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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(guó)經(jīng)濟(jì)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(jìn)，裝配式建筑應(yīng)運(yùn)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(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展面臨的問(wèn)題，從完善相關(guān)政策、構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)作等方面提出對(duì)策建議，以期推動(dòng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
【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(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)在近年來(lái)取得了顯著成就，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(rèn)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(huì)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(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(zhuǎn)型升級(jí)之路。在新形勢(shì)下，大力發(fā)展裝配式建筑是促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)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(yùn)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(guó)木材資源匱乏，裝配式木結(jié)構(gòu)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(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(qiáng)，但是其預(yù)制構(gòu)件重，運(yùn)輸半徑大，運(yùn)輸成本的管理費(fèi)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(jì)性好等優(yōu)勢(shì)，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(shì)，其在日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)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(guò)了七成；美國(guó)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(guò)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(huì)帶來(lái)了巨大的綜合效益。在我國(guó)，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(huì)展中心、體育場(chǎng)館、工業(yè)廠房等公共建筑領(lǐng)域，并且發(fā)展勢(shì)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(dá)國(guó)家存在較大差距，這與人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅的性能優(yōu)勢(shì)認(rèn)知存在局限、對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅的綜合效益認(rèn)識(shí)不足等存在一定的關(guān)系。為了改善目前我國(guó)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(wèn)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(shì)，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(jié)構(gòu)相對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的成本優(yōu)勢(shì)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(chǎng)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(lái)，行業(yè)層面對(duì)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(chǎng)監(jiān)管司xx年工作要點(diǎn)》中提出要開(kāi)展鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)試點(diǎn)，推動(dòng)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(jì)、生產(chǎn)、施工安裝、質(zhì)量驗(yàn)收、維護(hù)及管理等方面制定了詳細(xì)規(guī)范。
3裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展存在的問(wèn)題
3.1標(biāo)準(zhǔn)體系尚未完善
目前我國(guó)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑尚未形成統(tǒng)一的、行業(yè)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)體系，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)無(wú)法參照一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)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(dǎo)致成本增加、鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)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(guó)建筑產(chǎn)業(yè)化起步較晚，目前處于初級(jí)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(yùn)輸成本過(guò)高，建設(shè)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(shì)，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(jià)相較于混凝土結(jié)構(gòu)偏高，在前期投入資金量大而回報(bào)周期長(zhǎng)，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(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其建造模式既需要實(shí)現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、內(nèi)裝等全專業(yè)系統(tǒng)一體化裝配，也需要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、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(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工全過(guò)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(duì)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(jì)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(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)缺少了解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，短時(shí)間不能完全適應(yīng)新的設(shè)計(jì)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(duì)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(jìn)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(chǎng)化運(yùn)作為手段，適當(dāng)推行相應(yīng)的激勵(lì)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(dǎo)和鼓勵(lì)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(shí)應(yīng)健全監(jiān)管機(jī)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(chǎng)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(jì)、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(diǎn)：一是用鋼量大，材料成本高，因此需對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，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(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，批量生產(chǎn)發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)，降低成本。由此可見(jiàn)，降低成本的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)建設(shè)全過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化，做到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、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(shí)做好設(shè)計(jì)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(shì)，提升整體綜合效益[x]。
4.x加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)作，提高綜合效益
裝配式建筑采用設(shè)計(jì)、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(qiáng)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(xiàng)目建設(shè)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(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(shí)現(xiàn)全過(guò)程全產(chǎn)業(yè)鏈信息化管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與共享，提高項(xiàng)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(xiàn)設(shè)計(jì)施工一體化，發(fā)揮裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建造優(yōu)勢(shì)，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(jī)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(gè)長(zhǎng)期性的系統(tǒng)工程，需要從建立和完善專業(yè)資格認(rèn)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(duì)伍。與此同時(shí)，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(jī)器人，讓機(jī)器人代替人力進(jìn)行生產(chǎn)、施工和檢測(cè)等工作。此外，針對(duì)人才短缺現(xiàn)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(yǎng)鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)專業(yè)的人才，推動(dòng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的健康發(fā)展。
5結(jié)語(yǔ)
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(diǎn)，加之有利于化解我國(guó)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題，推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑有助于構(gòu)建項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)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(dòng)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。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(guò)程中遇到了一些問(wèn)題，需要進(jìn)一步加強(qiáng)專項(xiàng)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(jí)的主要推動(dòng)力量。
【參考文獻(xiàn)】
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