我国装配式钢结构建筑的发展现状

近年来，我国装配式春风频传，在激励政策和标准规范逐步完善，在科研成果、示范工程及人才培养各方面取得了卓越成就。笔者全面介绍了我国装配式建筑发展政策和相关标准，聚焦装配式钢结构建筑领域，阐述了我国装配式钢结构发展现状及存在的问题。最后指出，发展装配式钢结构建筑，应加强装配式墙板部品的研发与应用并充分发挥其建造质量和施工工期的优势。

我国装配式建筑发展背景

（一）国家层面——鼓励发展装配式

建筑的政策相继出台

2015年以来，国家层面多次出台政策，制定装配式建筑发展目标、划定重点区域并制定相应鼓励政策，引导我国装配式建筑因地制宜地健康快速发展。

1.2015年12月20日，时隔37年的中央城市工作会议胜利召开，习近平总书记发表重要讲话，会议指出：“在建设与管理两端着力，转变城市发展方式，完善城市治理体系，提高城市治理能力，解决城市病等突出问题；在统筹上下功夫，在重点上求突破，要着力提高城市发展的持续性、宜居性。”

2.为全面贯彻中央城市工作会议精神， 2016年2月6日《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》印发，要求“发展新型建造方式，大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量。建设国家级装配式建筑生产基地。加大政策支持力度，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%！”

3.2016年9月14日，李克强主持召开国务院常务会议，部署加快推进“互联网+政务服务”，以深化政府自身改革更大程度利企便民；决定大力发展装配式建筑，推动产业结构调整升级。以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的其他城市为重点，加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。

4.2016年9月27日，国务院办公厅发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发〔2016〕71号文），再次明确了30%的发展目标和装配式建筑推进区域层次，规定了健全标准体系、创新装配式建筑设计、优化部品部件生产、提升装配式施工水平、推进建筑全装修、推广绿色建材、推行工程总承包和确保质量安全的八大任务，确定了大力推进人才队伍建设的任务。

5.2017年2月21日，《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19号文）印发，指出建筑业是国民经济的支柱产业，并提出包括深化建筑业简政放权改革、完善工程建设组织模式、加强工程质量安全管理、优化建筑市场环境、提高从业人员素质、推进建筑产业现代化以及加快建筑业走出去的七大方面的具体措施。

6.2016年11月19日，住建部时任部长陈政高在上海举行的全国装配式建筑工作现场会上发表重要讲话，要求抓好以下七项工作。一是全面落实装配式建筑发展目标和重点任务（30%)；二是全面形成装配式建筑技术标准；三是加大基础产业建设力度（培育重点企业）；四是要建设新型的职工队伍；五是进一步加大政策支持力度（引入社会资本）；六是推动建筑业管理体制机制创新（工程总承包）；七是住建部门在发展装配式建筑中要有所作为。

7.2017年3月28日，住建部陈宜明总工在长沙举行的全国装配式建筑工作会议上发表重要讲话，住建部科技司苏蕴山司长主持会议，发布了《“十三五”装配式建筑行动方案》，培育50个以上装配式建筑示范城市，200个以上装配式建筑产业基地。来自全国装配式建筑重点推进地区京津冀、长三角、珠三角14个城市，积极推进地区武汉、成都、青岛、长春等18个城市的省、自治区住房城乡建设系统相关负责人、专家学者及相关企业负责人出席会议。

除国家层面的政策外，各地也积极贯彻国家和住建部相关文件精神，颁布相应规范和鼓励政策，大力推动装配式建筑在本地的落地开花。

（二）技术层面——国家和地方密集

颁布标准和图集

近两年，随着装配式建筑鼓励政策频出，国家和住建部在装配式建筑标准及图集编制方面也积极推进，《装配式混凝土建筑技术标准》、《装配式钢结构建筑技术标准》、《装配式木结构建筑技术标准》、《装配式建筑工程消耗量定额》四本国家标准已经颁布实施，国标《装配式建筑评价标准》已报批，即将实施。

再加上之前已经实施的《装配式混凝土结构技术规程》、《装配式混凝土结构建筑设计示例》、《装配式混凝土结构连接节点构造》、《预制混凝土剪力墙外墙板》、《预制混凝土剪力墙内墙板》、《桁架钢筋凝土叠合板》、《预制钢筋混凝土板式楼体》、《预制钢筋混凝土阳台板、空调板及女儿墙》以及各地区编制实施的地方标准，形成了了支撑装配式建筑项目实施标准体系。目前，在编的装配式建筑相关行业标准、地方标准以及学会、协会标准上百项，相信会对装配式建筑全产业链发展起到很好的规范和导向作用。

（三）装配式建筑构成

装配式建筑以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用为六大典型特征。

我国钢结构建筑的发展现状

（一）我国钢铁行业发展

我国钢铁行业发展可以分为建国后到20世纪80年代的短缺时期、20世纪90年代到2012年的迅速崛起时期和2013年至今的产能过剩时期。

1.钢材短缺时期：建国后到20世纪80年代，我国钢材短缺，以“节约用钢”为基本国策，钢铁产业发展缓慢。

2.迅速崛起时期：这个时期可由20世纪90年代改革开放以来延续到2012年，这个阶段我国的钢铁产业迅速崛起、1996年，我国钢产量超过1亿吨，居世界首位。此后，我国钢铁产量持续上升。2000-2007年间，我国钢铁产量平均年增长率超过20%，2008年的产量更是超过了5亿吨。

3.产能过剩时期：2013年以后的钢铁产量过剩的标志是产能利用率下降，刚才价格回落。2013年起，我国钢铁的产能利用率仅为71.2%，钢铁价格持续下降，2015年，中国逾半数大型钢铁生产商陷入亏损。

（二）我国钢结构公共建筑发展现状

改革开放以来，我国钢结构有了前所未有的发展，尤其是在公共建筑领域，钢结构建筑蓬勃发展，从传统的厂房和多层房屋，扩展应用至超高层建筑、大跨度会展中心、体育场馆、大型交通建筑等。据统计，目前在建和已建成的200m以上钢结构超高层建筑已达千余座，我国钢结构公共建筑正在向着更高、更广、更轻的方向发展。

钢结构高层建筑

广州塔 高600米 建成于2009年

上海中心大厦 高632米 建成于2016年

钢结构交通建筑

北京首都国际机场T3航站楼 建成于2007年

大跨度场馆建筑

国家体育场（鸟巢） 跨度332m 建成于2008年

（三）我国钢结构住宅发展现状

反观我国钢结构在住宅领域，其发展十分缓慢，我国最早的钢结构住宅是1994年建于上海北蔡的8层钢结构住宅，其后20余年内建成的钢结构住宅数量与钢结构公建的数量相去甚远，目前占比不足1%！

近年来，在我国北京、鞍山、上海、天津、广州和深圳等地开展了钢结构住宅的设计研究和工程实践工作，相继建成一批多高层钢结构住宅的试点工程，如上海中福城、北京晨光家园、亦庄青年公寓等，都具有典型示范作用。

莱钢樱花园

北京晨光家园

近年来，我国建设的钢结构住宅项目统计如表1所示。

（四）钢结构住宅基本构成

按照不同的划分方式，钢结构住宅可划分为“三大体系”或“四大系统”：基本构成上分，钢结构住宅可分为外围护体系、结构支撑体系和内填充体系；从系统功能上分，钢结构住宅可分为主体结构体系、外围护系统、内装系统和设备管线系统四大体统。

1.结构体系

钢结构住宅的结构体系可划分为：钢框架体系、钢框架-支撑体系、钢框架-核心筒体系、钢框架模块-核心筒体系以及钢框架-剪力墙体系，其适用范围和特点如表2所示。当然，随着技术的不断进步，也会出现更新型的钢结构体系。

2.外围护体系

钢结构住宅外围护体系可分为砌块、大板、条板等类型，如图3、表3。

3.内装体系

传统建筑方式，存在诸多弊端，例如传统的毛坯装修方式，内装体系与结构体系不分离，难以适应住宅产业现代化的发展；建筑设备管线不分离，水电管线埋在结构层中，无法实现“百年住宅”，社会资源浪费严重。

目前，传统的钢结构住宅存在六个系统问题，具体如下：

（1）结构体系与户型冲突。户型平面仍沿用剪力墙结构的设计手法，平面凹凸较多，结构体系与户型平面匹配度较低。

（2）露梁、露柱。钢构件截面较大，常凸出于墙体，占用室内空间，且使得家居摆设和房间布置受到限制。

（3）大量湿作业及二次砌筑等。目前钢结构住宅的围护体系仍存在砌块墙体，使用过程中容易出现开裂等问题，影响整体建筑的使用寿命。目前钢结构楼板为现浇混凝土结构，影响建设工期。

（4）防火、防水、保温、防腐、隔声等。这些由钢材自身的特性决定，对比钢筋混凝土剪力墙体系，有材料方面的不足。

（5）传统装修。目前存在内装体系与结构体系不分离，设备管线与结构体系不分离，水电管线预埋于结构中，管线老化导致要破坏结构修复。

（6）成本高。虽然近年来钢材价格回落，但是与钢筋混凝土剪力墙结构相比，其造价仍然偏高，再者，适用于钢结构住宅的维护体系价格也偏高，导致钢结构住宅整体成本高。

目前，六个典型问题可以通过采取措施规避及解决，具体方案，可关注笔者文章《装配式钢结构建筑工程实践》，此文将在本网后续报道推出，敬请关注。

发展装配式钢结构建筑的几点思考

（一）首先应理清认识上的两个误区

1.将装配式建筑等同于装配式混凝土结构（PC）

装配式建筑是由预制构件、部品部件在工地装配而成的建筑，装配式建筑的结构形式包括混凝土结构、钢结构、木结构和各类型组合结构。

近年来，许多人将装配式建筑等同于装配式混凝土结构（PC），不仅忽略了钢结构、木结构及组合结构类型的装配式建筑，造成了可认定的装配式建筑范围大大减小；而且只是关注主体结构的装配，未重视外围护系统、内装和设备管线系统的装配，造成了人们对于装配式建筑的认同感较差。

2.将所有钢结构建筑认定为装配式建筑

钢结构建筑的主体结构确实都是装配而成的，但如果仅考虑主体结构的装配，外围护和内装系统仍采用传统的施工方式，造成了钢结构建筑建造质量好、施工精度高的优势未能充分发挥出来，不能称之为装配式钢结构建筑。只重视钢结构的研发，忽视与之匹配的外围护和内装部品的研发，这是目前装配式钢结构住宅发展缓慢的主要原因！

（二）发展装配式钢结构建筑

应加强装配式墙板部品的研发与应用

目前，钢结构建筑中主体结构技术相对成熟，而与之匹配的外围护和内隔墙技术研究相对滞后；砌块砌筑的外墙和内隔墙不适合钢结构建筑，也不符合装配式建筑的发展方向。

1.外墙板

钢结构公共建筑中应用比较广泛的装配式外围护系统有幕墙、PC挂板等；但由于其成本相对较高，只能应用于高档住宅项目。只有加强复合外墙板及其连接技术的研发，才能改变钢结构住宅中大量砌块砌筑的现状，从而避免外墙开裂、渗水等通病。

为了推动装配式外围护系统在住宅中的推广应用，应加强研发外围护与保温、装饰一体化的产品、或外围护与保温一体化组合的产品（如ALC条板+保温的一体化板等），研发外墙板与钢结构的连接技术，其连接节点具有适应钢结构建筑在地震或风荷载作用下的能力。

2.内隔墙板

钢结构建筑中的内隔墙应优先采用轻质隔墙板；常用的有ALC条板、轻钢龙骨石膏板、玻璃纤维增强水泥板等，还应进一步加强研发一体化产品及其与钢结构的连接技术。

（三）发展装配式钢结构住宅

应充分发挥其建造质量和施工工期的优势。

1.建造质量好，施工精度高

钢结构构件是由各种型材组成，制作简便、工业化程度高、加工精度高；现场装配采用螺栓或焊接连接，能确保施工的精度，为外围护墙和内隔墙的安装及装饰装修提供了方便。钢结构的加工制造企业和安装企业质量体系均比较健全，钢结构建筑的建造质量容易保证。钢结构构件属于绿色建材，不仅污染小，而且材料可回收。

2.施工速度快，可有效缩短施工工期

钢结构构件均为工厂化生产，现场装配，一般每层为2~3天，施工速度很快；外围护墙和内隔墙采用工厂生产的一体化墙板运到现场进行装配，不仅能保证外围护和内隔墙的质量，而且能大大缩短施工周期。

3.抗震性能好

钢结构建筑相对于传统的混凝土建筑重量轻，再加上钢结构延性好、塑形变形能力强，因此钢结构建筑在大地震下的安全可靠性大大提高；尤其适用于高烈度区幼儿园、学校、医院重点设防类建筑。