閱讀 3648 次 淺談我國鋼結構綠色建筑的發展
淺談我國鋼結構綠色建筑的發展
李飛 陳俊紅
保定市科信工程項目管理有限公司
河北農業大學
一、鋼結構綠色建筑
綠色建筑是指在建筑物的全壽命周期內,最大限度地節約資源、保護環境和減少污染,實現節地、節能、節水、節材和環境保護(四節一環保),為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
鋼結構綠色建筑具有“輕(自重輕)、快(施工快)、好(質量好)、省(能耗低)”等顯著的優越性,能夠在建筑全壽命周期內實現資源的優化配置與循環利用,是一種資源節約型、環境友好型的建設模式,能夠形成循環型建筑工業化產業體系。
鋼結構綠色建筑的性能優勢:
1、抗震性能好。鋼結構具有優異的延展性,在動力沖擊荷載作用下,能吸收較多的能量,從而切實實現“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震要求。
表1 1999年臺灣921地震建筑結構破壞率統計
結構類型 |
混凝土 |
鋼 |
磚混 |
木 |
鋼骨砼 |
土坯 |
鐵 |
其他 |
破壞率% |
52.5 |
0.6 |
24.1 |
1.5 |
0.2 |
13.1 |
7.9 |
7.2 |
2、建設周期短。鋼結構構件在工廠加工,施工現場工作量大幅度減少,使整個工期大大縮短。
表2 高層建筑施工工期比較
工程名稱 |
層數(地上/地下) |
總建筑面積(m2) |
結構形式 |
施工周期(月) |
上海瑞金大廈 |
29/1 |
36167 |
S |
20 |
北京香格里拉飯店 |
26/2 |
56710 |
SRC |
24 |
上海靜安-希爾頓酒店 |
43/1 |
52000 |
S |
30 |
北京長富宮中心 |
25/3 |
50516 |
S |
30 |
北京國際飯店 |
27/3 |
97000 |
RC |
43 |
北京國際大廈 |
29/3 |
47700 |
RC |
36 |
注:S —鋼結構;SRC—型鋼混凝土結構; RC—混凝土結構。
3、施工質量優。鋼結構構件工廠自動化生產,產品精度高;施工過程中,鋼構件外露,隱蔽工程少,易于工程質量控制。
4、建設投資省。與混凝土結構相比,鋼結構綠色建筑自重減輕。由此帶來的好處是:
(1)基礎造價降低;
(2)地震作用減小,鋼結構綠色建筑主體結構材料用量少。在抗震設防烈度較高的地區,經濟效益尤為突出。
5、布局靈活。鋼結構綠色建筑住宅采用梁柱體系,套內無承重墻體,空間通透,室內可靈活布置。
6、綠色環保。鋼結構綠色建筑可以滿足綠色建筑節地、節水、節能、節材及環保等所有要求,能夠在建筑全壽命周期內實現資源的節約與環境的低碳。
表3 鋼結構與混凝土結構在環保方面的比較
項目 |
鋼結構 |
混凝土結構 |
二氧化碳 |
480kg/m2 |
740.6kg/m2 |
資源利用 |
主體結構材料回收率達90%,垃圾排放量減少60%以上 |
消耗天然資源,成為人造石,回收困難。 |
生態環境 |
大量減少使用砂石,不破壞山川河流生態 |
使用砂石,破壞生態環境 |
都市環境 |
以組裝作業為主,簡單迅速,低環境污染 |
混凝土現場攪拌,預拌運輸,泵送清洗作業,造成水、噪音和震動污染 |
二、鋼結構綠色建筑發展的緊迫性
1、發展鋼結構綠色建筑、化解產能嚴重過剩矛盾
受國際金融危機的深層次影響,國際市場持續低迷,國內需求增速趨緩,我國部分產業供過于求矛盾日益凸顯,傳統制造業產能普遍過剩,特別是鋼鐵、水泥、電解鋁等高消耗、高排放行業尤為突出。2012年底,我國鋼鐵、水泥、電解鋁、平板玻璃、船舶產能利用率分別僅為72%、73.7%、71.9%、73.1%和75%,明顯低于國際通常水平。鋼鐵、電解鋁、船舶等行業利潤大幅下滑,企業普遍經營困難。值得關注的是,這些產能嚴重過剩行業仍有一批在建、擬建項目,產能過剩呈加劇之勢。如不及時采取措施加以化解,勢必會加劇市場惡性競爭,造成行業虧損面擴大、企業職工失業、銀行不良資產增加、能源資源瓶頸加劇、生態環境惡化等問題,直接危及產業健康發展,甚至影響到民生改善和社會穩定大局。
在此情境下,國務院關于化解產能嚴重過剩矛盾的指導意見(國發[2013]41號文件)中指出:化解產能嚴重過剩矛盾需要:擴大國內有效需求。適應工業化、城鎮化、信息化、農業現代化深入推進的需要,挖掘國內市場潛力,消化部分過剩產能。推廣鋼結構在建設領域的應用,提高公共建筑和政府投資建設領域鋼結構使用比例,在地震等自然災害高發地區推廣輕鋼結構集成房屋等抗震型建筑;推動建材下鄉,穩步擴大鋼材、水泥、鋁型材、平板玻璃等市場需求。著力改善需求結構。強化需求升級導向,實施綠色建材工程,發展綠色安全節能建筑,制修訂相關標準規范,提高建筑用鋼、混凝土以及玻璃等產品使用標準,帶動產品升級換代。推動節能、節材和輕量化,促進高品質鋼材、鋁材的應用,滿足先進制造業發展和傳統產業轉型升級需要。
2、發展鋼結構綠色建筑、加快我國城鎮化建設的步伐
當前,我國己進入城鎮化建設階段,必將帶來能源資源需求剛性增長,住宅建設、城市基礎設施等巨大需求。同時,建筑廢棄物產生量將會不斷增加,經濟增長與資源環境之間的矛盾將愈加突出。發展循環經濟,打破以犧牲環境為代價的傳統發展模式顯得尤為迫切。綠色、低碳、節能省地型建筑將成為我國建筑行業的發展方向。城鎮化建設必須走“集約、智能、綠色、低碳”的道路。
要實現建筑的可持續發展,必須尋找新的健康發展之路。鋼結構綠色建筑與生俱來的強大承載力不僅僅是工程本身,也包括了生態方面的承載能力。發展鋼結構綠色建筑可以實現資源的優化配置與循環利用,是一種既能夠確保資源小枯竭,又能實現生態保護的新型建筑發展模式,是一種資源節約型、環境友好型的建設模式,能夠形成循環型建筑工業化產業體系,可以加快我國城鎮化建設的步伐。
三、鋼結構綠色建筑發展的基礎條件
目前,建筑鋼結構產業正在變成國民經濟的主要產業之一。2007年,全國建筑鋼結構總量達到1000萬噸左右,比1999年增加了10倍;鋼結構房屋從90年代年建造300萬平方米,發展到目前的年建造2400萬平方米,增長了8倍。從現在到2020年,我國建筑鋼結構總量將以每年6%-7%的速度增加。我國鋼結構綠色建筑的發展已具備了雄厚的基礎條件。
1、完善的標準、規范、法律法規
當前,我國有關鋼結構的標準、規范和法律法規已相對完善,先后出臺和實施的《高層民用建筑鋼結構技術規程》、《多、高層建筑鋼—混凝土混合結構設計規程》、《高層鋼結構設計暫行規定》、《鋼結構工程施工質量驗收規范》、《網架結構工程質量檢驗評定標準》、《鋼結構工程通病及治理》、《鋼結構工程質量預控》等一系列標準、規范保障了鋼結構綠色建筑從設計、施工、驗收等建筑全壽命周期有法可依,有規范可循。
2、完備的鋼結構建筑設計軟、硬件手段
目前,我國鋼結構設計常用軟件有:PM系列鋼結構CAD軟件、鋼結構設計與繪圖軟件、智能鋼結構詳圖設計系統、三維鋼結構設計與分析計算軟件、多高層鋼結構設計系統件系統等等。完備的鋼結構建筑設計軟、硬件手段,必將進一步促進鋼結構綠色建筑的蓬勃發展。
3、全面的教育培訓機制
為進一步提高鋼結構綠色建筑從業人員的整體素質,我國眾多鋼結構制造和施工企業都走產、學、研道路,采取自主研究、聯合開發、委托開發、委托試驗等模式,與國內眾多高校開展合作關系,并對相關建筑企業從業人員進行全面的教育與培訓,為鋼結構綠色建筑的綠色施工奠定了堅實基礎。
4、顯著的先進龍頭企業帶動作用
我國鋼結構制造產業在上海、浙江、山東、江蘇,以及深圳、安徽、天津等沿海城市的企業較集中。傳統的船舶、冶金、機械、車輛制造企業除滿足本行業的需要外,在國家宏觀政策的指引下,在企業品牌戰略的指導下,都在向建筑鋼結構這個最大、最廣闊市場開拓發展,其技術、裝備、規模及創新發展均有突出成績,在規模化、商品化,設計、制造、施工一條龍服務方面開創了發展新思路。
四、結束語
鋼結構建筑體系符合綠色、環保、節能、減排、循環和可持續發展的方向,以綠色建筑為載體,其工業化、標準化和產業化這種新型建筑生產建造方式,不僅可以大幅度提高工程質量和安全技術標準,也可以大幅度提高建筑的工作性能和使用品質,同時還可以大幅度地提高城市的防災、減災能力。我國鋼結構綠色建筑的發展初具規模并具有較大的發展空間,成為我國傳統建筑產業向新型建筑工業化轉型升級最重要的內容。
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡風險項目投資中心:劉紅娟 尹維維 編輯 劉真 文徑 審核)
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