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[讨论热点] 钢结构住宅发展滞后 六大因素是关键
作者:佚名 来源: 钢结构工程网 时间:2011-12-1 11:21:53 点击:2335

钢结构住宅的起步,已经有十余年的时间,在此期间,我国的钢产量急剧上升,政府及行业也出台了一系列政策、法规,进行数十项科研、试点项目。并已经编制了两部钢结构住宅的标准,和若干地方标准,促进钢结构住宅建筑的发展,但其进展依然不够理想、比较缓慢。究竟原因,可能有一下几个方面:

    一、政府的政策支持力度不够

    1、 还没有一个强有力的专门机构,制定统一钢结构住宅推广方案。

    2、 从政策上,例如土地、贷款、税收等诸方面的优惠条例不够.

    3、 从主体上,认知度不够。地方政府、开发商以及客户,对钢结构住宅尚缺少理性认识。

    4、 作为一个必须工业化、产业化发展的大系统工程,光靠单个企业的作坊式发展,是不可能达到产业化发展的,如何制定合适的途径和方案,必须有指导性的方针政策。简单的认为在“工厂”生产就已经产业化是不正确的以此,宏观定位企业的发展方式,去面对市场和拓宽营销渠道是不可能的.

    5、 未形成产业链。一些企业的行为仍然是定位在作坊式方式,无法解决上下的协调关系,这应该有专门机构进行协调。

    二、围护结构及建筑设备的发展滞后

    钢结构住宅的围护结构体系,包括钢结构住宅的内外墙体系,楼、屋盖系统(以上三者也统称为“三板”)及外窗系统,其中以墙体系统为主。围护体系在满足住宅的使用功能中起到重要作用,主要包括结构功能、热工功能、密闭功能、隔声功能、防火功能及装饰功能。

    目前,在钢结构建筑中,墙体围护结构可分为两大类:

    1. 砌块类.有空心砌块、实心砌块。材料上由轻质混凝土,掺加各种工业废料以及加气混凝土砌块等,此类材料比较适合于人们的砌筑习惯、就地取材,应用起来比较方便。

    2. 轻质板材类.用大型轻质混凝土板,也有用保温材料做成的夹芯板。有做成各种条板的,也有做成整块板的。由各相关公司开发的各种板材,也有从国外引进的板材生产线。

    目前生产维护结构的厂家大约有400家。可归纳为近十个体系、品种、类型。但是能满足适用性能需要确实很少。

    可供选择的墙体材料不够多,特别是能与钢结构很好连接、安装也方便、,耐久性可靠的墙体较少。还有一些厂家开发了一些新型墙体材料,但都存在一系列问题,如:质量不稳定、易出现渗水、漏水等问题;构造措施不完善,板缝处理不当;外墙板与钢梁、钢柱的连接不标准;配套的安装配件不合理;安装不方便;使用的标准图集不完善,难以形成标准化生产和安装的体系。

    我国钢结构住宅围护体系发展相对滞后主要表现在两个方面:一是能够满足钢结构住宅的要求的围护体系材料较少;二是对于钢结构住宅围护体系的相关研究也较少,对于我国钢结构住宅的发展十分不利。有的钢结构住宅项目造价相对于传统住宅体系稍高,这是由于多方面原因造成的,其中围护体系造价较高也是一个重要方面。

    同时其它配套产业也滞后于建筑钢结构产业本身的发展速度。这将会掩盖建筑钢结构在节能、节材、环保、经济等方面的优越性,并导致建筑钢结构建造成本不必要的提高,进而可能进一步掩盖了建筑钢结构本身的性价比优势。

    (1) 建筑设备设计不配套

    在目前的钢结构住宅研究及开发中,对配套的建筑设备(水、暖、电、空调系统)体系关注不够,有关的著作、文献几乎没有,也缺乏相应的设计规范与技术标准。钢结构住宅是系统工程,在工厂化、模数化、标准化、装配化、菜单化的建设和开发中,应充分考虑建筑设备与建筑、结构体系的配套问题。

    钢结构构件的加工,除了在质量上满足设计和验收的要求外,还必须满足建筑设备要求,有时在钢梁上开空调孔穿管线。另外,由于钢结构自身的特点,如导电、导热、易腐蚀等,上下水管和电器设计与传统的砖混合和混凝土结构有所不同。特别是,管道暗装需要埋于墙板内时,需要相应的构造做法,在设计墙板时要预留相应的孔道,并采取适当的加固措施,保证预制墙板在工厂内一次成型,无需现场开洞,保证质量,提高施工速度。

    在建设和已建成的钢结构住宅,在设计时没有很好地处理好设备与建筑、结构的配合问题,工程建成后出现暗装管道处的墙板开裂、接线盒与插座处的墙板开裂、以及平行于电线走线的墙板裂缝,极大地影响了钢结构住宅的形象。另外,还有很多开洞开槽的情况,大大降低了施工质量与效率。

    (2)缺少针对钢结构住宅的设计与施工规范.

    钢结构住宅是近十几年在国内刚发展起来的新型建筑形式,相应的技术规范、规程的编制工作滞后,多数设计和施工人员的钢结构知识陈旧,短期内很难得到有效地改观。另外我国钢结构理论与试验研究尚不深入,很多技术问题还不能提出合理的解决方案,设计人员常常感到无所适从。结构师在进行住宅设计时,只有《钢结构设计规范》、《高层民用建筑钢结构技术规程》、《冷弯薄壁型钢结构设计规范》、《型钢混凝土组合结构技术规程》、和《矩型钢管混凝土结构技术规程》、《钢结构工程施工质量验收规范》等可以参考,目前显然已有二部国家规程和几部地方标准,要做好钢结构住宅设计还远远不够,只能是摸索着前行,一面考虑做好设计,一面还要考虑到工厂加工和现场安装等问题,很难保证设计与施工质量。

    国内的钢结构住宅建设往往是由一家企业来独立支撑,从项目的可行性研究、方案设计、初步设计直到施工图设计,然后再到工厂加工、墙板生产预制、现场安装等,牵扯了大量的资金、人力、物力和精力,不堪重负和苦不堪言,最后形成的产品很难达到优质标准。因钢结构住宅的产业化发展是一项浩大的系统工程,并不是一个企业或单位所能担负的使命,而应是多方协同、共同合作的结果。钢结构住宅应该遵循产业化发展的思路,在一个标准化体系下,由各类生产企业按照标准生产标准化的住宅配件,如,钢构件、螺栓、墙板连接件、装饰材料、建筑设备等,最终在总包单位的统一组织协调下,完成现场安装的验收,形成体系化工程。

    三、人才、责任、体系上的欠缺。

    目前,建筑钢结构领域的设计、施工责任体系比较薄弱,严重的影响、制约了各类建筑钢结构的空间、推广、发展,主要有以下原因:

    1、目前,高等院校的钢结构课程安排的较少,讲的内容过于少,个别院校已改钢结构专业,这很有好处.

    2、过去一直以钢筋混凝土结构设计为主的绝大多数工程技术人员,设计钢结构住宅时,能力和经验表现的不太适应。继续教育和职业培训不够.

    3、审图机构中的一些技术人员,本来对钢结构也不够熟悉。因此,审图流于形式..

    4、某些设计人员,由于对钢结构不太熟悉,对钢结构的耐火、防离、刚性缺乏深入了解.

    5、钢构住宅发展上的地域差异,发展较快的在临海经济发达地区,相对而言,中部和西部比较薄弱。钢结构的应用范围和数量将很大程度上取决于结构设计人员在结构设计方案阶段的决策,以及业主对他们建议的信任度。从这个角度讲,要发展建筑钢结构产业,必须尽快、系统地提高设计人员在建筑钢结构领域的知识及技术水准。

    6、行业内的培训体系,不能起到应有的引导、带动作用。

    7、行业内的高等技工、技术人员一直缺乏。近年内,国内的机械制造业发展很快,许多建筑行业的高技术人员被抢夺..

    8、部分企业科技投入不够,不太重视文化建设,再加上环境比较封闭,使设计人员的水平难于提高.

    9、缺少对钢结构住宅的全面认识,在进行钢结构住宅开发、设计时,以结构专业为主,实际上应以建筑专业人才为主,设计出来的钢结构建筑才能更好的满足人们的各种功能需求。

    10、缺少专业化的施工队伍与受过训练的技术人员。

    钢结构的制作安装是专业性很强的技术工作,不仅需要专业生产线和设备,而且对从业人员的受教育程度、专业技术和操作技能有相当高的要求。这需要有一定的工程实践和经验积累,而非农民工经过简单的培训就能胜任的。钢结构的安装人员水平参差不齐,大部分人员以前都从事砖混结构和混凝土结构的施工,有的直接从农田来到钢结构工地,由于真正高水平的安装人员少,工人也很难得到相关的培训,也严重影响了钢结构住宅的安装质量。

    除人员素质较低外,大多数的钢结构加工企业的生产线工艺落后,加工精度低,施工单位缺少专业设备和技术培训,使得安装质量和工期都难以得到保证,不仅体现不出钢结构施工速度快的优势,有时还会造成一些恶性事故。

    产品不能完全满足现有市场的需求,前瞻性的自主研发意识和能力有限,与国际市场存在较大差距,部分产品仍然依赖进口;由于发展迅猛,建筑钢结构科研成果部分领域存在严重滞后,科技成果的转化不及时、不充分,一些新的结构体系不能得到充分的推广应用;产、学、研、结合不充分,导致产品研发、科研、设计及施工企业相互缺乏系列有意识的技术战略和技术储备;设计队伍相当薄弱;材料检测、制作、安装、检测、检测队伍技术尚不能满足当前钢结构住宅施工的需求,等等。另外,市场竞争中依然存在“低价中标、高价索赔”的恶性竞争,导致质量事故的发生。

    钢结构住宅需寻求合理的方案解决防火问题。钢的物理性能决定了钢结构住宅必须考虑防火的问题。按照我国防火规范要求,必须涂防火涂料或采取其他措施。传统的涂刷防火涂料的方法将会增加很多工程造价。国外的防火规范和防火措施与我国有很大的差别。我们必须找到合理的解决方案。通常的钢材防火保护主要有如下三种措施:(1)在钢材外表面喷涂防火材料;(2)外包石膏板、蛭石板、珍珠岩板等硬质防火材料;(3)采用厚度不小于50mm的细石混凝土保护层,保护层中应埋设钢丝网或小截面钢筋加强。但是由于住宅的使用情况非常复杂,业主很容易在装修和使用过程中损坏钢构件的防火保护层,形成安全隐患。因此,有必要考虑适用于钢结构住宅的防火保护方法,并且应该结合住宅装修,选用合适的装修材料,兼顾防火,同时加大宣传力度,让钢结构防火深入人心,使其成为住户的自主意识

    .合理地提高钢结构房屋性能价格比。钢结构房屋比传统住宅有更多的优越性,但目前所建成的住宅或试验项目都比传统住宅造价高。一般来说,多层钢结构住宅价格可能会比钢筋混凝土价格高。合理的提高钢结构房屋的性能价格比,使之更具有竞争力,是推动钢结构住宅发展的关键

    四、构件、节点方面问题

    1、钢结构住宅建筑构造不完善

    钢结构住宅的建筑构造不成熟,也不完善。在墙板、楼板、屋面的建筑构造体系方面,没有一套完整的、适用于钢结构住宅的标准做法。虽然有些单位编制了一些标准图集,但相对较为粗糙,不够全面。很多做法是参考混凝土住宅或其他钢结构建筑,或者凭现场施工摸索,因此局限性较大,也影响钢结构住宅的工期和施工质量。

    2、现在业主对住宅的装修要求越来越高,大部分的住宅在交房时都需要装修后才能入住,不少业主会在装修时对住宅进行大手笔地改建,有时甚至影响了建筑布局和结构安全性。在钢结构住宅中,应该提倡统一装修后再交房,因为:⑴、获得更好的建筑效果,如有钢梁柱突出墙面等一些问题时,可以在装修时进行遮挡:⑵、保护钢结构承重构件和墙板等围护体系,因为个人在装修中缺少相应的专业知识,极可能会乱砸、乱改,严重的甚至会拆除部分构件,威胁结构的安全或造成隐患,而精装修房可以避免这些问题;⑶对钢结构防火的作用不容小视。现行的钢结构防火主要是采用外覆防火或刷防火涂料,精装修时可以与防火设计统一考虑,选择合理的材料,既达到了装修效果,又能起到防火作用,可谓是“一举两得”。⑷、成本低。

    3、关于节点

    节点的计算和构造对于钢结构来说非常重要。现行的钢结构设计规范及软件中,对此表述不够全面,只说明了刚接和絞接两种情况,而对半刚性未作出相应的规定。对于承受组合作用的节点研究也极少。在规范和软件中,对于节点的计算公式及方法、要求,也不够全面。此外,大部分的节点构造比较复杂,现场施工比较麻烦,焊接工程量也比较大,因此,节点造价比较高。

    五、系列化、模数化、产业化的推进不够

    建筑模数化和标准化是实现住宅产业化的基础。但钢结构住宅在模数化和标准化方面的研究还很欠缺,国家也没有强制性要求进行这方面的工作.目前我国开发的一些多高层钢结构住宅,除少数单体外,都不是用体系化的思想进行设计和施工的,因此体系中各部分构件的构成、选用,以及连接构造不能够充分反映和发挥钢结构可以快速装配的优势,难以真正实现产业化。

    在这方面,国外生产的轻钢住宅大都有其专用的建筑体系,都是在一定的组织原则下进行一体化开发、设计和生产,其经验值得借鉴。例如日本“积水房屋”公司的产品,从钢构架到楼板、外墙板、门窗、屋面构件、内隔墙,甚至阳台栏板、扶手栏杆等都符合一定的模数制度,经工厂专门生产运输到现场组装。由于采用了优选模数、构件类型和节点构造类型少,装配简单易行的条件下形成了该体系住宅的多样性,保证了生产和建造质量,该公司的产品在市场上占有相当的份额。

    六、观念

    1.对采用钢结构合理性及必要性的认识问题

    目前,整个社会对建筑结构中采用钢结构的必要性和合理性仍存在很大的误解。包括政府官员、普通百姓、业主、甚至部分设计人员都对钢结构耐火性能、抗腐蚀性能存在疑虑。由于对建筑钢结构的优势及整体性价比缺乏了解,容易导致建筑物首选的结构形式为混凝土结构体系,仅在混凝土结构体系无法实现时才会选择钢结构体系,而无法认识完全可以采用钢结构,从而获得一个整体或长期的经济效益。

    推广建筑钢结构首先将不可避免的遇到首期投资较大的问题。根据目前国内的建筑物全寿命过程中利益分配体系,一般业主基本不会像国外发达国家一样,关心整个建筑在使用寿命内的投资,更不会主动考虑建筑物对未来环境的影响、寿命终结后是否可以回收利用等建筑结构可持续发展的问题。对同样规模的建筑,他们首先关心的是拟建建筑物前期的投资额度,甚至连钢结构体系可能带来的使用面积增大、工期的缩短等优势及其简洁的经济效益也视而不见。而最终的代价是国家土地资源的浪费及自然环境的破坏。

    2、设计理念依然落后

    钢结构住宅与砖混结构、钢筋混凝土结构住宅一样,都在于创造完美的生活空间,但又有较大不同。钢结构住宅的特点是其结构体系更加合理,平面布置更具灵活性。钢材的特性使得它可以产生通透、轻盈、精致的效果。另外,钢材易于成型,适合制造复杂精美的细部。

    国内大部分建筑师主要从事砖混与钢筋混土结构设计的建筑设计,尤其是钢结构住宅设计更是很少涉及,一旦建设单位要求设计钢结构住宅时,依然以砖混或混凝土结构住宅的设计理念入手,只不过用钢结构的构件去替换混凝土的构件,因此在户型设计和建筑功能布置时,没有充分考虑钢结构住宅的特点,如大开间、房间或单元内无柱、房间的净高大等,外墙与隔墙的厚度、设置与传统的砖混与混凝土没什么两样,没有让人感觉到钢结构的优势。

    另一方面,国内大部分设计院的建筑师和结构师一般不大愿意接手钢结构的设计,往往直接交给承担钢结构企业完成设计,然后将图纸拿到设计院盖章,最后再交给建设单位。这是因为:(1)费时;因对钢结构建筑不熟悉,若要完成设计,必须重新学习,从零开始,因此比砖混与混凝土结构的设计用时要多;(2)费力;钢结构建筑的构造与细节设计较多,而且需要大量的详图、大样设计,耗费的精力较大;(3)收益较小,甚至偏低;由于费时费力,设计费用并没有相应的提高,故设计人员的收入相对降低,影响了积极性;(4)缺乏有效地培训机制;有兴趣从事钢结构设计的人员,由于没有强有力的培训机构,因此很难获得高水平的钢结构知识;(5)市场项目不足;现在的大部分房地产项目开发商首选混凝土结构,钢结构住宅微乎其微,占市场的份额很小。如此一来,建筑师和结构师很难得到真正锻炼,不会成为钢结构建筑的强力推广者。诸多方面原因,使近年来钢结构住宅建设发展缓

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