鋼結構建筑在國內(nèi)外的應用

鋼結構建筑是一種節(jié)能環(huán)保型、能循環(huán)使用的建筑結構，作為新型的節(jié)能環(huán)保的建筑體系，被譽為 21世紀的“綠色建筑”之一。鋼結構建筑是現(xiàn)代空間結構發(fā)展的主流，鋼結構建筑相比傳統(tǒng)的混凝土建筑而言，用鋼板或型鋼替代了鋼筋混凝土，強度更高，抗震性更好，因而被世界各國廣泛采用，應用在工業(yè)建筑和民用建筑中。

1 鋼結構建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

鋼結構建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的中堅力量，世界上許多發(fā)達國家都非常重視發(fā)展鋼結構技術，特別是以建造超高層的鋼結構摩天大廈及造型優(yōu)美、功能完善的大跨度公用建筑和高度高、跨度大的鋼結構工業(yè)廠房，來顯示其經(jīng)濟實力和現(xiàn)代化的建筑技術水平。鋼結構建筑代表著最新的技術、最新的材料，甚至是最新的觀念。可以說鋼結構建筑的發(fā)展水平是衡量一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志之一。

1.1 我國鋼結構建筑發(fā)展現(xiàn)狀

我國現(xiàn)代鋼結構建筑技術起步較晚，20世紀80年代我國引入國外現(xiàn)代鋼結構建筑技術，迎來了鋼結構發(fā)展的高潮，90年代起我國鋼材產(chǎn)量持續(xù)保持世界第一，我國鋼結構建筑開始快速發(fā)展起來，在國家重大工程、體育場館、電視塔、橋梁中得到了廣泛的應用。特別是一些代表城市標志性高層建筑的建成，為鋼結構建筑發(fā)展揭開了新的一頁。以超高層建筑為例，像已建成的臺北101大廈（101層、509m）、上海中心大廈（118層、632m）、上海環(huán)球金融中心（101層，492m）、香港環(huán)球貿(mào)易廣場（118層，490m）、南京紫峰大廈（89層，450 m）、深圳京基100（100層441.8m）紛紛躋身于世界高樓排名前十的行列。天津目前在建的“117大廈”也是一座鋼混結構的高樓，地下3層，地上117層，總建筑高度597m，建成后將改寫新的世界高樓排名。超大跨度的建筑例如奧林匹克體育館“鳥巢”、國家大劇院以及大跨度橋梁工程、輸電塔等也都是鋼結構建筑的成功案例。

1.2 國外鋼結構建筑發(fā)展現(xiàn)狀

鋼結構建筑在歐美等國家發(fā)展較早，被廣泛應用于高層、超高層建筑，大跨度、大空間建筑，以及眾多的工業(yè)、商業(yè)、社區(qū)、文教衛(wèi)生等建筑。被大家所熟知的著名超高層建筑包括：美國紐約帝國大廈（102層、381 m）；美國芝加哥西爾斯大廈（110層、443 m）；馬來西亞石油雙塔（88層、452m）；美國世界貿(mào)易中心一號樓（82層、541m）；迪拜哈利法塔（162層、828m）等。大跨度鋼結構最為典型的例子是位于英國倫敦泰晤士河南岸格林尼治的千年穹頂，直徑320m，是當今世界跨度最大的屋蓋。歷屆奧運會的場館也多采用鋼結構。鋼結構住宅也被廣泛應用，目前；許多國家正積極推動預制裝配化鋼結構中低層住宅。

2 鋼結構在住宅建筑上的應用

鋼結構住宅體系區(qū)別于傳統(tǒng)體系住宅的內(nèi)容主要是指主體鋼結構體系、外圍護墻和內(nèi)隔墻體體系以及樓板體系。鋼結構住宅采用的材料是以鋼結構為骨架，配合多種復合材料的輕型墻體拼裝而成，所用材料均為工廠標準化、系列化、批量化生產(chǎn)，改變了傳統(tǒng)的住宅和沿用已久的鋼筋混凝土建筑磚、瓦、灰、砂、石傳統(tǒng)的現(xiàn)場作業(yè)。我國鋼結構住宅起步很晚，但是隨著我國鋼產(chǎn)量的不斷提高，經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對綠色環(huán)保型建筑的不斷要求，鋼結構將會更多的應用在民用建筑中。

2.1 鋼結構住宅具有的優(yōu)勢

鋼結構住宅相比于磚石結構、鋼筋混凝土結構具有顯著的優(yōu)勢。首先，鋼結構住宅結構自重輕，建筑總質(zhì)量小，且抗震性能優(yōu)良。第二，鋼結構住宅結構在基礎造價上降低，材料本身可再生利用，符合節(jié)能要求且改建和拆遷容易、構件運輸方便，費用低。第三，鋼結構住宅能夠更好地滿足建筑上大開間、靈活分隔的要求，可以提高使用面積率。第四，鋼結構住宅體系工業(yè)化生產(chǎn)程度高，施工用地小，不受天氣的影響且建筑垃圾、施工噪聲少，符合環(huán)保要求。第五，鋼結構構件絕大部分可以實現(xiàn)成品化、工廠化制作，精度高，易于保證質(zhì)量，更符合結構設計要求且工期縮短，可提早產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

2.2 發(fā)展鋼結構住宅是必然趨勢

目前鋼結構在我國主要應用于高層、超高層建筑、橋梁、體育場館等大型建筑，鋼結構住宅所占的比例還很小，無論在數(shù)量還是在技術標準上與發(fā)達國家還有一定的差距。鋼結構住宅在美英等工業(yè)發(fā)達國家應用已有上百年歷史，小高層、高層鋼結構住宅十分普遍。澳大利亞的鋼框架住宅占住宅數(shù)量的50%，美國鋼框架住宅約占住宅總量的20%，芬蘭、瑞典、丹麥以及法國均已形成了相當規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化鋼結構住宅體系。鋼結構住宅具備其他結構無法比擬的優(yōu)點，最符合產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)方式，最容易做到設計標準、構配件工廠化、施工機械化，被稱為“流水線上走下來的住宅”，在國際范圍內(nèi)代表了未來住宅發(fā)展的新模式。

國內(nèi)外經(jīng)驗證明，要改變住宅建設的落后面貌，必須推進住宅產(chǎn)業(yè)化，走科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的新型工業(yè)化發(fā)展道路。鋼結構住宅符合國家住宅產(chǎn)業(yè)化的目標和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，同時也符合國家保護耕地、節(jié)約能源的政策，對促進住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展、提高城市建設水平有重要作用。有了國家政策的支持、技術的保證，鋼結構住宅具有光明的前景。因此發(fā)展鋼結構住宅具有較大的理想空間。

3 鋼結構建筑的發(fā)展前景

近十幾年來，鋼結構在國家重大工程、體育館、電視塔、大跨度橋梁以及住宅建筑中逐漸得到推廣應用。我國的鋼結構建筑也呈現(xiàn)出建筑高度越來越高、規(guī)模越來越大、跨度越來越大、造型越來越新的發(fā)展方向。加快發(fā)展鋼結構工程可以更好地帶動建筑業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3.1 鋼結構建筑的發(fā)展機遇

在上海舉辦的被譽為“鋼結構領域的奧林匹克盛會”的2015年全國建筑鋼結構行業(yè)大會上得到消息：2014年4月住建部發(fā)文，批準部分鋼結構企業(yè)開展房建總承包試點工作，拓寬了行業(yè)企業(yè)以鋼結構為主體工程的市場準入和承攬范圍，有利于推進建筑工業(yè)化進程。5月國辦發(fā)文《2014-2015年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動方案》中提出以住宅為重點，以建筑工業(yè)化為核心，加大對建筑產(chǎn)品生產(chǎn)的扶持力度，推進建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，對推廣鋼結構在建設領域的應用有積極的意義。10月住建部的《建筑業(yè)十三·五規(guī)劃編制方案》中，將鋼結構行業(yè)和建筑業(yè)施工一樣作為獨立章節(jié)進行編制，鋼結構將成為建筑業(yè)的重要支柱。國家宏觀政策的有力支持，為鋼結構的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間，鋼結構行業(yè)將快速擴張。

3.2 鋼結構建筑是必然趨勢

據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的相關數(shù)據(jù)顯示，2014年全國房屋建筑施工面積72億m2（竣工面積10.75億m2），建筑鋼材用量保守估計3.96億t，建筑用鋼占鋼產(chǎn)量的48%。同時據(jù)2014年行業(yè)初步統(tǒng)計完成建筑鋼結構用鋼量4 600多萬t，同比增長12%。完成產(chǎn)值超過50億元的有8家企業(yè)，超過20億元的有25家；完成產(chǎn)能超過30萬t的有9家，超過10萬t的有25家，超過5萬噸的有36家。鋼結構建筑的推廣應用，將加大鋼材的有效利用，這對于世界鋼鐵生產(chǎn)第一大國的中國來講，意義非同小可。

4 結語

大力推廣鋼結構建筑，不僅能夠加快我國城市化建設，更有利于帶動引領新型建筑工業(yè)化的發(fā)展。目前，我國已擁有一批國際化知名的大型鋼結構龍頭企業(yè)，鋼結構的制造、安裝等技術水平方面已經(jīng)達到了國際先進水平。國家關于扶持鋼結構發(fā)展的政策也在陸續(xù)出臺，各種規(guī)范和標準逐步完善，設計工具日益精進，鋼結構領域?qū)I(yè)技術人員技術研究和產(chǎn)品開發(fā)能力不斷提高，可以說規(guī)模化發(fā)展鋼結構建筑的條件已經(jīng)具備。