趙洋　趙丹　王市均　趙一臣

關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu) 熱軋型鋼 使用占比

0.前言

建筑工業(yè)化是符合人類(lèi)高質(zhì)量科學(xué)發(fā)展的重要舉措。《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024 年本）》的發(fā)布，充分表明了只有符合綠色、低碳、智能等高質(zhì)量發(fā)展方向的制造業(yè)領(lǐng)域，有利于促進(jìn)形成強(qiáng)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的領(lǐng)域，有助于滿(mǎn)足人民對(duì)美好生活需要的服務(wù)業(yè)短板領(lǐng)域等。均受到鼓勵(lì)且發(fā)展?jié)摿^大的行業(yè)產(chǎn)業(yè)。對(duì)比全球發(fā)達(dá)國(guó)家地區(qū)熱軋型鋼用于建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域成功案例，國(guó)內(nèi)用熱軋型鋼替代冷彎焊接型鋼加工制作建筑鋼結(jié)構(gòu)，市場(chǎng)空間潛力巨大。

1.建筑鋼結(jié)構(gòu)熱軋型鋼的份額現(xiàn)狀

2022年，中國(guó)鋼鐵消費(fèi)量9.65 億噸，其中建筑鋼材使用量占53%，形成每年5 億噸的建筑用鋼的市場(chǎng)蛋糕。

2.建筑鋼結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)概況

黨的二十大強(qiáng)調(diào)，要“堅(jiān)持把經(jīng)濟(jì)的著力點(diǎn)放在實(shí)體經(jīng)濟(jì)上”，“推進(jìn)工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域清潔、低碳轉(zhuǎn)型”。建筑業(yè)是重要的實(shí)體經(jīng)濟(jì)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供重要支撐。2022 年，建筑業(yè)總產(chǎn)值31.2 億元，增加值達(dá)到8.3 萬(wàn)億元，占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重達(dá)6.9%，吸納就業(yè)超過(guò)5000 多萬(wàn)人；對(duì)外承包工程完成營(yíng)業(yè)額1549.9 億美元，按2012 年增比32.9%，“中國(guó)建造”品牌已享譽(yù)全球。下面針對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)支撐予以簡(jiǎn)要分析。

2.2 關(guān)于JGJ《鋼結(jié)構(gòu)住宅評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》專(zhuān)家組審議予評(píng)價(jià)

項(xiàng)目：遷西縣東湖灣四期鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目/廣西防城港津西美墅館鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目

津西JST 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)體系，符合國(guó)家建筑工業(yè)化和綠色建筑發(fā)展需求，取得以下創(chuàng)新成果：

（1）基于熱軋H 型鋼綠色低碳等特性，研發(fā)了津西JST 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑成套技術(shù)，涵蓋建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、材料選用和施工建造等設(shè)計(jì)施工全過(guò)程。

（2）針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)、所處區(qū)域及氣候條件，提出了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑圍護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用ALC 板的多種解決方案，滿(mǎn)足外圍護(hù)系統(tǒng)保溫、熱、隔、防火和防滲等性能要求，施工快捷。

（3）基于DFMA 的理論和方法，建立了面向制造和裝配的建筑設(shè)計(jì)方法，提出津西JST 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)指南，制定了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑DFMA 檢查表，為建筑設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供依據(jù)。

該技術(shù)體系成果獲得專(zhuān)利授權(quán)11 項(xiàng)，發(fā)表論文18 篇，在江蘇泰州“南韻家園”、江蘇東臺(tái)“寧熙悅府”、廣西防城港“津西美墅館”和河北遷西“東湖灣”等項(xiàng)目得到應(yīng)用，取得了良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

2.3 住建部“1-3”標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)體系

為貫徹住建部9 部門(mén)印發(fā)的《關(guān)于加快以新型建筑工業(yè)發(fā)展的若干意見(jiàn)》要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化理念，貫穿于新型建筑工業(yè)化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、裝修、運(yùn)維全過(guò)程，住建部標(biāo)定司著力打造“1.3”標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)體系。

2.3.1 一本標(biāo)準(zhǔn)

行標(biāo)《裝配式住宅設(shè)計(jì)選型標(biāo)準(zhǔn)》，旨在引領(lǐng)設(shè)計(jì)單位實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化集成設(shè)計(jì)，重點(diǎn)解決裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件和部品部件應(yīng)用的銜接問(wèn)題，為設(shè)計(jì)人員提供強(qiáng)有力技術(shù)指導(dǎo)，推廣“少規(guī)格、多組合”的設(shè)計(jì)方法。

2.3.2 三本指南

《鋼結(jié)構(gòu)住宅主要構(gòu)件尺寸指南》、《裝配式凝混凝土結(jié)構(gòu)住宅主要構(gòu)件尺寸指南》、《住宅裝配化裝修主要部品部件的標(biāo)準(zhǔn)化尺寸指南》，明確了主要部品部件的標(biāo)準(zhǔn)化尺寸，用于指導(dǎo)生產(chǎn)單位開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)，從而逐步降低生產(chǎn)成本，推進(jìn)新型建筑工業(yè)化可持續(xù)發(fā)展，凸顯“安全"、“工業(yè)化"、“標(biāo)準(zhǔn)化”面向?qū)α慨a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思維的DFMA 一體化。

國(guó)家政策持續(xù)發(fā)力全面支持鼓勵(lì)高質(zhì)量科學(xué)發(fā)展走工業(yè)化建筑之路，在低碳、綠色“好房子”理念的指導(dǎo)下，熱軋型材替代冷彎、焊接型鋼在鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，完全具備了天時(shí)、地利與人和的大環(huán)境。

3.建筑鋼結(jié)構(gòu)提升熱軋型鋼使用路徑分析在建筑鋼結(jié)構(gòu)探討提升熱軋型鋼使用占比，無(wú)外乎一是在鋼結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)制作轉(zhuǎn)變冷彎與鋼板拼焊直接用熱軋型鋼替代（主要考慮在安全的前提下，盡可能滿(mǎn)足單件的寬厚比和高寬比，從而合理控制用鋼量）；二是從建筑方式上著手，加大裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在裝配式建筑中的比例。

3.1 精細(xì)梳理，切分好每年5 億噸建筑用鋼市場(chǎng)蛋糕

堅(jiān)持“將戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變?yōu)槿蝿?wù)，將任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)轫?xiàng)目”，先從“三清單”入手，選好路徑、找到入口。細(xì)分清單，將建筑領(lǐng)域所有細(xì)分市場(chǎng)的現(xiàn)狀逐項(xiàng)摸清，最大限度展示建筑用鋼市場(chǎng)的全貌，完成好第一張“普查”清單；分析研判變化中尋找機(jī)會(huì)，找出未來(lái)有增長(zhǎng)潛力的細(xì)分領(lǐng)域，完成增長(zhǎng)清單摸底；在具有增長(zhǎng)潛力、需要行業(yè)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)的領(lǐng)域設(shè)計(jì)專(zhuān)題。

3.2 對(duì)接產(chǎn)業(yè)，使上游使鋼材貼近終端需求

企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)已不局限于單一的產(chǎn)品間競(jìng)爭(zhēng)。本質(zhì)上，是其所在產(chǎn)業(yè)集群與另外一個(gè)產(chǎn)業(yè)集群的競(jìng)爭(zhēng)。廣大經(jīng)營(yíng)主體要善于洞察產(chǎn)業(yè)新趨勢(shì)，積極把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，努力在全球價(jià)值鏈分工中贏得主動(dòng)。

3.2.1 做足項(xiàng)目調(diào)研功課

鋼廠經(jīng)營(yíng)與品種研發(fā)人員，深入裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑項(xiàng)目調(diào)研工作，掌握好第一手材料，不同類(lèi)型建筑設(shè)計(jì)施工中，歸納出常規(guī)使用的熱軋型鋼型號(hào)與材質(zhì)在梁、柱不同部位制作鋼結(jié)構(gòu)“明細(xì)表”（見(jiàn)表1），作為鋼廠開(kāi)發(fā)建筑結(jié)構(gòu)用鋼的第一步；統(tǒng)計(jì)不同類(lèi)型建筑項(xiàng)目，分類(lèi)歸納出主流冷彎、焊接鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件能否熱軋生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)熱軋規(guī)格對(duì)其替代（見(jiàn)表2）。

3.3 關(guān)注課題專(zhuān)項(xiàng)，探討熱軋型鋼構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及其配套應(yīng)用

3.3.1“十四五”國(guó)家重大研發(fā)項(xiàng)目

“5.3 高效能標(biāo)準(zhǔn)化鋼結(jié)構(gòu)體系與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)”系科技部下達(dá)的，該課題當(dāng)下由中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)研究院有限公司牽頭，馬鋼、中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)等單位參與。圍繞熱軋型鋼構(gòu)件化研發(fā)，推進(jìn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)件生產(chǎn)工廠化大批量制作，依托模數(shù)化手段，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件專(zhuān)用建筑截面規(guī)格產(chǎn)品。

3.3.2 超大規(guī)格H 型鋼高性能熱成形技術(shù)

中重科技（天津）股份獲批承擔(dān)“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，“高性能制造技術(shù)與重大裝備”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的“超大規(guī)格H 型鋼高性能熱軋成形技術(shù)”項(xiàng)目擔(dān)任牽頭單位，中冶京誠(chéng)、北科大、太原理工、鞍山紫竹、中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)、東北大學(xué)、冶金信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、馬鋼、燕山大學(xué)形成產(chǎn)學(xué)研用全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

將實(shí)現(xiàn)世界最大規(guī)格異型坯連鑄、世界最大規(guī)格HN1600*500 高性能熱軋H 型鋼工藝及裝備、智能化控制、控軋控冷及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的突破，成為新的大國(guó)重器。推動(dòng)制造技術(shù)向“材料-結(jié)構(gòu)-功能”一體化的高性能設(shè)計(jì)制造轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)高性能制造技術(shù)和重大裝備的自主可控。

熱軋超大H 型鋼具有抗彎模量大、鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、制造成本低、綠色可回收、易組裝施工等優(yōu)勢(shì)。廣泛應(yīng)用于先進(jìn)軌道交通、鋼結(jié)構(gòu)橋梁、億噸級(jí)港口、鋼結(jié)構(gòu)建筑、海上平臺(tái)等面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)和國(guó)家重大需求的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為國(guó)家重大工程提供重要支撐。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)【2023】63 號(hào)下達(dá)項(xiàng)目計(jì)劃，2023 2344-T-605 GB/T11263《熱軋H 型鋼和剖分T 型鋼》，結(jié)合設(shè)計(jì)需求，針對(duì)超大腹板高度的H 型鋼（H 值不低于1200mm）應(yīng)重點(diǎn)考慮該類(lèi)型熱軋H 型鋼在橋梁組合結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域的應(yīng)用，建議擴(kuò)展后的超大規(guī)格H 型鋼的型號(hào)擴(kuò)增至1700mm*550，型號(hào)高度和型號(hào)寬度均按50mm 進(jìn)檔。同時(shí)，也側(cè)重了《鋼結(jié)構(gòu)住宅主要構(gòu)件尺寸指南》所列舉框架梁常用熱軋H 型鋼、非框架梁常用熱軋H 型鋼、柱常用熱軋H 型鋼截面尺寸規(guī)格補(bǔ)缺（框架梁用：H300*150*8*12、H350*150*6*11、H350*150*6*19、H350*150*10*19、H400*200*8*13、H400*200*10*21；非框架梁H250*125*6*9、H250*150*6*9、H300*150*6*9、H350*150*6*11、H350*150*6*19、H350*175*7*19、H400*200*8*13、H400*200*8*21；柱用：H200*200*8*12、H250*250*9*14、H300*300*8*15、H300*300*10*15、H350*350*12*19）。

3.3.3 中冶“181 計(jì)劃”的介紹

2023 年12 月22 日，中冶建研總院牽頭承擔(dān)的中國(guó)中冶“18 計(jì)劃"重大研發(fā)項(xiàng)目"熱軋型鋼構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及其配套應(yīng)用技術(shù)研究"工作啟動(dòng)大會(huì)召開(kāi)。國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)研究中心裝配式標(biāo)準(zhǔn)化建筑研究院聯(lián)手津西集團(tuán)型鋼產(chǎn)線對(duì)接落地課題，緊緊圍繞“熱軋型鋼及配套設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究”、“熱軋型鋼及配套軋制關(guān)鍵技術(shù)研究”、“熱軋型鋼及配套施工關(guān)鍵技術(shù)研究”、“熱軋型鋼及配套智能建造關(guān)鍵技術(shù)研究”、“熱軋型鋼及配套低碳技術(shù)研究”。

4．結(jié)論

提升熱軋型鋼在建筑鋼結(jié)構(gòu)加工制造使用占比是項(xiàng)綜合性系統(tǒng)工程。首先從設(shè)計(jì)層面徹底轉(zhuǎn)變以拼焊為主轉(zhuǎn)向熱軋，包括常用設(shè)計(jì)軟件熱軋型鋼開(kāi)發(fā)與YJK/PKPM 系統(tǒng)植入與融合；同時(shí)研發(fā)出鋼框架以熱軋型鋼為主材的配套結(jié)構(gòu)體系。其次是解決建筑用熱軋型鋼滿(mǎn)足構(gòu)件性能（寬厚比、高厚比）材料供應(yīng)瓶頸問(wèn)題，攻破現(xiàn)有軋機(jī)軋制力不夠、輥環(huán)小導(dǎo)致大尺寸H 規(guī)格生產(chǎn)不了的問(wèn)題（中重科技一米七產(chǎn)品智能軋機(jī)開(kāi)發(fā)）。沿著綠色零碳工廠高質(zhì)量科學(xué)發(fā)展之路，捕捉碳足跡，開(kāi)拓境外市場(chǎng)。做好本土項(xiàng)目，融入“好住、好料、好省、好看、好值”五好標(biāo)準(zhǔn)，終會(huì)迎來(lái)熱軋型鋼的鋼結(jié)構(gòu)之春天！

作者簡(jiǎn)介：

趙洋，男，本科，津西集團(tuán)銷(xiāo)售公司側(cè)重型鋼產(chǎn)品推廣。