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文档简介
1、中国建筑金属结构协会钢结构分会国家装配式建筑产业技术创新联盟钢结构分会 汇报人:胡育科2019年6月21日 上海 China Construction Metal Structure Association 中国北京三里河 钢结构住宅推广的“冷”思考 感谢会议主办单位的邀请和安排。借这个机会,结合中国建筑金属结构协会在协助住建部开展钢结构产业政策研究、推进钢结构住宅试点、对钢结构住宅调研与钢结构建筑技术体系梳理等工作以及个人的一点思考和大家做一简单交流。 2016年国务院办公厅印发关于大力发展装配式建筑的指导意见(国办201671号文)以来,契合国家推进供给侧结构性改革,实现经济转型、结构调整
2、、绿色发展的新要求,装配式建筑进入快速发展阶段,钢结构作为较为成熟的装配式建筑技术,得到了政府、社会和市场的高度关注。 钢结构住宅,作为工业化建筑的“老演员”,如何在引领装配式建筑发展上当好“新主角”,根本在提高质量,提升品质,充分体现钢结构住宅优势;钢结构住宅作为全新的工业化建筑产品,必须从推广路径和方式上,从相关产业链设计、生产和配套部品生产企业协同,从工程承包模式、管理体制上进行系统性创新。一、产业政策思考:力度空前重在落实 2018年底召开的全国建设工作会议,提出了2019年十项重点工作。第八项工作:以发展新型建造方式为重点,深入推进建筑业供给侧结构性改革。第一句话:“大力发展钢结构等
3、装配式建筑”,字数不多、信息量大,聚焦到了钢结构住宅的推广。纵观全年十项工作,有5项都与钢结构住宅推广有关。 (1)第二项工作,以加快解决中低收入群体住房困难为中心任务,健全城镇住房保障体系。加大保障性住房建设力度,政府主导,钢结构体系易于标准化,速度快,可回收利用,化解产能,关注度会更高;据了解,各地在建的钢结构保障性住房,已达260万。一、产业政策思考:力度空前重在落实(2)第四项工作,以提高城市基础设施和房屋建筑防灾能力为重点,着力提升城市承载力和系统化水平。钢结构体系抗震性好,在房屋建设应用将扩大。 (3)第五项工作,以贯彻新发展理念为引领,促进城市高质量建设发展。其中要是绿色建筑达4
4、0%,钢结构住宅在绿色建造、新型建材、材料回收利用方面优势明显; 一、产业政策思考:力度空前重在落实(4)第七项工作,以改善农村住房条件和居住环境为中心,提升乡村宜居水平。大力推进农村危房改造和人居环境整治,农村环境面貌持续改善。农村危改,新农村民居建设,轻钢集成房屋将成为主流:(5)第八项工作,以发展新型建造方式为重点,深入推进建筑业供给侧结构性改革。大力发展钢结构等装配式建筑,积极化解建筑材料、用工供需不平衡的矛盾,加快完善装配式建筑技术和标准体系,钢结构住宅“轻快好省”成为行业关注点。 3月27日,住建部建筑市场监管司发布2019年工作要点,第一项工作,是推进建筑业重点领域改革、促进建筑
5、产业转型升级。其中第一条,开展钢结构装配式住宅建设试点,这一提法,更侧重成熟技术与成套体系的应用,突出为钢结构配套的围护材料与装配技术的研发与应用,落脚点是钢结构住宅高质量、高品质发展。一、产业政策思考:力度空前重在落实一、产业政策思考:力度空前重在落实工作要点中明确了钢结构住宅应用方向:在试点地区保障性住房、装配式住宅和农村危房改造、易地扶贫搬迁项目,明确一定比例的工程项目采用钢结构装配式建造方式。相关试点方案即将出台,对试点的目标、任务和保障措施进一步明确,推动试点项目落地。对行业发出明确信号,成熟技术应用和成套体系推广是钢结构住宅的首要问题。从政策制定层面看,住建部建筑市场司全面参与“推
6、广钢结构建筑,开展钢结构住宅试点”工作,本身也释放一个信号,钢结构建筑产业政策已由研究阶段转向实施阶段,由成果研究转向应用阶段,加快技术研发与示范工程应用步伐,钢结构住宅进入“全面提升质量品质”的新阶段。一、产业政策思考:力度空前重在落实2018年,住建部对中央巡视组反馈报告中写到:“针对当前砂石混凝土等建材涨价,以及海沙乱象治理,已委托相关单位开展推进钢结构装配式建筑推动建筑业现代化的可行性研究”,“梳理提出适合我国国情的成熟适用、安全可靠装配式建筑技术体系,并加大推广应用”。一、产业政策思考:力度空前重在落实近日,发改委公布了2019年产业结构调整目录(征求意见稿)中,第21项,建筑领域结
7、构调整方向上,有13项作为优先发展的产业,其中有8项是钢结构技术体系在民用建筑上的应用。(1)建筑隔震减震结构体系及产品研发与推广;(2)高强、高性能结构材料与体系的应用;(3)先进适用的建筑成套技术、产品和住宅部品研发与推广。(4)钢结构住宅集成体系及技术研发与推广。(5)节能建筑、绿色建筑、装配式建筑技术、产品的研发与推广。(6)工厂化全装修技术推广;(7)建筑信息模型(BIM)相关技术开发与应用;(8)装配式钢结构绿色建筑技术体系的研发集推广。前几年协会就对钢结构住宅应用提出建议:二、推广路径思考:提升性能满足需求 这几年,推进建筑业新型建造方式转型,新概念、新名词较多。如“建筑工业化”
8、、“建筑产业化”、“装配式建筑”、“建筑产业现代化”、“钢结构建筑”、“钢结构住宅”等等,这几个概念看似相同,其实内涵各有不同。 个人理解,建筑工业化是方向,是道路,是提高经济增长质量必然趋势;建筑产业化是发展路径,是建筑工业化的实现形式、渠道,是专业化的分工与协作,表现为构配件生产的标准化、通用化;装配式建筑是产品,是建筑工业化、产业化条件下建造的性能完善、系统集成的建筑产品;建筑产业现代化是目标,是建筑工业化发展水平的体现,是与我国工业化进程相适应的建筑技术、施工、管理提升的过程与水平。装配式建筑的显著特征,建筑通过整体性、系统性集成设计,建筑构件、部品在工厂生产,采用可靠连接技术,在现场
9、装配施工而成的建筑。也就是我们归纳的:集成化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理。二、推广路径思考:提升性能满足需求钢结构住宅是指建筑主体框架受力结构合理、连接技术较为成熟,梁柱构件在工厂化生产、现场通过焊接或栓接,形成建筑承重结构,与围护材料、部品装配施工的具有居住功能的房屋。但是,钢结构建筑装配式建筑,钢结构建筑钢结构住宅。 正是由于钢结构建筑技术较为成熟、装配化比例高。这些年,在超高层建筑、大跨度厂房、医院学校、车站航站楼、桥梁领域应用比例有较大幅度提高。但是,作为每年占新建建筑面积最大的城市住宅领域,钢结构住宅推广进展缓慢。这也是国家建设主管部门今年开展钢结构住宅试点。
10、 二、推广路径思考:提升性能满足需求 对钢结构住宅,首先是提高质量,提升品质、性能。钢结构住宅应用不尽如人意,原因很多,研发不系统、不全面,推广思路不正确应该算一条,没有按照住宅特点、性能来研发成熟技术、成熟材料,不能只靠钢结构企业在优化结构上使劲,而忽视住宅的整体质量和综合功能提升。当前对钢结构住宅的一些社会“杂音”看,主要反映在露梁露柱、隔音保温、防火防腐、墙板裂缝、造价偏高等方面,一些企业把结构由简单变复杂,也只解决露了户型中露梁柱的问题,没有从配套的墙板属性、连接技术以及后期一体化装修等系统考虑,在住宅质量可靠、耐久性上形成最佳集成解决方案。二、推广路径思考:提升性能满足需求 推广钢结
11、构住宅,应该根据市场需要,消费者的需求,跳出“结构体系”,重点放在“产品体系”开发上。对钢结构住宅产品来说,钢结构住宅只有三种体系:一是低层轻钢住宅,二是多层、小高层钢结构住宅,三是高层钢结构住宅。无论采用什么结构、材料,满足消费者对最终产品性能和质量的要求是根本。我们需要什么样的钢结构住宅?对政府来说,符合生态环保和绿色发展理念、推动产业升级、化解产能过剩,节约资源、材料可回收利用;对开发商来说,系统集成度高、建造速度快、经济性价比好,质量稳定可靠;对居住者来说,舒适安全、抗震性好、功能实用、美观耐用、物美价廉,这是钢结构建造技术和新型建材必须实现的目标。二、推广路径思考:提升性能满足需求三
12、、应用现状思考:消除疑虑弥补短板开展钢结构住宅试点,不能搞大跃进或一哄而上,而是专注研发和提升水平,坚持问题导向,坚持持续优化、不断完善,解决市场和消费者关心的问题。同时加强钢结构住宅优势的宣传,引导居住理念更新和展示钢结构住宅优势。为做好钢结构住宅试点工作,分会协助政府相关部门做了一些基础性的工作。 三、应用现状思考:消除疑虑弥补短板 一是开展了钢结构建筑技术体系的梳理研究。从2018年开始,协会组织行业专家,对现有钢结构建筑和钢结构住宅现有结构体系、围护墙材、配套部品和示范工程的信息采集、项目调研,了解现有钢结构建筑产品质量、存在问题,对住宅应用短板和改进提出建议,完成了钢结构建筑技术体系
13、梳理研究报告,已通过住建部组织的课题验收,摸清了在建钢结构住宅的底数,对下步推广起到积极作用。 二是进行钢结构住宅项目信息采集和分析。为掌握钢结构住宅应用情况,选择20个装配式建筑示范城市,对2017、2018年度在建钢结构建筑、钢结构住宅等8个说明问题的相关数据进行了采集和统计。根据采集的20个城市数据看,钢结构住宅应用项目偏少,占比偏低。如表:年度新建建筑面积(万)其中钢结构建筑面积(万)占新建建筑面积比例钢结构住宅面积(万)占新建建筑面积比例2017年82033.941932.062.3%160.940.2%2018年96476.872104.842.2%275.040.3%三、应用现状
14、思考:消除疑虑弥补短板三是组织了钢结构住宅的调研。配合住建部相关部门领导,对中建钢构武汉蔡甸钢结构住宅、甘肃建投兰州经济开发区钢结构住宅等项目进行调研。当前,一批新的钢结构住宅示范项目已经启动,注重住宅性能、品质,设计、生产、施工单位协同一致,重点对钢结构住宅结构施工、墙板配套技术的应用不断推出新成果。三、应用现状思考:消除疑虑弥补短板 四是参加编制钢结构住宅型钢构件标准。组织行业专家,根据部相关部门要求,联合钢铁生产企业,配合钢结构住宅试点,为打通钢结构住宅标准化梁柱型钢构件的生产渠道,编制钢结构住宅结构型钢标准,提高结构质量,降低钢结构住宅造价。对住宅结构用材直接采用热轧或冷成型生产,可有
15、效节约资源,循环利用,标准正在起草中。三、应用现状思考:消除疑虑弥补短板三、应用现状思考:消除疑虑弥补短板五是参与钢结构住宅技术与经济性研究课题研究。重点放在钢结构住宅成熟技术、成套体系和在建示范工程应用成果的总结上,选择案例,针对应用中的问题,组织专家系统梳理结构、板材、部品和系统集成、一体化装修的城市技术与选型,课题成果将服务于钢结构住宅试点工作。四、研发方向思考:成熟技术与配套产品推进钢结构住宅高质量发展,要转变过去高估冒算、保守粗放、不珍惜资源的“财大气粗”传统思维,在钢结构住宅“精打细算、精益求精”下功夫,坚持精细化设计、精细化生产的工作标准,追求质量最优、方案最佳,选择适宜合适、简
16、单快捷、省时省力、易于推广的钢结构住宅发展模式。 专注钢结构成套技术的产品研发,提高质量、降低成本,应该根据三种钢结构住宅性能品质需求,选择不同成熟的结构体系,不同的围护墙板、材料,不同的连接工艺、施工技术采取一体化系统设计。根据这三种住宅结构受力特点、围护墙材性能和抗震需要,选择最合适、最佳墙板和部品、接点技术和密封材料,比如高强度板不一定适用低层住宅。(一)低层轻钢装配式房屋。 未来市场:集装箱模块房屋、小城镇建设、农房建设、农村危改市场,军队可拆装式营房、工地临建房屋等市场需求。 低层住宅建筑高度较低、2-3层结构,可以采用冷弯薄壁轻钢结构体系或其他轻质钢材做结构用材,以镀锌轻钢龙骨作为
17、结构承重材料,结构形式比较简单,连接技术可靠,易于构件标准化。 四、研发方向思考:成熟技术与配套产品 墙体围护材料可选择各类轻质复合墙板、龙骨板材和保温隔音装饰功能的一体化板材、施工速度快,型钢抗压和抗弯性能好,整体刚度大,灵活分割,标准化生产,技术较为成熟。低层轻钢房屋的部品、配套件产业化程度较高。(二)多层或小高层钢结构住宅。 这类住宅的大多在6层至13层之间,建筑高度30米左右,常见的钢框架结构、钢框架+支撑结构等,可满足各类住宅需求。重点在满足结构安全情况下,优化结构设计,选用适宜的墙板、楼板配套,具有开间大、满足各种功能建筑室内灵活布置的要求。四、研发方向思考:成熟技术与配套产品 由
18、于建筑高度不高,竖向与水平承载体系均由钢构件组成,是一种典型的柔性结构体系,其抗侧移刚度由框架或框架支撑来提供,结构受力明确,抗震性能较好,框架杆件类型少,适当增加型材壁厚,可免灌混凝土,安装简单、施工速度快、现场文明整洁。日本现在大量使用的冷成型方矩管免浇混凝土结构构件 交错桁架体系。钢框架主要由立柱、桁架、楼板组成,其承重桁架在垂直方向上交错跳层布置,可满足住宅大开间格局要求,减少楼板厚度,减轻结构自重,用钢量较低、经济性较好。四、研发方向思考:成熟技术与配套产品 集成模块房屋体系,也是多层、小高层住宅适用的一种体系。该体系以房间单元为模块,主体结构、围护墙板、设备、管线、精装全部工厂预制
19、完成,单元模块运输到工地进行装配连接、安装,其装配化率可达90%以上,目前造价较高。(三)高层钢结构住宅。 这类住宅多用于城市房地产开发、商品房建设,是当前城市住宅建设的主流市场产品。住宅的建筑高度100米、30层左右,由于建筑高度对结构抗震、防腐防火、外墙板材料与连接,保温隔音和抗冲击、防脱落,与建筑同寿命周期都有更高要求,也是当前大家争议和顾虑较多的建筑体系。 四、研发方向思考:成熟技术与配套产品 高层钢结构住宅现主要应用的结构体系:钢框架+支撑结构。在钢框架体系中设置支撑构件以加强结构抗侧移刚度,形成钢框架-支撑结构,增强建筑高度,抗震性好。这种体系平面布置灵活,可以组成大开间,充分满足
20、住户室内布局要求,构件制造、安装简单,施工速度快,自重轻。钢管混凝土束体系。该结构解决了钢结构住宅“露柱”问题,提高了得房率,由C型连续柱代替剪力墙,建筑平面布置灵活,用钢量合理,基础造价较低,部分钢构件在工厂加工,易于标准化、流水化作业、现场安装施工技术较为成熟。四、研发方向思考:成熟技术与配套产品 组合异形柱结构体系。由单根钢管混凝土柱,通过不同连接构件形成的异形柱,有L、T和十字形三种截面形式,为减少材料用量,柱内灌注高密度混凝土,提高了强度,减小了柱截面尺寸,适用于高层结构住宅。壁式钢管柱住宅体系。采用热轧矩形钢管柱,构件加工简单,原有钢结构设备即可满足,扁梁型钢与轻质墙板结合较好,容
21、易实现工业化和标准化生产,具有大空间、不露梁柱等特点,装配率较高,施工周期短,抗震性能好;截面形式统一,易于标准化。四、研发方向思考:成熟技术与配套产品从钢结构住宅应用情况看,由于高层钢结构住宅结构刚度和抗震要求,无论异型柱或钢管束,都必须内灌混凝土,增加现场湿作业和混凝土浇筑,且梁柱接点和内外防腐防火处理、保温装饰依然存在后期处理难题,钢结构与水泥基板材应用、连接技术是短板,还需要设计、科研和施工企业联手协同攻关。 运用产品的思路推进钢结构住宅试点,可以从项目基础设计、结构选型、抗震要求、连接技术、围护墙材、施工工艺根据住宅性能来整体全面优化,按照住宅高度来选择不同结构体系、围护材料、连接技
22、术,可有效降低造价、提高质量、装配化效率,有利于钢结构住宅成套技术、成熟产品体系的培育与推广。四、研发方向思考:成熟技术与配套产品五、发展目标思考:物美价廉体现优势目标之一:物美价廉。价廉并不是说造价越低越好,而是要货真价实,体现钢结构住宅经济性的优势,钢结构住宅推广,造价的性价比是绕不过去的一道坎。当前钢结构住宅试点提出的推广领域,如保障性住宅建设、城市住宅开发、农村危改和农房建设,都是建安造价不能高、投入不可能大的领域。案例一:山东某钢结构住宅项目名称6#楼(钢结构装配)12#楼砼现浇建筑面积4584.57平方米7051.08平方米工期15个月18个月结构类型钢框架-支撑结构剪力墙结构层数
23、11+111+1桩基357635.13元385905.56元地下工程1820227.25元2418448.3元主体结构及墙板6166488.19元6132332.16元装饰装修1323703.12元1899227.92元水电暖及消防安装877656.71元1643234.12元总造价10545710.4元12479148.06元单方造价2300.26元/平方米1769.82元/平方米 钢结构住宅推广,当前要依靠政策,但不能依赖补贴。要分析当前钢结构住宅成本高的原因。五、发展目标思考:物美价廉体现优势案例二:唐山某钢结构住宅项目3#楼7#楼9#楼4#楼结构形式现浇混凝土剪力墙水平构件预制PC预制
24、混凝土剪力墙PC钢结构建筑面积(m2)1191219824963010850预制率(%)1236.664.7690地上结构钢筋用量(kg/m2 )47545442(25.6)钢结构用量(kg/m2 )/71人工费(元/m2)327252275186材料费(元/m2)1200143215641673机械费(元/m2)555863163管理费(元/m2)55586370利润(元/m2)36394246规费(元/m2)55394246税金(元/m2)18192123安全文明费(元/m2)73394270粗装造价合计(元/m2)1818193521132324直接成本对比100%106%116%128%从上面两个项目造价分析看,设计过于保守,产业化程度低、标准化水平不高,现场工序复杂,是导致成本与传统现浇结构高出20%左右主要因素。五、发展目标思考:物美价廉体现优势 目标之二:绿色良性发展。推进钢结构住宅质量“全面提升”,是一项系统性、全面性的工作,需要政府、行业和企业协同合作,相互配合,产业链上下游企业的融合协作。协会搭建合作平台、整合行业资源,推进设计、生产、建造一体化的EPC总承包模式。 加大技术创新和科研成果转化力度,在钢结构住宅试点初期,对承担研发任务的企业给予一定的政策扶持和鼓励,引导企业重视对钢结构住宅科技研发投入,解决围护墙板技术等实用新技
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