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鋼結構住宅建筑的發展前景

作者:薛發    
時間:2011-10-20 15:17:21 [收藏]
摘 要:本文介紹鋼結構住宅的發展情況及前景
    關鍵詞:

    黨的十六大,向我們提出了宏偉目標,要在本世紀的頭二十年,集中力量、全面建設惠及十幾億人口的更高水平的小康社會,科技更加進步、文化更加繁榮、社會更加和楷、人民生活更加殷實。再繼續奮斗幾十年,到本世紀中葉,基本實現現代化。
    在全面建設小康社會的今天,住宅產業是一個符合時代的要求。具有很大生命力的,市場前途很廣闊的產業。無論從國際建筑業的發展經驗、走過的道路以及目前的狀況可以看出這一點。
    我國城市化進程和住房分配體制的改革,使住宅建設成為新的消費熱點和經濟增長點,目前住宅建設投資占全社會固定資產投資的26.6%。住宅產業是民主產業,也是國民經濟重要的支柱產業之一。然而,我國的住宅建筑的科技含量低,長期以來一直沿用“秦磚漢瓦”模式。這一方面制約了我國住宅建設的長期健康發展,制約了住宅建設科技水平、以及住宅產業化程度提高,另一方面也使住宅建設中的環保問題日益突出。磚砌體與混凝土這兩農田約15畝,消耗標準煤約7000萬噸,生產水呢的代價是每年排放溫室氣體CO2約3億噸。另外磚與混凝土是不可再循環材料,形成的建筑垃圾難以處理。
    隨著住宅業成為我國經濟發展新的增長點,住宅產業化發展將是住宅業發展的必由之路。而住宅產業化的前提是具備與產業相配套的新技術、新材料和新體系。由于鋼結構體系住宅易于實現工業化生、標準化制作,且與之相配套的墻體材料可以采用節能、環保的新型材料,因此,研究鋼結構體系住宅成套技術,將大大促進住宅產業化的快速發展。目前,發達國家鋼結構廣泛應用于高層、超高層建筑,大跨度和大空間建筑,量大面廣的大中小型工業、商業、社區、文教衛生等建筑,以及大部分的低層非居住型建筑中,顯示其經濟實力和現代建筑技術水平。在工業發達國家如美國、日本、英國、澳洲等,鋼結構用鋼量已占到鋼產量的30%以上,鋼結構建筑面積占總建筑面積約40%以上,鋼結構住宅已較為普及,澳大利業鋼框架住宅占全部住宅數量50%;日本鋼結構建筑占全部建筑50%以上;芬蘭、瑞典、丹麥以及法國均已形成了相當規模的產業化鋼結構住宅體系。在美國普遍的低層住宅中,鋼結構住宅所占比例從90年代的5%已經發展到現在的25%以上,而且應用技術日趨成熟、完善。與歐、美、日等發達國家相比,中國的鋼結構建筑比例仍然非常低,我國鋼結構用鋼量僅為鋼產量的20%,純鋼結構的用鋼量(板材、型鋼等)大約只占建筑用鋼量的1.5~2%,占到建筑竣工面積60%~70%的住宅建筑幾乎全部是鋼筋混凝土建筑,采用鋼結構的比例極低,不到萬分之一。
    鋼結構建筑發展水平往往是衡量一個國家或地區經濟發展水平的重要標志。
    一、從世界的發展歷程來看,中國的鋼結構產業正處在發展的上升時期。
    1、從世界發達國家日本、美國、澳洲等國家的鋼結構產業發展過程來看,從我國的國情來看,鋼結構建筑產業正處在一個上升發展時期,即將達到快速發展時期。從下面的圖表中可以得到說明。
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    二、從工業化程度來看,中國也是一個工業化初期階段,需達到工業化還需經過幾十年的奮斗,到本世界中期,才有可能性。(中國的GDP水平與工業化關系不太靠譜)
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    三、從我國鋼結構建筑業的發展來看2001年至2008年,鋼結構產業的復合增長率達到30%。
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    2.用鋼量越來越多
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    四、國內鋼結構應用范圍
    1、我國的鐵路車站、機場等處于大批興建之中,有近百個機場計劃興建和擴建。我國鐵路建設正處于快速發展時期,到2012年全國改擴建、新建1066座,其中3萬?以上有50~60座,還有800余座待建。
    2、各地大批的體育場館、會展中心都在準備動工。
    3、高層建筑從一線城市擴展到二線城市,這將是一個巨大的重鋼市場,150以上的高層建筑大部分將采用鋼結構。
    4、基礎設施越來越受到重視,也逐步啟用鋼結構。
    5、電力建設中電站,輸電線路將大量采用鋼結構形式。
    6、鋼結構住宅、農村的住房改造、將是巨大的工程。每年住宅的興建有13億平方米,如果10%使用鋼結構,將使用600萬噸——1000萬噸鋼材。
    7、工業廠房,每年建400萬平方米,絕大多數是鋼結構,此外,還有橋梁,每年大約增加二萬座,絕大多數是鋼結構的,像海洋平臺、港口、碼頭等,及國防系統的工程,都將大量使用鋼結構。
    走向世界,拓展海外市場。目前我國的鋼結構企業已經有數十家開拓了美洲、歐洲、中東、非洲、亞洲的鋼結構市場,方式是多樣的,將鋼結構市場推向了世界。但是,與鋼結構配套的維護結構、發展卻不盡人意,無論是規模、質量都存在一定問題。目前國內生產的砌塊、板材,在節能、節水、節電、可持續發展上達到標準的較少,能夠滿足建筑功能要求的更少,這制約了鋼結構建筑的應用。
    五、鋼結構住宅的發展情況
    我國鋼結構住宅起步較晚,但發展態勢及趨勢不錯,市場潛力巨大,有很大的上升空間。
    我國的鋼結構住宅比發達國家起步晚約三十年左右,歐、美、日等國家已占市場份額的主導地位50~85%。中國鋼結構住宅產業化規模和生產制造效率相距甚遠,市場占有份額低下,不到1%
    據有關資料介紹,發達國家應用鋼結構住宅的始于20世紀60年代。
    工業發達國家,其基本建筑用鋼量遠遠高于我國。像日本,基本建設用鋼量占鋼材總產量的50%以上,其中建筑鋼結構用鋼量占用鋼量的10%左右,從20世紀60年代中期到今,每年竣工的建筑面積中,鋼結構都超過混凝土結構。
    美國鋼結構協會1998年提供的資料顯示,1993年建萬的鋼結構住宅為1.3萬套,到1997年達到9.5萬套,分別占住宅總套數的1.7%7.0%。據美國鋼鐵協會(AISI)估計,1994年美國有50000~75000戶住宅使用鋼結構。2000年則有25萬戶所住宅使用鋼結構。根據日本的統計,日本大量建造的鋼結構建筑中90%以上為5層及以下的低層建筑,據2000年統計,日本的各種結構體系住宅建筑中22.1%為鋼結構,11.9%為預制房屋。在澳大利亞,鋼結構預制輕鋼住宅市場占有率為15%。歐洲的比利時,荷蘭,盧森堡、美、法、德國一些地區都采用了聯排式鋼結構住宅。
    我國鋼結構住宅工程雖然起步較晚,但發展還是較為快,有著廣闊前景,其特征是:
    1.鋼結構住宅的試點工程項目量大而廣,遍布各地;
    2.種類包括的也比較全,有低層、有多層小高層、也有高層,并且用途也多種多樣,有住宅、有商住、有辦公樓,也有超市等。
    3.使用的鋼材,有一般常用的鋼材、也有耐火耐候鋼。
    4.結構體系選擇也進行了各種嘗試,有純框架、有框支,有框架、剪力墻、框架、核心筒,也有懸吊結構。采用鋼筋砼住或鋼柱,采用組合梁的工程也有。還有正在試驗中的鋼板剪力墻框架體系。也有采用鋼管砼的,其中有圓鋼管,方鋼管,矩型鋼管,也有采用鋼骨砼組合斷面的。
    5.在梁住的節點上也有創新,采取了有利的節點及常用的梁住連接。
    6.樓板樣式也比較多;有預應力大板,疊合板,也有現澆砼板和壓型鋼板組合樓板,還有構式樓板,sp板等。
    7.與結構體系配套的維護結構也有較快發展,有砌塊外加飾面,有條型板材,也有整片墻體的復合板。
     
    六、發展鋼結構住宅的市場需求
    1.我國城鎮化發展的需要,建筑業成為國民經濟高速增長的支柱產業
    目前,世界上發達國家的城鎮化水平都在60~70%之間。1990年,根據聯合國人居中心的統計資料,非洲地區城鎮化水平為3.9%,拉丁美洲地區為71.5%,大洋洲為70.6%,北美洲為75.2%,歐洲地區為73.4%。發展中國家的平均水平為37.1%,而我國1990年為26.4%1995年上升為29%,比發展中國家分別低11個百分點和8個百分點。
    從國際經驗看,工業化中期階段是城鎮化水平提高最快的時期。拿我們的近鄰,日本和韓國為例。日本在19471975年的工業化加速時期,城鎮化水平由28%提高到75%28年提高了47個百分點,平均每年提高1.67個百分點。韓國19601981年城鎮化水平從28%提高到56%21年提高了28個百分點,年均提高1.33個百分點。今后20年,我國工業化進入加速階段,政策上還要采取一系列措施加以扶持和引導,城鎮化率每年提高1個百分點應該是沒有問題的。
    2000年,我國城鎮化率為36.2%。近10年城鎮化率年均提高約1個百分點。今后20年,我國將加快城鎮化進程,城鎮化率每年還會提高1個百分點,2009年,我國的城鎮化率達到46.6%,到2020年將達到56%
    1)目前以住宅為主的房地產市場很大,1999年城鄉住宅峻工面積為15億平方米。目前,我國的城市化水平比較低,從住宅潛在需求來看,要使城鎮居民每戶能住上一套符合聯合國適當住房標準的居住房、人均就需增加6.4平方米。要把住房成套率從70%提高到100%,就需新建5500萬套,即40億平方米住房。有人估計,今后10年,為滿足我國城鄉居民的居住需求,每年要建造13億平方米住房。至于需要更新改造的危舊住房和需要維護的現有信房數量就更大了。
    城鎮居民人均可支配收入。2000年為6280元。過去20年我國城鎮居民人均可支配收入年均增長5.9%。今后20年,我國經濟將繼續快速發展,同時提高人民生活水平又被作為工作的出發點,城鎮居民人均可支配收入將達到12000元,2020年達到18000元。
    農村居民家庭人均純收入。2000年為2253元。過去20年我國農村居民家庭人均純收入年均增長6.4%。前些年,增速放慢,但近年來,中央出臺了一系列促進農民增收的政策,農民收入已經開始出現恢復性增長。今后20年,隨著農村改革的深化和農業現代化水平的提高,農民非農收入大幅度增加,特別是城鎮化的巨大推動,農民收入較快增長,按年均增長6%計算,2020年為7300元,距8000元的標志值還有一定差距。
    2)從節約土地來看,改變落后建筑形式,使用鋼結構也是必然。
    從前,中國是世界上最大的磚砌體和混凝土建筑大國,每年生產7000多億塊磚(約上世界產量的1/2),5億噸水泥(占世界產量的1/3強),生產粘土磚的代價是每年毀掉農田15萬畝,消耗標準煤約7000萬噸,生產水泥的代價是每年排放溫室氣體CO23億噸(生產1噸水泥熟料排放1CO2)破壞的礦山和排放的廢水則難以統計,更為嚴重的是磚、混凝土都是不可再生材料,一次性使用后果嚴重,形成的建筑垃圾將極難處理。
    特別是隨著“十一五規劃”的制定,18億畝耕地紅線正式成為土地管理與宏觀調控的國策。國家將實行更嚴格的土地政策,粘土磚的使用必將越來越受到限制。
    節約土地,整理農村住宅,集約化發展也是目前的既定國策之一。
     
     
    3.節約減排
    能源是發展國民經濟、改善人民生的重要物質基礎。目前我國能源形勢相當嚴峻,在今后的長時期內地將難以緩解。在我國居住面積增長10%,因居住引起的能源消耗增長約30%,如果把建房過程中所消耗的能源也計算在內,將占到一次性能源消耗總量的37%。而我國與同緯度的發達國家相比,墻體、屋頂和門窗單位面積的傳熱量占建筑能耗比重高達75%;且房屋的保溫隔熱性能相差3倍以上;我國建筑能源消耗占我國全年能源消耗總量的1/4。放任這種高耗能建筑持續發展下去,能源生產熱必難以長期支撐此種浪費型需求。
    我國大氣污染的主要形式有三種:可吸入顆粒物;機動車尾氣;采暖季煤煙污染。有數據表明,我國采暖能源消耗多達1億噸標煤,約占我國全年能源消耗總量的16%。所以,利用新墻體材料提高我國農村墻圍護結構熱工性能是目前必須解決的問題。
    同時,中國政府也在哥本哈根全球氣候大會向上作出的40%~50%減排承諾——延緩二氧化碳的排放,既到2020年中國單位國內生產總值(GDP)二氧化碳排放比2005年下降40&-45%。隨著節能減排工作的展開,低碳經濟的推行將勢在必行。而要想搞低碳經濟,基本上要在三個部門進行:工業部門、交通部門和建筑部門。這三者的二氧化碳排放,在整個經濟體系當中占80%85%,這其實給我們指出了一個重點——節能環保的低碳建筑也必將大行其道。住宅建設中節能、節地、節水、節材問題非常重要,它不僅關系到住宅能源消耗的問題,99%屬高能耗建筑;每年新建的近13億平方米建筑中95%仍屬高能耗建筑,其單位面積能耗約28%,再加上建材生產的能耗,用于建筑的能耗已占到社會總能耗40%。從這些數據不難看出,建筑業是一個高能耗的行業。如果節能省地型建筑能大力推廣,其社會的經濟利益和對地球的資源利用都有積極的作用。所謂“低碳經濟”不僅僅是指一種經濟發展方式,也是指一種生活方式和消費方式。“節能就是發展低碳經濟,利用可再生能源也是發展低碳經濟。”
    我國是一個人口眾多,能源和土地資源緊缺的發展中國家,在《十一五》規劃內,降低全社會建筑能耗和資源消耗是關系國家能源戰略和資源節約方針的重大任務。如果能達到建筑節能的標準,我國節約的能源等于4個三峽滿負荷的發電量,這意味著在能源投資節約6000億人民幣。故此,發展節能墻體體系,不僅是住房建設和建筑業現代化的需要,也是實施我國可持續發展戰略所必須。為使我國國民經濟持續、穩定、協調發展,提高環境質量,必須節約使用能源,逐步扭轉能源浪費嚴重的狀況。所以,利用新技術、新材料來提高我國外墻圍護結構材料性能是目前必須解決的問題。
     
    七、結語
    綜觀世界上發達國家的發展過程及趨勢以及我國目前所處的發展階段,建筑鋼結構的發展正處于一個上升的發展階段,勢必帶動鋼結構住宅的健康發展。
    從年內的各階層反應來看,都給鋼結構住宅建筑以極大的關注。11月,由建設部信息促進中心在深圳召開了多高層鋼結構住宅的發展論壇,12月份的第二次高峰論壇也談到了鋼結構住宅的發展問題,12月北京市建筑鋼結構委員會召開華北地區的輕鋼結構研討會,也多人次談到了鋼結構住宅的發展問題。從年初開始,中華建筑報即對鋼結構住宅的發展及存在問題,從不同角度給與了報道和關注,這是因為:
    1、從國家的大政方針方面,將住宅產業化提到日程上了,而且是非常重視的,毫無疑問,鋼結構住宅的推廣應用是最適合住宅產業化的。
    2、從節能減排、環保、可持續發展綠色建筑的角度來看,鋼結構住宅應大力使用、推廣、應用。
    3、從本世紀初到目前,各項技術準備、人才儲備都已經成熟,鋼產量達到6.3億噸,已經有數十次科技項目經過實踐,取得一定的經驗,已建成幾百萬平方米的鋼結構住宅,經驗和教訓已經取得不少。另外有了兩本鋼結構住宅的設計規范及若干地方標準,綠色住宅及住宅的各項要求規程基本齊備,節能的指標也都很具體了。所以,可以說,初步的技術準備已經具備。
        4、從近年來發生的一系列地震來看,人們逐步地認識到鋼結構的抗震優越性,提高了保護生命的意識,逐步地對鋼結構住宅有了理性認識。
    5、各大鋼鐵企業,從專業角度及產品銷售角度都參與進來,參與鋼結構住宅的開發、應用及推廣,無疑會推動鋼結構住宅的發展。
    6、從國家的規劃角度,也給予了高度的重視,“十二五”有關鋼結構房屋建筑的規劃建議列入。促進鋼結構房屋建筑質量全面提高,加強對鋼結構抗震、抗風、耐腐蝕、耐火以及結構安全、健康、檢測的研究開發,提高建筑物使用期限和實際壽命更加先進、科學、合理,促進相關配套產品、部件的完善提高,到2015年實現鋼結構房屋建筑總量占全國房屋建筑15-20%左右。
    7、已經形成像賽博思這樣的專業鋼結構住宅開發建設公司,而12月初,“國家鋼結構住宅產業化基地”落戶于杭蕭鋼構,就是國家政策的體現。杭蕭鋼構年生產規模初步定為1300萬平方米,產值300億元。
    8、地方政府已經開始出臺一些扶持政策,來促進住宅產業化,例如,如果達到產業化節能減排等要求,可以將容積率提高5%,即讓開發商多出5%的建筑面積,當然是一個不小的數值和效益。
    9、國際機構的促進,國際鋼鐵協會于2005年來到中國,與寶鋼聯合,進行鋼結構住宅的推廣和研發。
    總之,目前鋼結構住宅建筑的發展經過3-4年的沉寂之后,已經復蘇待發,2-3年之后,必定迎來新的發展時期。



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