城市鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)淺析

李玉虎

（海原縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，寧夏 海原 755299）

與目前建筑領(lǐng)域普遍采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，從重大工程、標(biāo)致性建筑使用鋼結(jié)構(gòu)到鋼結(jié)構(gòu)普遍使用，呈現(xiàn)出了從未有過(guò)的興旺景象。

1 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 輕質(zhì)高強(qiáng)

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)，一般可減輕建筑物的自重大約1／3。設(shè)計(jì)師認(rèn)為，要達(dá)到建筑造型與結(jié)構(gòu)形式協(xié)調(diào)統(tǒng)一、完美結(jié)合，尋求最合理的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)進(jìn)行多方案比選。結(jié)構(gòu)用鋼量最省的結(jié)構(gòu)方案并不一定是最經(jīng)濟(jì)的方案，應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)形式、施工工藝、外部條件等因素，進(jìn)行綜合造價(jià)比較。另一方面，由于輕鋼結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)高強(qiáng)，相同重量的建筑物，輕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面小，使用凈高大，可節(jié)約建筑高度，輕鋼結(jié)構(gòu)的層數(shù)比混凝土就多，作為自建房，既增加了建筑面積，又帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 抗震性能優(yōu)越

相比傳統(tǒng)的住宅結(jié)構(gòu)，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，自重較輕，因此，如果在地質(zhì)條件相對(duì)不穩(wěn)定的地區(qū)來(lái)進(jìn)行自建房，在相同設(shè)防烈度、相同場(chǎng)地的建筑物承受的地震力較小，帶來(lái)的地震災(zāi)害相應(yīng)減弱，在地震區(qū)應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)住宅將減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，具有可觀的綜合效益。可靠的連接和鋼材的強(qiáng)度特性使其對(duì)地震和颶風(fēng)具有天生的抵御作用。鋼材的高韌性使其成為地震防御設(shè)計(jì)中的最佳首選建筑材料。

1.3 平面布置靈活、有效使用面積增大

采用輕鋼結(jié)構(gòu)，在截面不至太大的前提下可以實(shí)現(xiàn)大跨度，這使得建筑功能具有很強(qiáng)的靈活性，可以根據(jù)住戶的需要靈活布置，有利于滿足現(xiàn)代居家的需求，而且采用輕鋼結(jié)構(gòu)，梁柱截面較小，同時(shí)增加了自建房的使用面積。廣西壯族自治區(qū)城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)力圖打破常規(guī)，采用一體化的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)優(yōu)美的曲面網(wǎng)殼將兩個(gè)單獨(dú)的建筑巧妙地串聯(lián)起來(lái)，使之成為一個(gè)不可分割的整體。東西兩側(cè)向上出挑的屋面通過(guò)兩建筑間纖細(xì)的弧形屋面板相連，使建筑物宛若一只展翅欲飛的金翅大鵬，輕靈的弧形網(wǎng)殼蜿蜒起伏，構(gòu)成一條繽紛彩帶，以其富于韻律的曲線，生動(dòng)地表現(xiàn)靈動(dòng)飄逸的體育建筑形象。

1.4 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅節(jié)能環(huán)保

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅主體為鋼構(gòu)件，墻體材料為保溫隔熱輕質(zhì)板材，超輕鋼房屋墻體不受溫度或濕度變化的影響，保留在室內(nèi)的熱能和空調(diào)系統(tǒng)效用越多，在能源消耗賬單上節(jié)省的金錢也就越多。所有材料均為環(huán)保型，所用的鋼材以后可以循環(huán)使用。不但能夠滿足對(duì)節(jié)能的要求，而且是一種綠色環(huán)保的符合可持續(xù)發(fā)展要求的循環(huán)建筑體。在我國(guó)這樣一個(gè)人口多，能源消耗量大的國(guó)家，推廣應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)住宅將是自建房最終的選擇。

2 鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展前景廣闊

鋼結(jié)構(gòu)用途廣泛，尤其在建筑領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢(shì)顯著。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)年產(chǎn)量中約55%應(yīng)用于建筑行業(yè)，包括鋼結(jié)構(gòu)廠房、高層鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)公共建筑和多層鋼結(jié)構(gòu)。隨著人工材料成本上升以及新材料的應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)住宅也將逐步推廣開來(lái)。政策鼓勵(lì)并支持鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)業(yè)發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)早已被列入《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》、《國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》，是我國(guó)重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)之一。我們分別從市場(chǎng)需求、鋼結(jié)構(gòu)用鋼占比兩個(gè)角度對(duì)市場(chǎng)容量進(jìn)行預(yù)計(jì)測(cè)算，預(yù)計(jì)2015年鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)容量將在2010年基礎(chǔ)上翻一番，可能達(dá)到6000億元，年均復(fù)合增速約15%。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)集中度與國(guó)外相比仍有提升空間，在整體制造安裝能力提升的同時(shí)逐漸呈現(xiàn)專業(yè)化經(jīng)營(yíng)的競(jìng)爭(zhēng)格局。

3 鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待上升為國(guó)家戰(zhàn)略

3.1 國(guó)家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)應(yīng)繼續(xù)加大支持力度

當(dāng)前，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正處于關(guān)鍵時(shí)期，國(guó)家應(yīng)繼續(xù)加大對(duì)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的支持力度，增加研發(fā)資金投入，加緊出臺(tái)、落實(shí)稅收和金融優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)并推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑，大力提倡在學(xué)校、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、車站、體育場(chǎng)館采用鋼結(jié)構(gòu)并將以上建筑用鋼列入國(guó)家儲(chǔ)備用鋼的計(jì)劃中。政府有關(guān)部門給予中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)單位和企業(yè)更多施展才能的機(jī)會(huì)，使大多數(shù)企業(yè)能夠參與各類鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)在擴(kuò)張規(guī)模的同時(shí)，更要注重提升控制力和核心技術(shù)創(chuàng)新能力，更應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，拓展視野，進(jìn)而推動(dòng)中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)持續(xù)、健康、快速的發(fā)展。為此，不斷有專家呼吁，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。

3.2 加大人才的培養(yǎng)力度

目前，國(guó)內(nèi)一些重大項(xiàng)目基本都是采用國(guó)外的設(shè)計(jì)方案，其中不少項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)得極不合理，導(dǎo)致用鋼量太大、造價(jià)驚人，同時(shí)也給制作和安裝帶來(lái)很多難題。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循少費(fèi)多用的結(jié)構(gòu)哲理，以最少的結(jié)構(gòu)提供最大的結(jié)構(gòu)承載力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者應(yīng)把合理用鋼視為展示設(shè)計(jì)水平的最高境界。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是正確選擇結(jié)構(gòu)方案，只有選擇正確的結(jié)構(gòu)方案，才能更好地體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀等諸多優(yōu)勢(shì)。面對(duì)日趨激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，包括引進(jìn)國(guó)際化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在內(nèi)的企業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)力的提升就顯得尤為重要。

3.3 加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)

如果把企業(yè)比作一棵大樹，把生產(chǎn)部門比作這棵大樹的主干，那么供應(yīng)鏈便是汲取營(yíng)養(yǎng)的根莖，其是將營(yíng)養(yǎng)送達(dá)樹枝樹梢的循環(huán)系統(tǒng)，是企業(yè)得以生存和發(fā)展的命脈。產(chǎn)業(yè)鏈圍繞著核心企業(yè)，控制著企業(yè)的信息流、物流、資金流，其不僅是一條連接供應(yīng)商到用戶的物流鏈、信息鏈和資金鏈，更是一條增值鏈。鋼結(jié)構(gòu)是一個(gè)特殊的產(chǎn)業(yè)，計(jì)劃管理方式是其基本特點(diǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)形成的以銷定產(chǎn)的供應(yīng)方式和思維方式已嚴(yán)重制約了行業(yè)的發(fā)展。因此，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)推行供應(yīng)鏈建設(shè)不僅是理論的需求，而且是客觀實(shí)踐的需要。