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钢结构与绿色建筑:国家战略新兴产业

2011-8-16

来源:建筑时报

  □方鸿强

  目前,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会消耗了全世界40%的水泥和钢材。而就在这一片造楼热土上,“短命建筑”层出不穷,拆四星盖五星,未完工又推平。爆破声中,大量“青壮年”建筑用浓烟和瓦砾,上演着一场场非正常“死亡”。

  欧美建筑平均寿命是80年以上,相比之下,我国建筑平均寿命却只有30年,不及国标最低使用年限的60%。房子拆一次创造了GDP,再盖一次又创造了GDP,在这种“破坏式建设”的怪圈中,在重复建设的过程中,我国创造了两项世界第一: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%。英国《金融时报》指出:“中国可能已经成为全球最大的建筑浪费国”。“英年早逝”的“短命建筑”与建设“节约型社会”的精神相悖,更是与科学发展观严重背离。其后果不止是造成社会资源的巨大浪费,同时产生大量的建筑垃圾,被堆放和填埋在城市周围,陷入“垃圾围城”的局面,不仅占用土地,其中含有各种有害化学物质,严重腐蚀地表和污染地下水源,危害极大,对人类生存环境构成威胁;而且割裂了城市历史文脉,削弱了城市学问传承,城市风貌遭到严重破坏。房屋拆迁引发社会矛盾,影响社会稳定。

  从2009年1月1日起,我国的《循环经济促进法》颁布实施,在第二十五条第二款中规定:“城市人民政府和建筑物的所有者或者使用者,应当采取措施,加强建筑物维护管理,延长建筑物使用寿命。对符合城市规划和工程建设标准,在合理使用寿命内的建筑物,除为了公共利益的需要外,城市人民政府不得决定拆除。”

  发展绿色建筑已经明确写入国家的“十二五”规划之中,这是绿色建筑第一次进入国家规划。强调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,预示着绿色建筑发展新阶段的到来。发展绿色建筑,最大限度地节能、节水、节地、节材,减少污染,保护环境,改善居住舒适性、健康性和安全性,不仅是转变建筑业发展方式和城乡建设模式的重大问题,而且关系到群众的直接利益和国家的长远利益。目前,我国正处于加快推进工业化、城镇化和新农村建设的关键时期,发展绿色建筑面临极好机遇。

  要抓住机遇,从规划、法规、技术、标准、设计等方面全面推进“绿色建筑行动”,千万不要丧失机遇。发展绿色建筑是一个国家的重大问题,涉及到长远利益,要全面推进绿色建筑行动。显然,绿色建筑已经被提升为国家策略。只要每年新增绿色建筑项目100个,“十二五”期间将节能8.5亿千瓦时(煤29.2万吨),减排二氧化碳76.6万吨,节约水资源0.3亿吨,可再循环材料1.1亿吨。

  在建筑工程领域推广钢结构是建筑业发展循环经济的重要内容,是传统土木建筑业的转型与升级。钢结构建筑具有“轻、快、好、省”四个优异性能。对环境破坏小,强度高,自重轻,抗震性能好,地基基础费用省,建筑品质高,工业化程度高,增大建筑空间使用面积,可干式施工,不受施工季节影响,节约用水,施工占地少,产生的噪音小、粉尘少,施工周期短,造价容易控制,适合于不同气候条件和大气环境,可再次利用,减少建筑垃圾和环境污染,拉动其他新型建材行业的发展,易于产业化生产。它是对城市环境影响最小的建筑结构之一,在发达国家已被广泛采用,所以被称为绿色建筑的主要代表。

  2009年,我国建筑对钢材的消费约占全部钢产量的50%~60%,与世界钢材的平均消费水平相当。但是,在我国建筑对钢材的消费中:主要是用于钢筋混凝土中的钢筋、钢丝、钢绞线,机电管线和门窗、栏杆及五金配件等等,而真正意义上的钢结构建筑的用钢只占10%左右。我国房屋建筑中钢结构建筑的建筑面积约占2%,而发达国家建筑面积占到40~60%。与我国相邻的日本,钢结构建筑占建筑总量的50%左右,韩国钢结构建筑占建筑总量的20%左右。从这些数据,我国钢结构建筑用钢量严重偏低,与钢产量的快速增长形成了巨大的反差,这也是造成我国钢材总体供大于求的一个主要原因。中国工程院院士、清华大学陈肇元教授不无担忧地说:“烧制水泥用的优质矿料已感短缺,配制混凝土的砂石在许多地方已十分紧张。一些地区开采砂石已经严重毁损河床、破坏植被,沿海地区如宁波、舟山等地因滥用海砂已给一些工程带来了重大隐患。”人工操作,现场湿式施工,施工产生噪音、粉尘,不可回收利用,产生建筑垃圾和环境污染。中国人不善于使用钢材是有其历史原因的。我国曾经是一个严重缺钢的国家。50~60岁左右的人大概都记得,1958年全民大炼钢铁,那时口号是“节约用钢、以木代钢”。现今,中国的钢产量已经突破6亿吨,中国的建筑技术政策也从“限制用钢、节约用钢”过渡到“合理用钢、鼓励用钢”。1999年8月国务院办公厅转发了《关于推进住宅产业现代化,提高住宅质量若干意见的通知》;2001年12月,建设部印发了《钢结构住宅产业现代化技术导则》;2010年12月7日,由住建部授予的首个“钢结构国家住宅产业化基地”在浙江杭萧钢构挂牌。

  随着我国钢材产品及品种、质量的提高,以及建筑钢结构应用技术的迅猛发展,开创了钢结构在建筑应用的新时期,我国钢结构建筑发展的春天。2010年我国的钢产量比日本、美国等排名在第2~10名国家的总和还要多,占到了全世界钢产量的43.3%,我国已是真正的钢铁大国为我国钢结构建筑的发展已奠定了强大的基础。

  国家钢铁产能过剩,已颁发了鼓励建筑用钢的政策。钢结构建筑的技术基础条件《标准》、《规范》和《规程》已基本完善;设计工具(App)齐备;具备了技术研究与产品开发能力;国内形成了完备的人员教育与培训机制;浙江省省级重点实验室——浙江省空间结构重点实验室。在全社会推广住宅产业化、绿色建筑的趋势下,各级政府和有关部门对钢结构产业都给予积极的引导,大力的支撑。钢铁生产企业积极配合生产出适合与建筑用的钢材。

  制造与施工安装能力的整体提升,我国钢结构制造企业在册登记过的有上千家,浙江省有上百家,浙江精工、东南网架、杭萧钢构、杭州恒达等多家钢结构特级制造企业,浙江杭州的萧山被授予“中国钢结构产业基地”,钢结构已成为浙江省工程建设领域的一张“金名片”;有10 多家装备水平、生产技术经营管理能力接近国际水平,生产线的主体设备是国外引进;国内钢结构企业的年产能力已达到1000万吨以上,很多企业的任务不足,生产能力得不到发挥;分布不均衡:沿海多、江浙沪地区多、技术水平较高、质量较好;中西部少,水平高低不等;钢结构施工安装队伍也有了很大的发展,知名的钢结构制造和施工企业浙江省内就不下数十家。

  中国建筑金属结构协会、中国钢结构协会和浙江省钢结构行业协会公布的统计资料显示,目前我国建筑钢结构企业的总产值约为1200亿元左右,其中:浙江省钢结构企业的总产值就已经接近600亿元。2011年4月11日,中国钢结构30强揭晓:浙江共有12家企业上榜,占40%,其中前10名有5家,占50%。钢结构优质工程最高荣誉——中国钢结构金奖:浙江共44项,占40.4%;个人最高荣誉——中国钢结构优秀项目经理:浙江共35名,占52.2%。杭州的萧山被授予“中国建筑钢结构产业基地”。北京奥林匹克运动会新建场馆中钢结构工程,浙江占41.7%;为上海世博会、广州亚运会、现代化高铁建设……都作出了巨大的贡献。

  结合钢结构的特点,以绿色建筑为主题,按照“零资源、零能耗、零排放、零污染、零工地、零距离”这“六个零”的建筑设计理念,开发钢结构住宅建筑产品。“零”资源。最大限度以钢材和其他可再生资源作为建筑材料,利用钢材循环生产技术和钢结构技术;“零”能耗。采用新型节能保温透气的钢结构建筑配套建筑材料、被动式节能空调技术和清洁能源集成应用技术,包括水蒸发制冷、太阳能集电、集热技术,将建筑全生命周期能耗降到最低;“零”排放。钢结构降低粉尘,采用雨污水回收及渣物处理,使二氧化碳和污水污物排放被杜绝;“零”污染。利用现代钢结构技术,工业化和标准化制造,集成生产、施工现场快速拼装的经营模式,使建筑过程无噪音、无大气污染、无污水排放;“零”工地。将施工现场需要的关键构件和部件移至室内工厂生产,生产完成后到现场实行快速拼装施工工法,提高作业功效、缩短施工周期,实现“零”现场施工装配;“零”距离。以实现了构件标准化、供应系列化、生产工厂化、施工装配化,随时随地通过物联网智能控制系统操控营造和使用的耗能设备,实现零距离连接。

  从长远来看,由于我国优质的铁矿石资源相对缺乏,只能从巴西或澳洲高价进口。作为现代化工业的粮食——钢铁,必将成为制约我国大踏步地向现代化迈进的一个“瓶颈”。当前大量建设的钢结构建筑更是一种十分宝贵的优质资源。所以说,钢结构建筑与我国的城市化建设和保障性住房相结合,其实就是一种国家长远的战略储备产业,造福子孙万代,其意义更为重大。立足技术创新,改革传统建筑体系,促进钢结构产业化、标准化和配套化,推动钢结构在工程建设中的发展和应用。以钢代木,保护地球生态资源;以钢代砼,促进绿色低碳建筑;造福子孙万代。钢结构建筑产业是国家战略新兴产业。

  (编辑系中国汉嘉设计集团股份有限企业教授级高工)

 
 
 
 
 
 

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