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用科技引领钢结构产业健康发展

发布时间:2009-12-12

随着我国基本建设投资力度的日益增加、内需的不断扩大,国家重点工程、2008北京奥运会场馆、上海世博园、2010年广州亚运会、2011年深圳大运会,以及城市基础设施和交通基础设施的大量建设,为我国钢结构产业发展带来了良好机遇。而已经建成并开始运营的国家大剧院、鸟巢、水立方等造型迥异的钢结构建筑,也成为外地游客来京参观的景点,由此可以看出钢结构建筑的魅力。

目前在广东东莞召开的首届中国钢结构产业高峰论坛上,中国建筑金属结构协会会长姚兵,广东省住房和城乡建设厅副厅长陈英松,住房和城乡建设部建筑金属应用技术专家委员会专家、中国钢结构协会专家委员会主任陈禄如,华南理工大学教授、广东省空间结构学会理事长王仕统,国家一级注册建造师、中建三局钢构有限公司总经理王宏等就钢结构行业的热点、难点问题,与300余位参会代表展开了研讨。

抗震性能优越的钢结构建筑

自重轻、延性好、抗震性能优越;梁柱截面小、开间大、净空高、使用面积大;便于实现工厂化、规模化生产;有利于建筑节能,可回收利用。这是王宏为钢结构总结的优越性能。基于钢结构的诸多优势,国内外各地的标志性建筑,无一例外均采用了钢结构。

早在2000年,姚兵担任原建设部总工程师时即指出,21世纪,将进入以金属结构为主的世纪。诸多事实表明,姚兵当时的预见已成为不争的事实。姚兵认为,中国的土木工程技术在全世界是领先的,但土木工程技术发展到今天已不是传统意义上的土和木的工程,而是钢结构或钢筋混凝土结构工程。在土木工程中科技含量最高的是钢结构,体现土木工程技术进步的是钢结构或者金属结构。

在本次高峰论坛上,姚兵提出了可持续发展理念、设计优化理念、新型工业化理念、可再生能源建筑应用理念、环境友好理念等钢结构工业房地产开发五大理念。在可持续发展理念中,姚兵特别谈到了钢结构的抗灾能力。姚兵说,建筑是凝固的艺术,也是维系生命的艺术。安全是建筑的准则,是人类生存和生活的基本条件,是人的生命和发展的基本权利。建筑要把生命安全放在第一位,而钢结构建筑抗灾能力要强于其他建筑,这不仅在四川地震灾难中得到验证,而且在多地震的日本也得以验证。

姚兵以他的亲身经历讲述了钢结构建筑的优越抗震性能。1999年,姚兵至台湾,因恰逢地震,从台北到台中,从台南到高雄,从建筑物被地震破坏的程度来看,很明显的是钢结构建筑优于钢筋混凝土建筑,高层钢筋混凝土建筑优于低层钢筋混凝土建筑。譬如,一般的多层住宅地震以后就全部夷为平地了,而高层住宅只是倾斜,甚至一层、二层楼已陷到地下,三层楼以上仍耸立在那里。

我国的钢结构建筑应该瘦身

姚兵在可持续发展理念中对经济、适用、美观建筑三原则进行了诠释。经济,就是要注重节约;适用,就是要与循环经济和功能相联系;美观,则是对人文环境而言,要符合建筑美学要求,要具有时代文化精神。

姚兵指出,目前,我国钢结构建筑的用钢量比发达国家多很多,但钢结构用量大、用量多并不是优点。应该合理用钢,要优化设计,使钢结构不仅功能更加符合要求,而且用量更加合理。同时,钢结构设计要使加工制作、施工安装、维修养护都更加方便。姚兵认为,设计不动脑筋加钢筋、不注重工艺水平是导致我国在建筑上的用钢量超出发达国家很多的主要原因。

与姚兵持同样观点的还有王仕统。王仕统说,目前,世界高层全钢结构的前三名西尔斯塔楼、世界贸易中心、帝国大厦都在美国,随着它们高度的增加,抗侧力体系的结构方案也在变化,用钢量在减少,说明了科技的巨大作用。王仕统指出,钢结构行业包括设计与施工(制造、安装),为实现最轻的结构、最短的工期、最好的延性等钢结构的三大核心价值,设计是关键,而精心设计的第一步就是要选择结构方案(概念设计)。只有这样,才能实现结构合理:少费多用——用最少的结构提供最大的结构承载截力。否则,设计出来的结构不仅笨重、浪费钢材、也会造成施工方面的难题。王仕统强调,设计是硬道理,设计就没有道理。硬道理在哪里?就是结构师要利用力学准则正确选择结构方案,方案选错了,优化是无用的。

关于设计方案优化,姚兵认为,设计方案是通过设计招投标进行的,这实际上是一种方案竞赛。中标的方案有其优点,没有中标的方案也有可采纳的优点,如何进行方案优化,应综合各方面的优点并结合到一起,形成更加优化的方案这才是关键。在方案的选择中,不能有猎奇心理,造型可以独特,但不能怪异,建筑最本质的功能在于适用。

应完善与钢结构建筑配套的产品

陈禄如指出,目前,我国钢结构企业的制造水平已达到甚至超过发达国家,但是,与钢结构建筑配套的楼板、屋面板、墙板等配套产品还不尽如人意,大力推广钢结构建筑,相关的配套产品很重要。可喜的是,目前国内的部分钢结构制造企业已进行了这方面的投资,并成效显著。

与陈禄如持同样观点的还有陈英松。陈英松说,广东是我国的建筑业大省,从业人数已超过200万人,但钢结构行业相对于整个建筑业来说所占比重并不大。陈英松认为,钢结构的优势已得到社会各界的普遍认同,但是仅有结构,与之配套的产品技术不成熟对推广钢结构住宅是有一定的制约。陈英松希望钢结构行业的专家和企业携起手来,共同研究、攻克技术难题;已经在钢结构住宅体系开发和应用上具有经验和优势的企业,要加大在设备、技术研发、改良制造和施工工艺等方面的投入,更要加大宣传和推广的力度。

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