張?zhí)K琴

(杭州市建設(shè)工程造價(jià)和投資管理辦公室，浙江 杭州 310005)

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工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅建造及推廣分析

張?zhí)K琴

(杭州市建設(shè)工程造價(jià)和投資管理辦公室，浙江 杭州 310005)

以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理等為主要特征的工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)建筑,具有自重輕、強(qiáng)度高、節(jié)能環(huán)保、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)勢(shì)。雖然各級(jí)政府已陸續(xù)出臺(tái)了各種政策促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展,但在推廣鋼結(jié)構(gòu)過程中仍面臨一些問題。今從鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)越性能出發(fā) ,就鋼結(jié)構(gòu)住宅工業(yè)化生產(chǎn)、推廣和應(yīng)用進(jìn)行分析。

工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅；節(jié)能環(huán)保；工程造價(jià)性價(jià)比；推廣分析

工業(yè)化建筑是指通過現(xiàn)代化的制造、運(yùn)輸、安裝和科學(xué)管理的大工業(yè)的生產(chǎn)方式，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)建筑業(yè)中分散的、低水平的、低效率的手工業(yè)生產(chǎn)方式,其主要標(biāo)志是以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理等為主要特征的工業(yè)化生產(chǎn)方式建造的建筑。工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅由于自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能優(yōu)越,同時(shí)節(jié)能環(huán)保,在發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用于住宅中,基本上占住宅總量的40%～50%。但是,目前我國(guó)僅有幾百萬平方米的鋼結(jié)構(gòu)住宅,這與我國(guó)目前的鋼產(chǎn)量現(xiàn)狀及國(guó)家大力提倡住宅節(jié)能環(huán)保、建筑工業(yè)化的國(guó)家政策嚴(yán)重不符。另一方面,鋼結(jié)構(gòu)住宅是否能被接受,關(guān)鍵還要看其價(jià)格能否被社會(huì)所接受。否則,鋼結(jié)構(gòu)住宅就不會(huì)有更廣闊的市場(chǎng),也就無從談起鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的推廣和應(yīng)用。下面將著力分析工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅建造和推廣的可能性，以及存在的問題。

1　節(jié)能環(huán)保和抗震減災(zāi)

我國(guó)的傳統(tǒng)住宅主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅,其主要材料之一是混凝土,需要消耗大量的水泥,而水泥生產(chǎn)的同時(shí)會(huì)排放大量的二氧化碳?xì)怏w,及礦山資源浪費(fèi)嚴(yán)重,且排放的廢水污染環(huán)境。由于混凝土是一次性建筑材料,不可循環(huán)利用,而舊房拆除形成的建筑垃圾又難處理。因此，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅普遍存在著能耗高、生態(tài)環(huán)境影響大、建造速度慢和綜合經(jīng)濟(jì)效益差等不足。

鋼結(jié)構(gòu)住宅被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色建筑”,其優(yōu)勢(shì)在于：

1)鋼結(jié)構(gòu)住宅的鋼材可回收利用,不會(huì)形成建筑垃圾,符合住宅的節(jié)能、綠色和環(huán)保要求,從而形成可持續(xù)發(fā)展。

2)鋼結(jié)構(gòu)住宅可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的工廠化生產(chǎn),提高住宅的商品化水平,縮短施工周期,并提高資金利用率。

3)標(biāo)準(zhǔn)化模數(shù)設(shè)計(jì),工廠加工、制作、安裝一體化。

4)鋼結(jié)構(gòu)住宅輕質(zhì)高強(qiáng),可減輕結(jié)構(gòu)自重,并降低基礎(chǔ)造價(jià)。

5)鋼結(jié)構(gòu)住宅抗震性能好,鋼材材質(zhì)的均勻接近各向同性,且塑性和韌性性能好,在地震作用下能吸收較多能量,從而降低脆性破壞危害程度。

6)鋼結(jié)構(gòu)住宅推廣的同時(shí)能帶動(dòng)相關(guān)新型建筑材料,如符合環(huán)保要求的輕質(zhì)墻板、復(fù)合樓板以及各種防火防腐材料等的研究和應(yīng)用,從而帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

鋼結(jié)構(gòu)住宅符合可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化等顯著特性,也得到了業(yè)界和社會(huì)的廣泛認(rèn)可。尤其是近幾年所遇強(qiáng)烈地震造成的住宅破壞、重大人員傷亡等慘重?fù)p失而產(chǎn)生的反面教育,因而，在地震多發(fā)區(qū)更多地建造重量輕及柔韌性、剛性好的鋼結(jié)構(gòu)住宅,是抗震減災(zāi)、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略行之有效的最佳途徑。因此,無論從民生的需求，還是從住宅技術(shù)的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)住宅的應(yīng)用與發(fā)展，都有著廣闊的空間與美好的前景。

2　實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化要求

2.1住宅設(shè)計(jì)體系標(biāo)準(zhǔn)化

在住宅設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方案、構(gòu)配件、部品和建筑體系,按照一定的模數(shù)規(guī)范住宅構(gòu)配件和部品,形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的住宅產(chǎn)品,可減少單個(gè)住宅設(shè)計(jì)中的隨意性,使構(gòu)件部品能夠?qū)崿F(xiàn)工廠化的生產(chǎn)、組合,并使施工簡(jiǎn)單化。住宅標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化必經(jīng)之路,同時(shí)也是建筑生產(chǎn)進(jìn)行社會(huì)化協(xié)作的必要條件。

2.2住宅構(gòu)件部品化

將住宅分解成為一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立而又標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)的部品,如獨(dú)立的廚房、衛(wèi)生間等。住宅構(gòu)件的部品化是構(gòu)成住宅本體的基本單元或附屬品,具有相對(duì)獨(dú)立性,可以單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、修改和儲(chǔ)存,便于不同的專業(yè)化企業(yè)分別進(jìn)行生產(chǎn)的住宅產(chǎn)品。部品化與標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化直接相關(guān),因此，發(fā)展部品化是住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

2.3住宅生產(chǎn)工業(yè)化

住宅生產(chǎn)工業(yè)化是指用大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的方式生產(chǎn)住宅產(chǎn)品,包括住宅構(gòu)配件部品生產(chǎn)工廠化、現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械化、組織管理科學(xué)化。

2.4住宅生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)一體化

住宅生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)一體化即把生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中有密切關(guān)系的企業(yè)組成一個(gè)有序的整體。

2.5住宅協(xié)作服務(wù)化

住宅協(xié)作服務(wù)化指將分散的個(gè)體的生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榧械摹⒋笠?guī)模的社會(huì)化生產(chǎn)的過程,表現(xiàn)為住宅生產(chǎn)的集中化、專業(yè)化、協(xié)作化和聯(lián)合化。

上述住宅產(chǎn)業(yè)化的“五化”之間不是獨(dú)立的,而是相互聯(lián)系、相互作用的,標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)化的前提,部品化是工業(yè)化的基礎(chǔ),工業(yè)化是產(chǎn)業(yè)化的核心,集成化是產(chǎn)業(yè)化的集中體現(xiàn),而社會(huì)化則是產(chǎn)業(yè)化各因素綜合作用的結(jié)果。

3　多層鋼結(jié)構(gòu)住宅特點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在多層民用住宅上的應(yīng)用日漸增長(zhǎng),如組合樓蓋在多層民用房屋樓蓋中的應(yīng)用,在不降低結(jié)構(gòu)安全指標(biāo)的基礎(chǔ)上,既可降低梁高、板厚,減輕結(jié)構(gòu)自重和地震作用,又可獲得較大的住宅空間,滿足住宅使用的要求，相對(duì)鋼筋混凝土具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。軋制H型鋼的大量生產(chǎn),樓承板的多樣化,防腐涂料及防火涂料的成熟也為多層民用房屋鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用創(chuàng)造了廣闊的空間,多層鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有如下特點(diǎn)：

1)多層鋼結(jié)構(gòu)住宅具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn),一般可減輕建筑物的自重大約1/3。如鋼材強(qiáng)度為Q235,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,兩者的強(qiáng)度之比為6,容重之比為3,相同質(zhì)量的構(gòu)件,鋼結(jié)構(gòu)的承載力是混凝土的2倍。

2)質(zhì)量易控制：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件工廠加工,節(jié)點(diǎn)螺栓連接,生產(chǎn)自動(dòng)化程度高,精度有保證,干作業(yè),現(xiàn)場(chǎng)建造轉(zhuǎn)變?yōu)楣S預(yù)制,質(zhì)量易于控制,可減少施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境污染及噪音污染；而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)澆注,濕作業(yè),質(zhì)量與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工人水平有很大關(guān)系。

3)施工工期短：鋼結(jié)構(gòu)工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)安裝,工序簡(jiǎn)單,工作面大,施工速度快;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要鋼筋綁扎、支模、澆注、振搗、養(yǎng)護(hù)多道工序,耗費(fèi)人力物力,施工周期長(zhǎng)。

4)充分利用住宅空間：鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁柱截面小,可以降低層高,增大有效使用面積,結(jié)構(gòu)布置靈活,容易獲得較大空間,能夠懸挑較大跨度。新型輕質(zhì)圍護(hù)板材,不助燃,不霉變,不蟲蛀,裝修一次到位,少維修,管線可暗埋在墻體及樓層結(jié)構(gòu)中,內(nèi)墻為輕質(zhì)板材,同時(shí)，能增加室內(nèi)使用面積,更好地滿足住戶的要求。

5)鋼材可以回收利用,而輕質(zhì)墻板、復(fù)合樓板等新型材料,也符合建筑節(jié)能和環(huán)保的要求。

6)基礎(chǔ)工程量減少，地震作用弱：鋼結(jié)構(gòu)自重輕,柔性好,抗震有利,基礎(chǔ)受力減小,基礎(chǔ)截面降低,基礎(chǔ)工程量減少,尤其適合地質(zhì)條件較差的地區(qū)。

4　工程造價(jià)的性價(jià)比

鋼結(jié)構(gòu)住宅固然不錯(cuò),但相對(duì)于混凝土建筑住宅造價(jià)較高,阻礙了在市場(chǎng)上的推廣普及。其實(shí),這只是外在現(xiàn)象,鋼結(jié)構(gòu)住宅表面上的高造價(jià),完全可以通過建造過程的綜合平衡予以消化,實(shí)際上,它與傳統(tǒng)鋼筋混凝土住宅的造價(jià)相比,相差并不大。

1)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土住宅相比,鋼結(jié)構(gòu)住宅在施工和綜合效益方面都具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)：自重比較輕,比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要輕30%～50%；鋼結(jié)構(gòu)斷面小,室內(nèi)住宅布局靈活、開間大,與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可增加住宅有效面積8%左右,并有效增加了使用面積和可利用空間；施工方便、周期短,不受氣候和季節(jié)影響,建造速度快。一般來說,單棟2層以內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅的主體結(jié)構(gòu)從加工到現(xiàn)場(chǎng)安裝完畢僅需10d左右,從基礎(chǔ)施工到新房交付使用僅需1個(gè)月,而同類鋼筋混凝土住宅則需要2個(gè)多月。

2)建造房屋是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,包括設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝、維修和管理等諸多環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)都將增加房屋建造的成本。因此,應(yīng)綜合看待成本問題,還包括隱形成本,而不應(yīng)僅僅著眼于多用了幾公斤鋼材。如對(duì)于一項(xiàng)高層住宅工程來說,結(jié)構(gòu)造價(jià)所占比例不到工程造價(jià)的30%。結(jié)構(gòu)造價(jià)又分為上部結(jié)構(gòu)造價(jià)和基礎(chǔ)造價(jià),鋼結(jié)構(gòu)在工程總投資中僅占10%。此外,相對(duì)小巧的鋼結(jié)構(gòu)部件的運(yùn)輸成本也較低。因此,鋼結(jié)構(gòu)住宅的土建造價(jià)盡管比鋼筋混凝土住宅高10%～20%,但鋼結(jié)構(gòu)住宅可在基礎(chǔ)造價(jià)方面節(jié)約30%的資金,同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)住宅工期縮短后也可節(jié)約不少開支。

3)營(yíng)改增后,施工企業(yè)在交納11%的銷項(xiàng)稅后,需要用購置材料的進(jìn)項(xiàng)稅額進(jìn)行抵扣才能確保稅負(fù)的減輕。目前,對(duì)施工企業(yè)來說,商品混凝土的進(jìn)項(xiàng)稅稅率為3%,而鋼材的進(jìn)項(xiàng)稅稅率為17%,這也將給鋼結(jié)構(gòu)建筑的推廣帶來有利優(yōu)勢(shì)。

4)鋼結(jié)構(gòu)住宅綜合效益較好。鋼結(jié)構(gòu)住宅具有綠色、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn),且其主要材料為鋼材,基本可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用。

綜合以上因素,鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價(jià)大致可與鋼筋混凝土住宅持平,特別是隨著樓房層數(shù)的增加,鋼結(jié)構(gòu)住宅更具成本優(yōu)勢(shì)。

5　推廣途徑分析

鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國(guó)十幾年的發(fā)展過程并不順利。及至今天,無論是鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)還是房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè),都還未見有把鋼結(jié)構(gòu)住宅作為市場(chǎng)主打陣地的。但事實(shí)上,鋼結(jié)構(gòu)住宅是最能實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化的一種建造方式。盡管我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)住宅已經(jīng)有所發(fā)展,但與日本、美國(guó)等鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)比較成熟的國(guó)家相比,還有很大差距。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅要想快速發(fā)展,還有很多問題需要解決。

1)建設(shè)主管部門加大貫徹國(guó)家積極推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)政策的力度,制定相應(yīng)法規(guī)來促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展,在住宅建設(shè)規(guī)劃與保障性住房建設(shè)中,特別是地震設(shè)防區(qū)的住房建設(shè)中列入應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)住宅的內(nèi)容。

2)通過稅收優(yōu)惠或提供研發(fā)費(fèi)用支持鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目的建設(shè)并建立節(jié)能環(huán)保示范工程、產(chǎn)業(yè)化基地等獎(jiǎng)勵(lì)制度與長(zhǎng)效措施。引導(dǎo)企業(yè)的研究發(fā)展方向與政府的產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向相一致。

3)采取措施支持專業(yè)化從事鋼結(jié)構(gòu)住宅研發(fā)、設(shè)計(jì)或是建設(shè)企業(yè)的工作,支持鋼鐵企業(yè)或鋼結(jié)構(gòu)施工企業(yè)自制或聯(lián)合組建專業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的鋼結(jié)構(gòu)房屋公司,直接為市場(chǎng)提供商品化鋼結(jié)構(gòu)住房,并提供新材料、新技術(shù)及優(yōu)化措施,切實(shí)解決應(yīng)用中的技術(shù)難點(diǎn)。

4)總結(jié)與交流經(jīng)驗(yàn),提高鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)、建造的水平與質(zhì)量,針對(duì)不同地區(qū)、不同的工程個(gè)案,制定專門的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)條件,通過采取優(yōu)化技術(shù)與管理措施,切實(shí)為社會(huì)提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用、性能優(yōu)良的鋼結(jié)構(gòu)住房。

5)杭州作為“中國(guó)鋼構(gòu)之鄉(xiāng)”,應(yīng)具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)、集聚優(yōu)勢(shì)和規(guī)模優(yōu)勢(shì),在加快推進(jìn)新型建筑工業(yè)化工作的難得機(jī)遇下,可鼓勵(lì)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)發(fā)揮先發(fā)優(yōu)勢(shì)、集聚優(yōu)勢(shì)和規(guī)模優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制和人才培養(yǎng),提升新型建材、新型部件的生產(chǎn)水平和能力,加強(qiáng)與上下游產(chǎn)業(yè)鏈的合作,打造建筑產(chǎn)業(yè)集群,積極參與政府保障性住房、公共建筑等新型建筑工業(yè)化建設(shè)項(xiàng)目,在建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中發(fā)揮重要作用,充分尊重市場(chǎng)“無形之手”在資源配置中的決定作用。

鋼結(jié)構(gòu)住宅所具有的優(yōu)點(diǎn)決定其必將具有強(qiáng)大的生命力。鋼結(jié)構(gòu)體系,制造工廠化,施工干作業(yè),工期短,工業(yè)化程度高,無污染,符合住宅市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。可見，隨著鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)體系值得在民用住宅中推廣使用。因此,從民生的需求，貫徹國(guó)家政策的要求與發(fā)展住宅技術(shù)的要求和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化等諸多方面看, 鋼結(jié)構(gòu)住宅的應(yīng)用與發(fā)展有著良好的前景與廣闊的空間,也一定會(huì)在行業(yè)領(lǐng)域中占據(jù)它應(yīng)有的重要位置。

Analysis on the Construction and Popularization of the Industrial Steel Structure Residence

ZHANG Suqin

2016-05-12

張?zhí)K琴 (1964—)，女，浙江富陽人，高級(jí)工程師，從事工程造價(jià)管理工作。

TU352；TU

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