建筑建成之后，建筑的使用運行和最后的廢棄處理，都需要耗能。整個過程，建筑消耗了較多的水資源、原材料，造成了一定的空氣污染、溫室氣體效應、水污染、固體廢物和氟氯化物。據有關統計數據顯示，我國鋼結構建筑產業剛處于起步階段，鋼結構住宅比例不足5%。

2.國家政策

如今這個工業高度發達的時代，出現了高樓林立、阡陌交通，但同時也出現了高密度的污染及大規模的廢棄物排放。這一問題，近些年逐漸引起相關部門的重視，也相繼有一些措施出臺。從上世紀末開始，國家頒布了在建筑工程中推廣使用鋼結構的政策措施，提出了到2010年建筑鋼結構用量達到鋼材總產量6%的目標。2000年5月，國家專門成立鋼結構專家組，將住宅鋼結構列為 “十五”期間的發展重點。2001年 《鋼結構住宅建筑產業化技術導則》的發布，使36項鋼結構住宅建筑體系及關鍵技術研究課題得以深入扎實地推進，一大批鋼結構住宅試點工程相繼在北京、天津、上海等地建成。近幾年，黨中央提出“要大力發展節能省地型住宅，全面推廣節能技術，制定并強制執行節能、節材、節水標準，按照減量化、再利用、資源化的原則，搞好資源綜合利用，實現經濟社會的可持續發展”，堅持走資源節約型和環境友好型的可持續發展道路，從每一棟建筑做起，讓越來越多的綠色建筑構成我國未來希望的發展前景。

三、鋼結構建筑的 “綠色”優勢

1.自重輕，可降低基礎造價。鋼材的抗拉、抗壓、抗剪強度相對較高，鋼結構構件結構斷面小、自重輕，能夠承受更大的荷載、便于運輸和安裝。

2.運輸、安裝工程量少。采用鋼結構可為施工提供較大的空間和較寬敞的施工作業面。同時柱子的吊裝、鋼框架的安裝、鋼筋混凝土核心筒的澆筑、組合樓蓋的施工等，可以實行立體交叉作業，大大縮短施工周期。

3.同等用途體積較小，提高了住宅的有效使用率，基礎費用也較低，總體用料減少，在施工時可大大減少砂、石、水泥的用量。同時鋼結構是工程結構中工業化程度最高的一種，便于機械化制作，集約生產，精度高，安裝方便，因此總體成本較低。

4.具有可回收再利用的特點，采用螺栓連接的鋼結構易于拆卸、加固和改建，符合當前國家對建筑業提出的可持續發展的要求。

5.鋼結構產品壽命較長，一般在50—80年之間。鋼結構產品在維修上非常簡單，功能平面上的調整可發揮的空間較大。

6.鋼結構建筑安全性高，抗震、抗風性能好。因為鋼結構重量輕，結構側移、受力主要是風荷載影響，材料延展性好，結構體系基本不進行轉換，豎向剛度均勻，因此具有較高的安全性。

四、鋼結構的技能瓶頸

1.鋼結構本身的缺陷

（1）鋼結構的防火性能差

隨著溫度的升高，強度就降低。如果一旦發生火災，結構溫度達到500度以上時，就可能全部瞬時崩潰。

（2）鋼結構容易銹蝕

鋼材處于有腐蝕介質的環境中容易銹蝕，如遇潮濕環境、土壤、工業廢氣等，會顯著降低鋼材的強度、塑性、韌性等力學性能。

2.現存鋼結構企業自身存在的不足

（1）鋼結構企業缺乏一定的專業人才。

鋼結構建筑在建筑工程中屬于技術要求較高且技術較復雜的一種結構，過去人們一直和混凝土結構及砌體結構打交道，對這兩種結構比較熟悉，而對鋼結構接觸較少，還不能適應鋼結構建筑項目的需要。現在必須重視并加強鋼結構建筑研究、開發、設計、生產、施工、檢測等各方面技術人才的教育和培訓，提高專業隊伍的人員素質，為提高鋼結構建筑質量打下良好的基礎。

（2）鋼結構企業數量較多，但魚龍混雜，具備一定規模的還比較少。

近年來，隨著鋼結構建筑的應用和發展，國內鋼結構市場不斷擴大，導致全國各地出現大量新建和轉產鋼結構制作安裝的企業，其中既有國內知名的大型企業，也有不少個人承包的小作坊，良莠不齊。

五、總結

通過上述分析可以發現，鋼結構自身獨特的優勢適應了當今社會低碳節能、可持續發展的大環境，是典型的 “綠色建筑”。鋼結構建筑的大力發展是大勢所趨，未來幾年時間里，鋼結構企業要在政策的支持與引導下，揚長避短，發揮自身的創新能力，克服發展道路上的種種障礙，努力縮小與發達國家的差距，把我國的鋼結構建筑發展壯大。