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綠色裝配式鋼結構建筑可持續發(fā)展路徑
【摘要】隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、人口老齡化的加劇以及建筑業(yè)綠色可持續發(fā)展理念的持續推進(jìn)，裝配式建筑應運而生，鋼結構是裝配式建筑的發(fā)展方向。論文總結目前我國裝配式鋼結構發(fā)展面臨的問(wèn)題，從完善相關(guān)政策、構建技術(shù)標準體系、加強產(chǎn)業(yè)協(xié)作等方面提出對策建議，以期推動(dòng)裝配式鋼結構的可持續發(fā)展，促進(jìn)建筑業(yè)的轉型升級。
【關(guān)鍵詞】裝配式建筑；鋼結構；可持續發(fā)展
1引言
作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)在近年來(lái)取得了顯著(zhù)成就，對我國經(jīng)濟發(fā)展、改善民生、城市化建設等方面都起到了重要支撐作用。但不可否認的是，建筑業(yè)仍然是能耗高、建造方式粗放、信息化水平低的傳統行業(yè)，不符合建設資源節約型和環(huán)境友好型社會(huì )的要求。建筑業(yè)要改變現狀、尋求高質(zhì)量發(fā)展就必須融合先進(jìn)的發(fā)展理念及科學(xué)技術(shù)，邁上綠色化、工業(yè)化、信息化的轉型升級之路。在新形勢下，大力發(fā)展裝配式建筑是促進(jìn)建筑業(yè)轉型升級的重要舉措。裝配式建筑是預制部品部件在工廠(chǎng)提前生產(chǎn)，然后運至工地裝配而成的建筑，按結構體系主要分鋼結構、預制混凝土結構以及木結構三大結構類(lèi)型。由于自然環(huán)境因素的限制，我國木材資源匱乏，裝配式木結構不能被廣泛推廣來(lái)解決大量的人口居住問(wèn)題，目前木結構主要應用分析于高檔低層別墅。裝配式混凝土結構雖然耐久性高、可塑性強，但是其預制構件重，運輸半徑大，運輸成本的管理費用偏高。裝配式鋼結構具有鋼材重量輕、抗風(fēng)抗震性能佳、施工周期短、建筑品質(zhì)高、有效使用面積大、節能環(huán)保、經(jīng)濟性好等優(yōu)勢，與其他兩種結構相比，鋼材可回收再利用，更契合可持續發(fā)展的理念，是綠色建筑的代表，是天然的裝配式建筑。
2裝配式鋼結構的發(fā)展現狀
鑒于裝配式鋼結構建筑具有抗震性好等優(yōu)勢，其在日本、美國等發(fā)達國家得到廣泛應用分析。日本有三成以上的房屋采用鋼結構，在住宅領(lǐng)域鋼結構甚至占比超過(guò)了七成；美國鋼結構被應用分析到各種類(lèi)型的建筑中，其中在住宅領(lǐng)域鋼結構占比超過(guò)四成。裝配式鋼結構建筑的廣泛推廣及應用分析，給社會(huì )帶來(lái)了巨大的綜合效益。在我國，鋼結構建筑的應用分析主要集中于商業(yè)地產(chǎn)、大跨度會(huì )展中心、體育場(chǎng)館、工業(yè)廠(chǎng)房等公共建筑領(lǐng)域，并且發(fā)展勢頭良好，技術(shù)較為成熟。而鋼結構在住宅領(lǐng)域則發(fā)展緩慢，和發(fā)達國家存在較大差距，這與人們對鋼結構住宅的性能優(yōu)勢認知存在局限、對鋼結構住宅的綜合效益認識不足等存在一定的關(guān)系。為了改善目前我國住宅因多為鋼筋混凝土或磚混結構而整體性差、抗震性能不佳的問(wèn)題，應大力發(fā)展鋼結構住宅。隨著(zhù)人口老齡化的加劇，建筑業(yè)人工成本處于上行趨勢，并且自xx年以來(lái)水泥、混凝土等原材料的價(jià)格快速攀升，混凝土結構相對于鋼結構的成本優(yōu)勢在逐漸縮小。鋼結構建筑有助于化解鋼鐵去產(chǎn)能困局，巨大的市場(chǎng)空白為裝配式鋼結構建筑預留了大量發(fā)展空間[1]。自xx年以來(lái)，行業(yè)層面對裝配式建筑的政策逐漸向鋼結構住宅傾斜。xx年x月，住建部公布《住房和城鄉建設部建筑市場(chǎng)監管司xx年工作要點(diǎn)》中提出要開(kāi)展鋼結構裝配式住宅建設試點(diǎn)，推動(dòng)建立成熟的鋼結構裝配式住宅建設體系。xx年x月，住建部發(fā)布《裝配式鋼結構住宅建筑技術(shù)標準》，在鋼結構住宅的設計、生產(chǎn)、施工安裝、質(zhì)量驗收、維護及管理等方面制定了詳細規范。
3裝配式鋼結構發(fā)展存在的問(wèn)題
3.1標準體系尚未完善
目前我國裝配式鋼結構建筑尚未形成統一的、行業(yè)認可的標準體系，導致整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節無(wú)法參照一個(gè)統一的標準執行，企業(yè)就不可能進(jìn)行產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)，工業(yè)化水平低導致成本增加、鋼結構市場(chǎng)發(fā)育不完善，影響了裝配式鋼結構建筑建造水平和發(fā)展速度。
3.2建筑成本高
我國建筑產(chǎn)業(yè)化起步較晚，目前處于初級階段。在此階段，采用裝配式建造方式尚未形成規模效應，預制構件標準化程度不足且生產(chǎn)和運輸成本過(guò)高，建設生產(chǎn)未做到真正提升效率，無(wú)法發(fā)揮工業(yè)化批量生產(chǎn)的價(jià)格優(yōu)勢，裝配式建筑的綜合效益不明顯。裝配式鋼結構建筑用鋼量大，其造價(jià)相較于混凝土結構偏高，在前期投入資金量大而回報周期長(cháng)，影響了企業(yè)的生產(chǎn)積極性。
3.3信息化發(fā)展滯后
建筑工業(yè)化的發(fā)展需要現代信息技術(shù)的支撐。裝配式鋼結構建造過(guò)程是一個(gè)復雜的系統工程，其建造模式既需要實(shí)現建筑、結構、機電、內裝等全專(zhuān)業(yè)系統一體化裝配，也需要實(shí)現設計、生產(chǎn)、施工等全過(guò)程一體化實(shí)施。然而，目前BIM技術(shù)雖有一定的實(shí)踐，但總體上推進(jìn)緩慢，尤其缺少對設計、生產(chǎn)、運輸、施工全過(guò)程管理及應用分析，在一定程度上限制了裝配式建筑的發(fā)展。
3.4專(zhuān)業(yè)人才短缺
與傳統建筑的建造方式不同，裝配式鋼結構建造模式需采用大量新技術(shù)、新工藝、新方法，對相關(guān)參與者提出了更高的技術(shù)要求，而行業(yè)內缺少與之相匹配的專(zhuān)業(yè)人才。設計人員、生產(chǎn)人員、施工人員、管理人員等相關(guān)技術(shù)人員都更熟悉混凝土結構建造技術(shù)和管理模式，對裝配式鋼結構缺少了解和實(shí)踐經(jīng)驗，短時(shí)間不能完全適應新的設計理念和施工方法。專(zhuān)業(yè)人才的短缺，將不利于裝配式鋼結構建筑產(chǎn)業(yè)的持續發(fā)展。
4裝配式鋼結構發(fā)展的對策與建議
4.1完善相關(guān)政策，構建技術(shù)標準體系
推進(jìn)裝配式鋼結構建筑的發(fā)展，應以政府引導為基礎，市場(chǎng)化運作為手段，適當推行相應的激勵扶持政策，如土地供給、科技研發(fā)、資金配套、人才引進(jìn)等方面給與政策傾斜，引導和鼓勵企業(yè)發(fā)展裝配式鋼結構建筑，尤其是住宅領(lǐng)域。同時(shí)應健全監管機制，制定配套措施，為裝配式鋼結構建筑發(fā)展營(yíng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境。根據裝配式鋼結構發(fā)展現狀，應加大規劃、設計、生產(chǎn)、施工等各環(huán)節的標淮化建設，完善和提高技術(shù)標準體系；加大關(guān)鍵技術(shù)、工藝工法、配套管理方法的研發(fā)力度，提高行業(yè)整體的技術(shù)及管理水平[2]。
4.2提高工業(yè)化程度，降低建設成本
導致裝配式鋼結構建筑成本高的主要原因有兩點(diǎn)：一是用鋼量大，材料成本高，因此需對主體結構進(jìn)行輕量化設計，減少整體鋼材的消耗量；二是預制構件加工成本高，因此需要進(jìn)行標準化設計，批量生產(chǎn)發(fā)揮規模優(yōu)勢，降低成本。由此可見(jiàn)，降低成本的關(guān)鍵是實(shí)現建設全過(guò)程的標準化，做到標準化設計、標準化生產(chǎn)及標準化施工，提高行業(yè)工業(yè)化程度。同時(shí)做好設計優(yōu)化，加大施工階段新工藝、新方法的硏發(fā)，充分發(fā)揮裝配式鋼結構建筑在提高質(zhì)量、降低成本、縮短工期等方面的優(yōu)勢，提升整體綜合效益[x]。
4.x加強產(chǎn)業(yè)協(xié)作，提高綜合效益
裝配式建筑采用設計、施工、制作與安裝高度協(xié)調統一的一體化建造模式，需要上下游企業(yè)加強協(xié)作，共建相互依存、合作共贏(yíng)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，使得工程項目建設全過(guò)程形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，加快產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)推廣、成果轉化。提高BIM技術(shù)在裝配式鋼結構建筑中的利用率，逐步實(shí)現全過(guò)程全產(chǎn)業(yè)鏈信息化管理，實(shí)現數據傳輸與共享，提高項目各參與主體間的協(xié)同效率。同時(shí)，積極推廣EPC工程總承包模式，實(shí)現設計施工一體化，發(fā)揮裝配式鋼結構建筑的建造優(yōu)勢，提升整體綜合效益。
4.4重視人才培養，建立多元化培養機制
保障裝配式鋼結構建筑良性發(fā)展的基礎是專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。人才培養是一個(gè)長(cháng)期性的系統工程，需要從建立和完善專(zhuān)業(yè)資格認證、技術(shù)考核體系、職業(yè)技能培訓體系等方面培養專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)、施工、管理隊伍。與此同時(shí)，可結合信息技術(shù)與制造業(yè)的發(fā)展，加大力度研發(fā)建筑機器人，讓機器人代替人力進(jìn)行生產(chǎn)、施工和檢測等工作。此外，針對人才短缺現象，企業(yè)還可以與高校合作進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人，聯(lián)合培養鋼結構相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才，推動(dòng)裝配式鋼結構建筑的健康發(fā)展。
5結語(yǔ)
裝配式鋼結構建筑因其具有自重輕、抗震性能好、節能環(huán)保、裝配率高等特點(diǎn)，加之有利于化解我國鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題，推廣裝配式鋼結構建筑有助于構建項目建設全過(guò)程資源節約和環(huán)境友好的發(fā)展模式，符合可持續發(fā)展理念，在很大程度上將推動(dòng)建筑業(yè)的轉型升級。雖然在現階段，推行裝配式鋼結構應用分析和發(fā)展的過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題，需要進(jìn)一步加強專(zhuān)項研究，但裝配式鋼結構建筑定將成為建筑業(yè)轉型升級的主要推動(dòng)力量。
【參考文獻】
【1】胡泊,劉冰,韋凱杰.鋼結構建筑在裝配式建筑發(fā)展過(guò)程中的優(yōu)勢[J].福建建材,20xx(02):x1-x2+10x.
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【3】李惠玲,王婷.我國裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面臨的問(wèn)題與對策專(zhuān)項研究[J].建筑經(jīng)濟,20xx,41(0x):20-2x.
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