摘要:目前,钢结构住宅已经在全球范围内掀起一股新的浪潮,生活质量的不断进步提升了人们对住宅的要求。本文主要详细描述了我国钢结构住宅的发展背景与现状和钢结构的优势,介绍了我国现阶段常见钢结构住宅体系及应用实例,分析了钢结构住宅需要解决的问题并研究了我国钢结构住宅未来的发展方向。
关键词:住宅;钢结构;钢结构住宅产业化
引言
20世纪90年代,住宅科研设计领域提出了“住宅产业化”的建筑理念,表明国家开始了对钢结构住宅的重视。21世纪以来,我国的经济水平已大大提高,国力逐渐增强,已成为全球钢产量第一大国,但是我国钢结构房屋的建设与国外相比仍然有一定差距。在一些经济发达的国家和地区,钢结构房屋仍在逐步增长,我国应加快钢结构房屋的建设,促进中国钢结构住宅的持续推广,并将我国带入高效节能住宅的新时代。
1 钢结构住宅的历史发展背景
1.1 国外钢结构住宅发展背景
从18世纪到20世纪初,英国、美国、法国和日本等资本主义强国的钢铁工业和钢结构技术通过工业革命发 展迅速。钢铁技术的成熟和材料力学的发展为钢结构的发展奠定了物质和理论基础。
二十世纪初,在建筑结构不断发展,建筑体系逐渐健全,特别是在钢结构房屋中,钢结构技术方面进行了大量研究。当代世界经济发展迅速,不同国家的经济相互影响,结构钢住宅已在世界发达国家和地区进入深度开发阶段,并且已经基本成熟。近年来,世界钢材总量持续增加,欧洲,美国,日本等主要钢铁生产国以及经济技术发达的国家和地区一直在不断扩大钢材结构和钢材的使用范围,打造多元化的钢铁。
较目前而言,日本、美国以及欧洲国家在钢结构住宅技术方面比中国要先进很多,在住宅建筑领域,钢结构技术已经得到充分的发展和进步,而钢结构住宅正在朝着工业生产的目标前进。随着科学技术的不断进步和学术研究的不断深入,钢结构领域的CAM,BIM等技术也得到了很大发展,提供了有效和快速发展的钢结构住宅的技术支持。
1.2 我国钢结构住宅发展历程及背景
1.2.1我国钢结构发展历程
我国建国70年以来钢结构发展历程大概可以分成以下几个阶段:
一、初盛阶段:
二十世纪50至60年代初,新中国成立,在苏联的经济及技术的支持下,全国各地开始建设钢结构制造厂、安装公司等,先后建立的二十多个钢铁建设公司。我国钢结构住宅从无到有,短短几年时间建成了许多钢结构房屋,为我国钢结构住宅产业打下了根基。低潮阶段:
二十世纪60年代中后期至70年代,虽然我国钢铁工业有了较大发展,但各地区钢材需求量也逐渐增长。国家提出节约钢材的相关政策,但是在实施过程中也出现过一些误解,导致人们尽量避免使用钢铁,限制了钢铁的使用及发展。
二、发展阶段
从80年代到90年代,随着改革开放的不断深入,中国促进了具有中国特色的社会主义市场经济和钢结构建筑的快速发展。1997年,中国的钢铁产量超过了1亿吨,为钢结构房屋的开发奠定了良好的物质基础。人们开始关注钢结构房屋,并不断从国外学习技术和知识。钢结构房屋的建设已在全国范围内开始,钢结构房屋已开始进入初期阶段。
三、快速发展阶段
21世纪至今我国钢结构处于快速发展阶段,我国钢铁产量不断增长,促进了钢结构住宅产业化发展,国务院和建设部相继发表了诸多文件,大力推动钢结构住宅产业的发展,深入研究,不断开发新技术,提供政策和资金的支持。钢结构住宅的开发和应用越来越活跃,全国各地相继建立了许多钢结构的住宅项目单位,如远大的集成住宅、上海中福城等,钢结构住宅逐渐深化到全国各地并深入到生活的各个领域。
1.2.2我国钢结构住宅发展背景
钢结构住宅在我国的发展相比于其他国家来说起步比较晚,在二十世纪80年代,伴随着改革开放的步伐,钢结构住宅开始进入大众的视野。我国钢结构技术也逐渐向西方国家学习,不断改进。随着我国经济的不断发展与增长,钢筋产业不断发展,我国钢结构住宅建筑迅速成长。现在中国已经成为钢筋产量大国,2018年中国钢材产量超过为11亿吨,与此同时2018年钢材料需求量为10.90亿吨。结合目前情况来看,伴随着我国钢铁产业的崛起,钢结构住宅建筑成为我国一种新型建筑产业。
为了促进我国钢结构住宅的发展,政治也为其创造了条件。国务院相继发表了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》、《关于促进建筑业持续健康发展的意见》等相关政策,并2017年在“十三五”规划中,明确提出要促进钢结构的建设,积极稳定地促进钢结构住宅的建设过程。2019年建筑部发布了《装配式钢结构住宅建筑技术标准》已开始实施,努力实施建筑业现代化等发展政策。目前,全国已建成大量的低层,多层,高层钢结构房屋示范工程,显示出钢结构住宅发展的良好势头[1]。
2 我国钢结构住宅现状
目前,随着我国经济实力的不断增强,钢结构住宅发展不断壮大并成为我国重点发展项目。住宅建设已逐渐成为我国国民经济的重要产业,其中钢结构住宅必将成为中流砥柱,优异的钢结构设计、科研成果不断开发。我国在建筑产业领域正专注于全面引进优质钢结构,并针对各种的建筑工程,均可因地制宜地选择以钢结构作为核心性的建筑构造。与此同时,钢结构住宅的结构设计思路及其设计方式也有了明显的改进与提升,显著拓宽钢结构在住宅建筑领域表现出来的运用前景[2]。
我国现流行的钢结构体系见表2-1
表2-1 我国钢结构住宅体系特点
3 钢结构住宅的特点及存在问题
3.1钢结构住宅的特点
钢结构住宅与其他建筑结构住宅相比(如钢筋混凝土住宅、砖结构住宅)更加轻便,强度更高,成本更低,安装简便,施工迅速,周期时间短,住宅强度更高,能够更好的利用空间,布置灵活性大,绿色施工污染少以及具有更加良好的抗震性能[7]。钢结构在设计,施工,使用和整体经济方面具有相对优势。
简而言之,钢结构是当前最适合的创新住宅结构系统。钢结构房屋可以根据不同人群的审美要求进行设计,并结合使用功能的不同要求,可以设计出不同类型的新型房间,从而可以产生美观和经济的效果。随着经济的发展和科学的进步,人们的观念和生活方式日新月异,生活质量要求将不断提高。因此,钢结构房屋是最适合灵活住宅设计的结构系统[8]。
3.2现在存在的问题
一、钢结构住宅价格较高。
根据现在市场价格体系和资源的稀缺,钢铁材料价格普遍偏高,而且现阶段,钢结构住宅技术还没有达到世界领先水平,所使用的技术成本较高,消费者接受能力有限,由此阻碍了钢结构住宅产业化发展的步伐。
二、钢结构技术人才匮乏、技术低。
我国目前在钢结构的技术方面研究不够深入,在施工过程的各个阶段缺少相应的专业人员和专业技术,我国进行钢结构设计时,大多以国外的建筑特点和设计经验为参照方案,与我国建筑物的实际情况形成偏差,设计条件与规范要求和发达国家仍有差距。
三、钢结构住宅相关的标准、规范不完善。
由于不完善的标准和规范,各种部件的设计和制造相对发展较慢,这阻碍了中国钢结构房屋的工业发展。目前,在我国不同地区,对钢结构住房的推广有所不同且研究进程较为缓慢。
四、钢结构住宅宣传力度不够、认识不足。
政府对钢结构住宅的改善及宣传力度相对较小,钢结构住宅理念没有深入到我们的生产和生活中,而且人们对住宅的新结构、新工艺、新技术、新材料都在短时间内难以很快接受。现在我国钢结构住宅的应用实例较少,应用普及区域小,就河北省沧州市而言,钢结构住宅仅在沧州市内几个,如河北沧州福康家园项目,然而在黄骅等地区钢结构住宅基本没有普及。
4 钢结构住宅的未来发展方向
2019年7月,我国住建部先后确定山东,河南等六个省为试点项目,以促进住宅钢结构的建设。结合当前我国钢结构住宅应用面积小、范围窄等国情,我国钢结构住宅首先应实现全国化,以房地产公司为龙头,以项目为平台,与住房相关的产业联系起来,形成产业链,以实现有序生产利益共同体。其次,我国未来应向多层、高层及超高层房屋建筑和绿色环保建筑发展,并在国家政策和经济支持下,实现钢结构住宅产业化、装配装修一体化等目标。
5结论
历经10多年的发展,钢结构住宅产业化的理念已逐步深入我国各钢结构企业,并且,钢结构住宅的建设效益指标是十分优良的,同时,钢结构住宅符合可持续发展政策,符合绿色、环保、节能、创造的发展理念,但目前在实际建设中,但我国的钢结构住宅也能存在一些问题。需要了解当前的研究和开发问题,明确研发重点,控制成本,提高性能,提高效率并更好地促进钢结构住宅的发展,使其成为国民经济的重要增长点。总体而言,钢结构住宅在未来拥有有良好的前景。
参考文献:
[1]赵丽炜,对我国钢结构住宅建筑发展的现状及趋势分析.商情,2014(23).
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[7]陈志华,et al.,方钢管混凝土组合异形柱结构住宅体系综合建造技术研究.建筑技术,2018.49(04):p.376-380.
[8]晏凌峰,基于弹性设计理念的钢结构住宅设计研究.2017,北京交通大学.
论文作者:陈明霞1,刘兴旺1,2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
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