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钢结构与新型城镇化
2020-09-18 14:45:49来源:中国建设报

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岳清瑞 中国工程院院士

近年来,钢结构得到了政府部门的大力支持,仅住房和城乡建设部就出台了一系列文件支持钢结构的发展。目前,我国钢结构发展状况如何、面临什么样的问题、如何解决这些问题等,都值得探讨。

钢结构行业现状

中国钢结构协会统计数据显示,2019年,我国钢结构的产量约8000万吨,比2018年增长了11%,连续12年保持了两位数的高速增长,是名副其实的钢结构大国。目前我国100万吨以上企业仅3家,50万吨~100万吨企业约5家,20万吨~50万吨企业约22家,10万吨~20万吨企业约32家,行业集中度不高。

目前,钢结构依然以板材为主,占比持续超过60%,型材应用占比偏低;焊接量大,不符合持续发展的要求。钢种以Q235(普通碳素结构钢)和Q345(低合金钢)为主,高性能钢材使用量偏低,需要加强推广。

在钢结构的使用领域,依然以房屋建筑结构为主,桥梁应用占比较低。2016年以来,虽然在桥梁中的使用量有明显增长,但主要以大跨度桥梁为主,还需要在中小跨径钢桥和组合桥梁中大力推广使用。

2019年,住房和城乡建设部明确7个省作为住宅钢结构的试点。通过调研发现,浙江和山东取得了较好成绩。总体来看,预估今年住宅钢结构面积大概在2000万平方米左右,占比还很低。因此,住宅钢结构还有很大发展前景。

新型城镇化要求与机遇

新型城镇化的发展要以人为本,推动绿色发展、高质量发展。以人为本的新型城镇化建设和改造升级,将为钢结构带来巨大市场空间。钢结构具有全寿命周期绿色发展优势,从建筑物和基础设施的全生命周期来看,必须要大力发展钢结构。

建筑物和基础设施全生命周期可以分为三大阶段:第一个阶段是建造,包含规划、设计和安装;第二个阶段是运维,在此过程中要对既有建筑和基础设施使用状况等各个方面进行检测评估,并根据需要进行维修改造或提升其性能;第三个阶段是消纳,包含拆除、清运和资源化再利用。

需要强调的是,高质量发展要在每个阶段树立全寿命周期发展理念。在全寿命周期中,钢结构与混凝土结构各具特点,总体上钢结构更具有优势。一方面,与传统建筑相比,钢结构建筑具有明显的污染排放优势;另一方面,钢结构具有材料可循环、生态环保、资源化再利用的优势。据统计,我国每年水泥的产量为20多亿吨,几乎是美国的30倍;同时,水泥、砂石料等传统建材的制备对资源和环境造成了巨大压力。目前,我国建筑业正在面临严峻的资源危机,天然砂石料资源的短缺危机日益突出,粗放式的发展和建设模式不可持续。

新型建筑工业化和智能建造推动建筑产业高质量转型发展,而钢结构具备工业化建造和智能建造先天优势,应抓住机遇加快推广。同时,我国钢结构产业链已经基本成熟,在新型城镇化发展的机遇下,钢结构大发展的时机已经成熟。目前,我国钢结构市场潜力非常巨大,尤其是在钢结构住宅和中小跨径桥梁领域,钢结构占比仅为1%~2%。因此,必须加快推广钢结构在住宅建筑和中小跨径桥梁中的应用,推动钢结构实现重大突破。

问题与建议

目前,我国钢结构行业大而不强,钢材品种少、强度低、型材使用量低;大型企业总体能力不强,行业集中度低,中小企业创新能力弱;产业链分散,缺少全产业链的龙头企业;创新链和产业链的协同不足,研发、设计与制造、安装脱节;体系成熟度不够,标准化工作滞后。

钢结构的标准化,是推动钢结构可持续发展的必要前提。比如,住宅钢结构体系多、结构多样,缺少成熟的钢结构住宅体系,明显制约了钢结构住宅的快速发展。因此,要从全行业的角度统筹考虑标准化问题。在这方面,行业主管部门做了大量工作。近期,住房和城乡建设部发布《钢结构住宅主要构件尺寸指南》,标志着我国在标准化工作方面迈出了实质性步伐,这必将推动钢结构住宅产业向标准化、规模化迈进,提升钢结构住宅的品质和效能。

此外,还存在质量监管认证不完善的问题,影响了钢结构品质。因此,仍需加强对钢材产品、钢构加工、施工质量的监管,建立和完善钢结构建筑部品部件的质量监管和认证体系。目前,钢结构设计与钢材、构件制造、安装、运输等脱节,降低了钢结构的品质,急需加强全产业链之间的统筹协同;同时,高校、院所、企业在技术创新层面也应加强协同,在推动新技术发展的同时,推广标准化。总体来看,钢结构行业人才仍然较为短缺,熟悉钢结构全产业链的复合型人才尤其稀缺。

有鉴于此,建议重新定位钢结构发展的创新链、产业链和资本链。创新链即基于数字化进行科学研究、技术开发,实现工程化和产业化;产业链即基于数字化进行研发、设计、制造、安装、运维和提升;资本链则要解决投资和融资的问题,借助互联网平台,打造区域创产融中心。

同时,要加快认证体系建设,推动钢结构专业化认证和监管工作开展,提升钢结构全流程质量管理水平。此外,还要大力推行标准化、智能化体系建设,优化结构部件,提高部件标准化水平;大力推动热轧型钢的使用,提高钢结构构件标准化水平,减少加工环节;改变传统工程建设的生产方式,推行模块化、集成化的生产模式;实现产品标准化,推广智能制造技术应用;加强产业链条互动,推动定型钢材生产与集中配送。

在培育专业化人才方面,要建立多层次钢结构专业人才培养体系,为推广应用钢结构培养和储备专业人才;建立满足市场需求的多层次专业人才梯队,加强对专业设计人员的培养和再教育,尤其要注重培育熟悉钢结构全产业链的复合型专业人才。

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