杂志汇节能与环保

装配式钢结构建筑想必在建筑业和节能环保行业来说并不陌生，有业内人士认为绿色建筑是近些年国家在倡导的建筑新理念，而装配式建筑凭借绿色又快速的生产方式成为绿色建筑必然选择。3月30日，“第十二届绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”的分论坛“绿色房地产业的健康发展——装配式集成房屋建筑技术专题”上就装配式建筑发展问题进行了详细讨论。

推广装配式建筑，不仅只是一个热议话题

自2015 年年底以来，装配式这一建造方式成为国家政策文件中的高频词。中国建筑金属结构协会钢结构分会副会长胡育科回顾了关于发展装配式建筑的政策发布情况。

2013 年1月国务院办公厅转发发展改革委、住建部开展《绿色建筑行动方案》，明确“推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系，加快发展建设工程的预制和装配式技术”。

2013 年10月国务院印发《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》，明确“推广钢结构在建设领域的应用，提高公共建筑和政府投资建设领域钢结构使用比例，在地震等自然灾害高发地区推广轻钢结构集成房屋等抗震型建筑”。

2015 年11月4日，国务院常务会议提出“结合棚改和抗震安居工程，开展钢结构建筑试点”。

2016 年 2 月6日中共中央、国务院印发《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，文件中明确：大力推广装配式建筑，积极稳妥地推广钢结构建筑，加强城市防灾避难场所建设，并提出“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%”的目标。同期公布的国家《“十三五”规划纲要》从提高建筑技术角度，要求推广钢结构建筑。今年，全国“两会”期间，“大力发展钢结构和装配式建筑”又写入了《政府工作报告》。

胡育科表示，从《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》到“两会”《政府工作报告》，短短1个月时间，对钢结构建筑由“积极稳妥”到“大力推广”，这一变化可见国家对发展装配式建筑的决心和信心之大。他同时表示，钢结构建筑本身就是技术体系较为成熟的装配式建筑，也为行业所认同。

权威性　可实施性　可操作性

胡育科表示，有关推广装配式钢结构的政策不仅数量多且具有权威性、连贯性、可操作性等特点。

首先是权威性。涉及生态绿色发展的政策、意见发文机构规格高，相关部委的实施意见出台之快前所未有，80%以上基本都是以国务院和国务院办公厅以上机构行文，如《国家绿色建筑行动方案》、《关于加快发展节能环保产业的意见》、《关于化解产能过剩矛盾的指导意见》等文件，以及中共中央、国务院下发《关于加快推进生态文明建设的意见》，2015 年9月出台的《生态文明体制改革总体方案》等，这都体现了国家对新常态转型发展、产业结构调整和生态环境改善的重视。

其次是政策体系具有连贯性。2013 年国务院印发了《大气污染防治行动计划》，随后，国家环保部等 6 部委就下发了《大气污染防治行动计划实施情况考核办法实施细则》，有责任主体、考评内容、分值、考核指标等，更有省市领导约谈制度；2015 年国务院办公厅又下发《关于推进环境污染第三方治理意见》，通过提高处罚标准，形成全社会污染体系，倒逼建筑企业生产方式转型。政策环环相扣，行政管理部门之间遥相呼应、步调一致，体现政策落地的系统性、连贯性。

同时还有可操作性。2014年国务院制定《关于加强城市基础设施建设的意见》，提出“提高工业化建筑水平，优化节能建筑、绿色建筑发展环境”。随即国务院办公厅又印发了《2014-2015 年节能减排低碳发展行动方案的通知》，明确推进建筑节能降碳，要“以住宅为重点、以工业化为核心，加大对建筑部品生产扶持力度，推进建筑产业现代化”。

从各省市近期出台的政策和措施看，提法更加明确，不再含含糊糊，如重庆市印发《促进钢结构产业发展的实施意见》、甘肃省《关于推进钢结构建筑发展与应用指导意见》、山东省《建筑节能与绿色建筑发展专项基金管理办法》：对装配式钢结构建筑示范项目补贴不超过500万元。

胡育科认为，今年提出推广装配式建筑，不仅只是一个热议话题，更重要的是政策“落地、落实、有效、惠民”，提升经济增长质量。

国外的装配式钢结构建筑应用发展

20世纪初，随着工业革命的开始，一些发达国家的钢铁工业规模迅速扩大，钢结构住宅得到初步发展。时至今日，钢结构住宅技术在世界发达国家的发展历史己达百余年。在欧美、澳大利亚和日本等地，建筑用钢量已达钢产量的30%以上，钢结构建筑面积占总建筑面积达到40%以上，形成了各自的钢结构住宅体系。

法国是推广住宅工业化的最早几个国家之一。经历了30年发展法国钢结构住宅体系，目前已经成功过渡至用体系，主要应用于多层集合式住宅。

美国是采用钢结构住宅形式的最早的国家之一，美国的钢结构住宅技术是一项综合技术，集结构主体、建筑节能、建筑防火、隔声、型材及设计施工一体化的集成化技术，社会分工明确，生产效率高，依靠统一的设计施工标准，使建筑产品供应各方能相互协调，使得钢结构房屋建设数量发展迅速，钢结构住宅占比在25%以上，且以装配式住宅为主。美国钢结构住宅的建造技术由传统的木结构住宅衍变而来。

钢结构住宅是天然的装配式建筑

与传统钢混结构住宅比，钢结构住宅节能减排的优势明显，具体包括六个方面：节能减排、产业化生产、抗震减灾、综合效益高、资源有效利用、对绿色建筑业的拉动。

“什么是真正的绿色建筑，是在建筑的全生命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间。要强调规划、设计、建造、使用、维护、拆除全过程中的四节一环保。”北京建筑大学教授、北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心主任张爱林谈道。而装配式建筑能够从源头到最终的处理真正做到全生命周期的绿色环保。

能够化解传统建筑固有顽疾

张爱林表示，我国传统的建筑存在固有缺陷：寿命短、抗震性能较低。据有关统计数据显示，英国建筑的平均寿命是 100 年，美国的是 50 年，而中国的却只有35年。而如此短命的建筑对环境的污染却异常严重，建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%~40%，约为发达国家的 2 倍。我国大、中城市建筑工地是城市扬尘的主要来源之一，建筑施工灰尘是城市主要污染源之一，为空气污染贡献15%的 PM2 .5。我国每年新建房屋面积 20 亿平方米，80%以上为高能耗建筑，单位建筑面积能耗是发达国家的2 倍以上。建筑业用水占到淡水供应量的17%，水回用率仅为发达国家的 25%，我国很多河道已无多少沙子可挖来供建筑用。

这些传统建筑的固有顽疾，装配式建筑却能轻松化解。装配式建筑在设计过程中，精确建筑构件，保证了建筑具备良好的抗震性能及防腐性能；工厂流水线上生产出大量的建筑部品，在作业现场只是进行装配，因此大量减少了施工过程中造成的环境污染；设计的标准化和管理的信息化，提高了生产效率，构件成本降低，配合数字化管理，装配式建筑性价比极高。

今年“两会”上，安徽省住建厅厅长、全国人大代表侯淅珉也曾建议国家有关部门把发展装配式建筑上升为国家战略采取综合措施，实行建筑全寿命周期管理，通过政府项目示范、政策支持等，落实绿色发展理念。他介绍，我国现有建筑430 亿平方米，每年新增25 亿平方米，建筑施工仍是粗放式现场式作业，建筑质量通病多、资源消耗高、生产效率低、舒适程度低，房屋开裂、渗漏、扬尘污染重，事故多发。能耗方面，我国建筑单位能耗是发达国家的 2~3 倍，总能耗远高于工业、交通能耗，仅门窗不隔热造成的能源损失，按欧洲标准可节约标准煤 4.3亿吨左右，约占全国煤产量2%。

他建议，大幅提高建筑能耗、水耗等标准，作为竣工验收的必要内容，加大监督检查建筑设计、施工企业执行标准情况，完善建筑部品部件的标准，形成全产业链标准体系。在税收方面，比照现行建筑施工现场式作业方式，对因工厂预制生产、全装修等增加的税负给予减免，并对装配式建筑的生产和消费给予财政节能奖励和绿色信贷支持。

钢结构住宅六大优势明显

胡育科表示，目前社会上和消费者对钢结构住宅确实存在一些认识上的误区或顾虑。这其中既有产品尚不完美，也有不了解不适应的地方。其实与传统钢混结构住宅比，钢结构住宅节能减排的优势明显，具体包括六个方面：节能减排、产业化生产、抗震减灾、综合效益高、资源有效利用、对绿色建筑业的拉动。

首先，钢结构住宅由于建造构件和轻质板材都在工厂中生产，采用现场装配式施工，因此可以大大降低施工水电消耗、减少垃圾排放和扬尘污染，钢结构住宅可以说是天然的装配式建筑。

根据企业测算，与传统现浇生产方式相比，钢结构住宅实现节能三分之一以上。以每年新建 15 亿平方米住宅面积为基数，如果 25%采用钢结构，每年可节约 500~650万吨标准煤；

钢结构住宅比传统现场作业节约施工用水60%~80%，每年商品房开发采用钢结构体系提高 5%，节约的施工用水量相当于10 个“西湖”；钢结构住宅碳排放480 千克每平方米，传统钢筋混凝土建筑碳排放 740千克每平方米，建筑全生命周期的综合碳排放量减少 36.8%；装配式钢结构住宅可降低现场扬尘 80%以上，减少建筑垃圾 80% 左右。由于钢结构房屋可有效提升居住空间，相应提高土地使用率。同时，使用新型复合板材可以减少粘土砖使用量，保护耕地。

其次，钢结构住宅整体性强，承载强度高、抗震性能好，由于钢结构具有良好的材料延性和韧性，不会因外力作用突然断裂，计算模型能很好地反映力学性能，分析准确可靠，因此抗震、抗风性能优异。通过耐火、防腐处理的钢材，耐热性好，可应用于 250℃以下，在火灾和易腐蚀地区耐久性好，易于拆卸，更换或加固，特别采用高强螺栓连接结构，可有效抵御风雪和地震等自然灾害。

据专家对 1999 年“9.21地震”后房屋破坏、倒塌情况统计：钢筋混凝土结构房屋受损为 52.5%；砖混结构房屋受损 24.1%；钢结构房屋受损0.6%。

同时，钢结构住宅可以做到在设计阶段对整栋建筑全部构件进行分解、拆分，安装装配工艺要求，对设计—生产—施工—使用—维护等全寿命周期采用计算机管理，有利于工厂合理、精确下料，机械化切割、流水线生产可以减少浪费。

除此之外，钢结构住宅的70%~80%建筑构件材料可回收、再利用，节约资源。据专家测算，钢结构住宅基本不使用模板和脚手架及砂浆等辅助工具、材料，资源耗用可节约70%，实现循环发展。

国外的装配式钢结构建筑应用发展

20世纪初，随着工业革命的开始，一些发达国家的钢铁工业规模迅速扩大，钢结构住宅得到初步发展。时至今日，钢结构住宅技术在世界发达国家的发展历史己达百余年。在欧美、澳大利亚和日本等地，建筑用钢量已达钢产量的30%以上，钢结构建筑面积占总建筑面积达到40%以上，形成了各自的钢结构住宅体系。

日本是世界上率先兴起住宅产业化的国家。根据日本预制装配建筑协会的统计，到20世纪90年代末，日本预制装配住宅中木材结构占18%，预制混凝土结构占11%，而钢材结构系列比例已经多达71%。目前日本的工业化住宅有木结构、钢结构和混凝土结构三种形式，日本每年新建20万栋左右的低层住宅中，钢结构住宅约占70%以上的市场份额。

总体说来，国外的钢结构住宅体系在模数化设计、标准化生产、装配化施工，节能、防火和抗震等方面已非常成熟，尤其是相配套的墙体、楼板等围护部件的应用也非常完善，施工周期特别短，这值得我们借鉴和学习。

把握当前钢材价格低、供应足的时机

胡育科表示，目前我国已经具备大力推广钢结构住宅的条件。首先是目前国内钢结构产能实力雄厚。其次是钢结构技术已经成为建筑业最成熟的技术体系之一。

张爱林认为，要利用当前钢材价格低、供应足的时机，积极推广钢结构建筑，这是提高建筑物抗震性能，减少地震灾害损失的有效途径，也是消化钢铁过剩产能、形成钢材战略储备的重要举措。

具备推广钢结构住宅的条件

胡育科表示，目前我国已经具备大力推广钢结构住宅的条件。首先是目前国内钢结构产能实力雄厚。今年，中央提出的改善经济增长结构的重要任务是“三去一降一补”，第一位提出要去库存，化解产能过剩，除了淘汰落后产能，还要寻找新经济动能，实现经济的可持续发展。从钢结构发展情况看，我国钢结构已经成为“两强两一（制造能力最强、规模最大、产量第一、企业规模第一）世界大国”，具备了钢结构住宅推广的基础和技术体系。

其次是钢结构技术已经成为建筑业最成熟的技术体系之一。经过 20 多年的快速发展，在城市基础设施、公共建筑、工业厂房、超高层建筑和桥梁建设等领域发挥重要作用。特别是2008年奥运会，2010 年世博会及亚运会等国际性体育赛事和经贸盛会在我国举办，加快了钢结构建筑的应用，一批代表当今世界钢结构一流水平的工程如水立方、鸟巢、上海金融环球中心、广州电视塔等相继建成使用，社会影响大、技术含量高。

在基础设施领域，高铁建设带动了候车楼、站棚钢结构的应用。据初步统计，从 2006 年到 2014年高铁快速建设的 8 年，已新建高铁里程1.2万公里，改造和新建200 多个车站，80%采用钢结构或混合结构体系，站棚 95%以上采用了轻钢屋架结构体系，2015年铁路基建完成8000亿元投资，带动钢结构产值800 亿元以上。

未来潜力巨大

近些年来，我国钢结构建筑和住宅正在持续发展，据初步统计，北京、天津、上海、山东、浙江、湖北、内蒙古等地已经开发或建成的钢结构住宅超过1000万平方米。北京奥运会场馆“鸟巢”、“水立方”、中央电视台新办公楼，上海环球中心等一大批具有世界先进水平的钢结构建筑，已经成为我国采用钢结构为建筑主体结构的应用典范工程。

胡育科认为，未来钢结构住宅市场潜力巨大。今年“两会”，提出到 2020 年装配式建筑比例达到30%，在各省市的出台政策方面，城市新建房屋建筑面积中，对采用钢结构体系都提出一定比例指标，对推广钢结构住宅提供了一个巨大的市场。

胡育科说，在棚户区改造、农村危该民居工程等政府主导的民生工程领域，钢结构企业应该积极主动作为。钢结构行业要凝聚技术精英，研发在地震多发地区，应优先采用钢结构，提高钢结构应用比例。如地震设防烈度 7度以上地区农村民居建设抗震建筑时可强制推广钢结构住宅；在地震 7度以上设防地区，城市、乡镇（学校、医院、保障住房）等生命线工程等，应尽快形成住宅产品成果，提高抗震水平；工业厂房、仓储及码头仓库、机库等建筑以及国有工矿企业临建生产、办公用房、建筑工地临建房屋设施等适合采用大跨度、轻钢网架体系，宜装配、节材料、易拆除、可循环、对环境污染小，应100%采用钢结构体系。

张爱林说道，目前，装配式建筑在中国发展面临着三道难题。首先是思想保守，观念滞后，这是最为关键的，许多人认为目前标准规范中没有的结构体系就不能创新使用；其次技术严重滞后，装配式住宅的设计、生产、安装施工、验收评定等成套技术标准尚未建立，试点成果依旧无法大规模推广；最后是建造成本偏高，工业化产品要缴纳17%的增值税。

然而，瓶颈并非不能突破，归结装配式建筑的瓶颈主要在于人们对装配式建筑的认知不清。通过标准的制定，以及装配式建筑在技术上的不断改进，未来发展前景无限。此外，伴随人们对生活品质的要求提升以及越来越多的改善性需求涌入市场，过去的房地产发展优势一去不复返，钢结构装配式结构建筑作为突破口将给陷入泥潭的房地产市场打开发展的新通道。

还需地方政策引导

装配式建筑的发展，政策是关键，尤其是地方政策。上海中森建筑与工程设计顾问有限公司装配式技术总监李新华认为，上海装配式建筑之所以发展快离不开政府坚定的决心和政策支持。他说：“上海市政府对于装配式的要求，在土地出让阶段就要写在合同里，开发商必须落实。”

中国建筑标准设计研究院副总工程师肖明认为，在国家宏观政策指导下，地方政策一定要具备实用性、针对性和可操作性。首先，地方政策在制定时一定要结合本地的实际情况，确保政策适应地方特色和实际需求。比如针对预制率的要求、预制构件的实施种类等内容在政策中要切合实际，因地制宜，能真正体现装配式的技术优势。其次，地方政策不能空洞、不能喊“口号”，必须具有实用性和可操作性。设计企业、生产加工企业、施工企业拿到政策就知道该怎么做。有些地方虽然政策上明确了今年要推广多少平方米项目、明年推广多少平方米项目、几年后达到多少比例，但实际上一年过去后可能一个试点示范项目也没有落实。有的地方试点示范项目虽然明确了，但老是实施不起来。这都是因为政策不落地，不具有可操作性。

中国建筑标准设计研究院钢结构设计研究所所长王喆认为，推广钢结构建筑，要加强宣传和引导，让地方政府和百姓既认识到钢结构建筑的优点，也认识到现在的钢结构建筑已经克服了传统观念中的一些不足，提升了性能。现在处于推广钢结构建筑的重要阶段，地方政府可以出台一些具体的政策给予扶持。特别是在政府投资类项目上，政府更应该优先选用钢结构建筑。