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装配式钢结构建筑前景广阔
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装配式钢结构建筑前景广阔

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  在日前召开的全国住房和城乡建设工作会议上,住房和城乡建设部提出了2019年的十项重点工作,其中,“以发展新型建造方式为重点,深入推进建筑业供给侧结构性改革”在钢结构行业引起强烈反响。为广泛传播装配式钢结构建筑的相关知识,中国建设报记者日前对厦门市建设局巡视员、副局长林树枝进行了专访。

  中国建设报记者:林局长,住房和城乡建设部提出,要“大力发展钢结构等装配式建筑,积极化解建筑材料、用工供需不平衡的矛盾,加快完善装配式建筑技术和标准体系”,对此,您有什么看法?

  林树枝:我认为非常好,因为真正具有天然优势的装配式建筑就是钢结构。装配式建筑是一种采用“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用”的现代工业化生产方式,大力发展钢结构等装配式建筑,既可以实现传统建筑的转型升级,又可以使大量的农民工成为现代化的产业工人,同时也可以保证建筑的质量。

  中国建设报记者:您在读研期间,曾接受过中国科学院资深院士钱令希教授、中国科学院院士程耿东教授的指导,也曾在建筑设计研究院工作过,您是专家型领导,请您介绍一下钢结构的主要结构形式。

  林树枝:钢结构主要包括大跨度空间钢结构、低层轻型钢结构以及多高层、超高层钢结构等,我们常见的体育场馆、会展中心、机场航站楼等均属于大跨度空间结构,其包括网架、网壳、桁架、索—膜结构等结构类型;轻型的工业厂房、仓库、活动房屋等为低层轻型钢结构;多高层、超高层钢结构主要用于住宅和办公建筑等。

  在中国,很多标志性建筑都是钢结构的,譬如,国家体育场(鸟巢)、国家大剧院、500米口径球面射电望远镜、北京大兴国际机场等;在国外,很多标志性建筑也采用钢结构,譬如法国的埃菲尔铁塔等,可以说,这些工程淋漓尽致地展现了钢结构建筑的优势。

  林树枝:钢结构建筑的结构体系有钢框架+钢支撑或钢框架+钢支撑+钢板剪力墙等,目前,在工程上为了减少建筑侧移,有时会加上屈曲约束支撑、阻尼器。

  众所周知,钢结构建筑具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、工业化程度高、有效使用面积大等优点,与其他结构体系相比,建造钢结构建筑的钢材是可以回收再利用的。此外,如果建筑方案欲追求独特的创意、独特的造型,结构体系非钢结构莫属,钢结构是展现优美建筑景观的重要手段之一。

  不仅如此,钢结构建筑最适合工厂化生产,在施工现场装配或焊接,使建筑熔成一个整体,保证了建筑结构的整体性。

  中国建设报记者:目前,钢结构在机场航站楼、体育场馆、工业厂房等公共建筑的应用已经很普遍,但在住宅领域的应用不尽如人意,问题在哪里?

  林树枝:大量的公共建筑采用钢结构,离不开钢结构固有的施工速度快、构件加工精度高、安装尺寸精准等天然优势。目前,在高层办公建筑,甚至是高端住宅建筑(住宅公建化)、高端酒店建筑采用钢结构在技术上已经基本没有问题,其外围护墙体可以用幕墙解决,可以做到建筑物具有良好的采光通风、隔音隔热、绿色节能、舒适环保,同时外围护结构还可以做到抗震抗风、不渗不漏等。

  然而,普通钢结构住宅就存在较多问题。尽管钢结构住宅的设计和施工技术已经较为成熟、完善,但在钢结构与外围护系统、管线设备系统、内装系统等的匹配方面目前仍有较多问题需要解决。我认为,目前钢结构住宅在国内难以迅速推广的原因是外围护系统、管线设备系统、内装系统等没有统一的规范、标准,企业自主研发的钢结构住宅标准体系也各不相同,因此,统一规范、标准很有必要。

  中国建设报记者:地震,让国内外更多的人了解到钢结构建筑的抗震优势,于是,部分单位将原混凝土结构的设计方案改成钢结构建筑,这种情况在高层住宅也有不少,您怎么看?

  林树枝:高层钢结构住宅有建造优势,但钢结构住宅并非用钢材代替混凝土作为受力结构体系这样简单,开发钢结构住宅最主要的问题在于采用什么材料和体系(包括楼板、墙体、厨卫等),与钢结构住宅相配套,才能保证用户在使用时不会出现问题。

  我认为,与钢结构住宅配套的楼板应具有较大的平面刚度和隔声效果,在施工的过程中应当方便快捷;外墙板必须具备防潮、防湿、隔热、保温、防裂、防火等功能;内墙板应具有隔声效果,并能灵活地安装与拆卸;厨卫设施也应该标准化设计。

  林树枝:通过在国外学习以及亲眼目睹了汶川地震后房屋倒塌的情况,我认为应大力发展各类钢结构住宅。

  2008年,作为厦门市援川房屋应急评估专家组组长,我带领15位专家组成员到灾区参加抗震救灾,所到之处满目疮痍,很痛心。农村灾区房屋损毁最严重,主要是大量的农村房屋没有抗震设防。为了从根本上彻底解决这个问题,我认为应借鉴欧美等发达国家的经验,在乡镇和农村,积极推广集设计、制作、安装、装修、整体厨卫为一体的轻钢结构和木结构等抗震性能优良的住宅结构体系。令人遗憾的是,钢结构住宅在我国每年的建设量仅占房屋新建面积的不足2%。

  欧美等国家大多采用钢结构、木结构建设住宅,因为木结构、轻钢结构的建筑抗震能力强,可以有效地保障人民生命和财产安全。我国的住宅大多为砖混结构或钢筋混凝土结构,其自量大,地震力也大,加上施工质量等问题,遭遇地震时,住宅垮塌较多。

  林树枝:我国是产钢大国,但不是钢结构的应用强国。有关数据显示,建筑钢结构仅占钢材总产量的6%左右,与发达国家占钢材总产量的50%~60%的比例还有很大差距。我们应该看到,差距就是希望,说明我国的钢结构发展还有很大的空间。

  随着政府对建筑钢结构应用的鼓励和扶持,钢结构的关键技术难题不断被攻克等,都为钢结构的发展提供了广阔的空间,最重要的是,推广应用钢结构已成为社会共识,钢结构已迎来大规模推广应用的春天。

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