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綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑可持續(xù)發(fā)展路徑
【摘要】隨著我國經(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(xù)發(fā)展理念的持續(xù)推進，裝配式建筑應(yīng)運而生，鋼結(jié)構(gòu)是裝配式建筑的發(fā)展方向。論文總結(jié)目前我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展面臨的問題，從完善相關(guān)政策、構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、加強產(chǎn)業(yè)協(xié)作等方面提出對策建議，以期推動裝配式鋼結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展，促進建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
【關(guān)鍵詞】裝配式建筑；鋼結(jié)構(gòu)；可持續(xù)發(fā)展
1引言
作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)在近年來取得了顯著成就，對我國經(jīng)濟發(fā)展、改善民生、城市化建設(shè)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(tǒng)行業(yè)，不符合建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的要求。建筑業(yè)要改變現(xiàn)狀、尋求高質(zhì)量發(fā)展就必須融合先進的發(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(zhuǎn)型升級之路。在新形勢下，大力發(fā)展裝配式建筑是促進建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要舉措。裝配式建筑是預(yù)制部品部件在工廠提前生產(chǎn)，然后運至工地裝配而成的建筑，按結(jié)構(gòu)體系主要分鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)以及木結(jié)構(gòu)三大結(jié)構(gòu)類型。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(jié)構(gòu)不能被廣泛推廣來解決大量的人口居住問題，目前木結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用分析于高檔低層別墅。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)雖然耐久性高、可塑性強，但是其預(yù)制構(gòu)件重，運輸半徑大，運輸成本的管理費用偏高。裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟性好等優(yōu)勢，與其他兩種結(jié)構(gòu)相比，鋼材可回收再利用，更契合可持續(xù)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(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀
鑒于裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)用分析。日本有三成以上的房屋采用鋼結(jié)構(gòu)，在住宅領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)甚至占比超過了七成；美國鋼結(jié)構(gòu)被應(yīng)用分析到各種類型的建筑中，其中在住宅領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)占比超過四成。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的廣泛推廣及應(yīng)用分析，給社會帶來了巨大的綜合效益。在我國，鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用分析主要集中于商業(yè)地產(chǎn)、大跨度會展中心、體育場館、工業(yè)廠房等公共建筑領(lǐng)域，并且發(fā)展勢頭良好，技術(shù)較為成熟。而鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅的性能優(yōu)勢認知存在局限、對鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)而整體性差、抗震性能不佳的問題，應(yīng)大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅。隨著人口老齡化的加劇，建筑業(yè)人工成本處于上行趨勢，并且自xx年以來水泥、混凝土等原材料的價格快速攀升，混凝土結(jié)構(gòu)相對于鋼結(jié)構(gòu)的成本優(yōu)勢在逐漸縮小。鋼結(jié)構(gòu)建筑有助于化解鋼鐵去產(chǎn)能困局，巨大的市場空白為裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑預(yù)留了大量發(fā)展空間[1]。自xx年以來，行業(yè)層面對裝配式建筑的政策逐漸向鋼結(jié)構(gòu)住宅傾斜。xx年x月，住建部公布《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑市場監(jiān)管司xx年工作要點》中提出要開展鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)試點，推動建立成熟的鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)體系。xx年x月，住建部發(fā)布《裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，在鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)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(guī)范。
3裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展存在的問題
3.1標(biāo)準(zhǔn)體系尚未完善
目前我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑尚未形成統(tǒng)一的、行業(yè)認可的標(biāo)準(zhǔn)體系，導(dǎo)致整個產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)無法參照一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，企業(yè)就不可能進行產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)，工業(yè)化水平低導(dǎo)致成本增加、鋼結(jié)構(gòu)市場發(fā)育不完善，影響了裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(guī)模效應(yīng)，預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度不足且生產(chǎn)和運輸成本過高，建設(shè)生產(chǎn)未做到真正提升效率，無法發(fā)揮工業(yè)化批量生產(chǎn)的價格優(yōu)勢，裝配式建筑的綜合效益不明顯。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑用鋼量大，其造價相較于混凝土結(jié)構(gòu)偏高，在前期投入資金量大而回報周期長，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(xiàn)代信息技術(shù)的支撐。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建造過程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其建造模式既需要實現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、機電、內(nèi)裝等全專業(yè)系統(tǒng)一體化裝配，也需要實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、施工等全過程一體化實施。然而，目前BIM技術(shù)雖有一定的實踐，但總體上推進緩慢，尤其缺少對設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、施工全過程管理及應(yīng)用分析，在一定程度上限制了裝配式建筑的發(fā)展。
3.4專業(yè)人才短缺
與傳統(tǒng)建筑的建造方式不同，裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(nèi)缺少與之相匹配的專業(yè)人才。設(shè)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(jié)構(gòu)建造技術(shù)和管理模式，對裝配式鋼結(jié)構(gòu)缺少了解和實踐經(jīng)驗，短時間不能完全適應(yīng)新的設(shè)計理念和施工方法。專業(yè)人才的短缺，將不利于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
4裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的對策與建議
4.1完善相關(guān)政策，構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
推進裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，應(yīng)以政府引導(dǎo)為基礎(chǔ)，市場化運作為手段，適當(dāng)推行相應(yīng)的激勵扶持政策，如土地供給、科技研發(fā)、資金配套、人才引進等方面給與政策傾斜，引導(dǎo)和鼓勵企業(yè)發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，尤其是住宅領(lǐng)域。同時應(yīng)健全監(jiān)管機制，制定配套措施，為裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展?fàn)I造良好的市場環(huán)境。根據(jù)裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)加大規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)、施工等各環(huán)節(jié)的標(biāo)淮化建設(shè)，完善和提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)成本
導(dǎo)致裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑成本高的主要原因有兩點：一是用鋼量大，材料成本高，因此需對主體結(jié)構(gòu)進行輕量化設(shè)計，減少整體鋼材的消耗量；二是預(yù)制構(gòu)件加工成本高，因此需要進行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，批量生產(chǎn)發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢，降低成本。由此可見，降低成本的關(guān)鍵是實現(xiàn)建設(shè)全過程的標(biāo)準(zhǔn)化，做到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化施工，提高行業(yè)工業(yè)化程度。同時做好設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)計、施工、制作與安裝高度協(xié)調(diào)統(tǒng)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、合作共贏的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，使得工程項目建設(shè)全過程形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，加快產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)推廣、成果轉(zhuǎn)化。提高BIM技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中的利用率，逐步實現(xiàn)全過程全產(chǎn)業(yè)鏈信息化管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與共享，提高項目各參與主體間的協(xié)同效率。同時，積極推廣EPC工程總承包模式，實現(xiàn)設(shè)計施工一體化，發(fā)揮裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建造優(yōu)勢，提升整體綜合效益。
4.4重視人才培養(yǎng)，建立多元化培養(yǎng)機制
保障裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑良性發(fā)展的基礎(chǔ)是專業(yè)技術(shù)人才。人才培養(yǎng)是一個長期性的系統(tǒng)工程，需要從建立和完善專業(yè)資格認證、技術(shù)考核體系、職業(yè)技能培訓(xùn)體系等方面培養(yǎng)專業(yè)化的生產(chǎn)、施工、管理隊伍。與此同時，可結(jié)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行生產(chǎn)、施工和檢測等工作。此外，針對人才短缺現(xiàn)象，企業(yè)還可以與高校合作進行產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人，聯(lián)合培養(yǎng)鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)專業(yè)的人才，推動裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的健康發(fā)展。
5結(jié)語
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑因其具有自重輕、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保、裝配率高等特點，加之有利于化解我國鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過剩問題，推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑有助于構(gòu)建項目建設(shè)全過程資源節(jié)約和環(huán)境友好的發(fā)展模式，符合可持續(xù)發(fā)展理念，在很大程度上將推動建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。雖然在現(xiàn)階段，推行裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用分析和發(fā)展的過程中遇到了一些問題，需要進一步加強專項研究，但裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑定將成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要推動力量。
【參考文獻】
【1】胡泊,劉冰,韋凱杰.鋼結(jié)構(gòu)建筑在裝配式建筑發(fā)展過程中的優(yōu)勢[J].福建建材,20xx(02):x1-x2+10x.
【2】廖禮平.綠色裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀及策略[J].企業(yè)經(jīng)濟,xx,x8(12):1x9-14x.
【3】李惠玲,王婷.我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面臨的問題與對策專項研究[J].建筑經(jīng)濟,20xx,41(0x):20-2x.
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