精心设计??促使钢结构行业健康发展的关键

3 ． 社会责任
我国目前钢结构的设计概况是:：工程项目众多，设计良莠不齐，创新工程不少，水平有待提高。好的设计方案是诞生优秀建筑物的保证，而优秀建筑物必然是采用先进合理的钢结构体系。所以，精心设计是促使钢结构行业健康发展的关键。设计方案的优劣与设计思想、设计技术、和设计文化息息相关。下面结合工程实例探讨一下我们的经验教训，以科学的是非观为武器，分析设计的成败得失，努力承担起专业工作者应尽的社会责任。
3.1 端正设计思想
适用、经济、美观是建筑工程设计的三项原则。时代前进，文化不同，环境各异，财力厚薄，地域差别等个性因素只能对三项原则进行补充或修正，而不能忽视或抛弃其一。一个优秀的建筑工程应当具有漂亮清新的外观造型，科学先进的承重体系，舒适完美的建筑功能，和经济合理的投资与运营成本。其实，这些也是人们衡量评定建筑物优劣得失的基本科学依据。我们对宏大工程的欢呼振奋与向往追求，应控制在理性范围之内。“鸟巢” 立项初始的狂热与妄想，在“世界第一“、“前所未有”、“野性无序”、“回归自然”等口号的鼓动下，必然使招投标、设计、决策及舆论走向非理性。运作中的优化、修改、变更、甚至 “叫停”，只不过是失败方案的修修补补，难动大局。我们为不合理结构方案确实付出了“世界第一”的投资和用钢量，也带来了“前所未有”的围护、制作、安装、维修、排水、使用及运营中的困难，其根源都始自于非理性化的指导思想。但是，上海世博会的规划设计思想及我国新建和改建项目，却赢得业内人士的好评。旧工业设施的改造利用，新建项目的多姿创新，以及精心规划，精心设计，精心施工，产学研紧密结合等措施，成功地举办了上海世博会，在世界面前为我国争得了荣誉。
错误的设计思想不仅败坏了工程本身，还对其他工程设计及行业发展产生恶劣影响。最近，国内新建了几座大型钢结构工程，它们体系奇特，构造复杂，滥用铸钢节点，无益地,增大结构自重与造价。例如，深圳大运会体育中心的钢结构采用了140个铸钢节点，其中20个节点，单重98T, ?铸钢节点一项就耗钢4200T。而铸钢价格又比型钢价格高几倍，大量的国家财富就这样地被不合理的设计吞噬了。近年也兴建了不少新火车站房，虽然结构的跨度都不大，但用钢量都在200~360公斤/平米之间。当然与鸟巢相比，或有小巫见大巫之感，不显浪费，但对国家物力与财力的无效消耗也是可观的。下面列举几个受到鸟巢影响的工程，如凤凰卫视中心（图7），合肥创新展馆（图8），广州歌剧院（图9），甚至山西蒲城县文化馆的混凝土工程（图10）都在努力“精心”仿效。这些问题工程不仅挥霍了社会财富，浪费了自然资源，还误导了钢结构行业的健康发展方向。值得我们行业的领导层和同行们深刻反省与思考。

3.2 提高设计水平
“ 学无止境“、“学海无涯”应是我们大家的共识，专业知识的不断更新与补充应是我们共同的追求。但是，有些已建和再建的工程项目，因为专业人员不熟悉、不掌握先进技术而采用老旧的传统做法。以钢结构设计中的预应力技术为例，有些设计中不是对它敬而远之，就是错用预应力钢筋混凝土中的概念，使预应力钢结构的效益大打折扣或适得其反。众所周知，预应力钢结构不仅节约钢材，提高刚度，减轻自重，降低成本，还能够扩大、反复利用钢材强度，重复、循环使用钢材，完全符合绿色建筑和可持续发展原则，也是大跨度钢结构发展的方向。因此，钢结构行业的同行们应该急起直追，尽快熟悉它，掌握它并广泛应用它。20世纪80年代兴建的北京西客站中央门楼钢桁架（图11），采用了不当的预应力方案。桁架跨度45。6米，高度8米，高跨比达到1/5.6，是普通桁架的两倍。而桁架构件中的应力却只达到设计值的1/3~1/2,。这与采用预应力技术的目的与效果背道而驰，适得其反。结构设计者对新技术陌生或不熟悉，在所难免，问题在于工作是否科学严谨，虚心学习，认真设计。而首次在我国采用多次预应力钢网壳的攀枝花市体育馆（图12），其设计、制作、安装都一次成功顺利完成。设计团队的认真负责与专家学者的协助把关是科学采用新技术的关键。多次预应力钢网壳的省钢率达38%，用钢量?49公斤/平米，成为现代钢结构工程中的佼佼者。对结构工程师来说，其实也不难判断结构体系的合理性。从宏观上来看，一个钢结构建筑物的钢耗量与荷载总量之比控制在0.2~0.3之间，可谓优秀。在0.4~0.5之间，可谓平庸。如果这个比值在0.6~0.7之间或更高，那就属于拙劣而不合理的设计，可以考虑优化或更改设计了。再以轻型房屋钢结构为例，它符合环保和绿色建筑的要求，又是国家大力发展推广的项目。可就是举步维艰，推广困难。百姓看重的是它居高不下的成本问题，但有些人就是不会采用新构件、新体系、新材料、新技术把用钢量和成本降下来。所以设计人员学习、更新专业知识，不断提高技术水平，是设计出高水平钢结构工程的保证。

3.3 改善人文素质
钢结构行业的积极发展不仅是专业人员的事，有关的高官、高管、老总、老董等决策人士的思想、认识和态度也影响、左右着行业的发展。20世纪80年代攀枝花体育馆因为领导人的不当决策，而将多次预应力技术的工程实践推迟了5年。2010年全运会体育馆中采用索穹顶新技术的事，又因领导的“谨慎”而否定。目前，还不知这一决策要延误学科发展多少年。我曾写过一篇科普文章“预应力钢结构十问”，想对决策层宣传一下高新技术的知识。现在看来，这种努力对某些忙忙碌碌的群体是效果甚微的。对专业人员进行科学人生观和科学发展观的教育也很必要。他们不仅参加设计、画图，还要担负着指导、优化、变更、审批新技术工程项目的任务。在各种环境和条件下，都应根据自己掌握的专业知识去审评、诠释和分析各类结构。用自己的良知去说真话，说实话，不追风，不唯上，实事求是地向领导，向社会、向公众点评与诠释工程的优劣得失，促使钢结构行业的健康发展。
4 ． 健康发展
4.1 回归建设“适用、经济、美观”三原则
这是古今中外一直遵守的建设原则。也曾指导过我国建设健康、快速发展。近年来，一些
工程追求新、奇、特，攀比高、大、钱。在各地出现过一些超豪华、超怪异，但造型并不美
观，结构并不安全的工程。希望我们在设计中对”经济“原则常有迷失的倾向，迅速得到纠
正。并将设计中的科技含量纳入取费标准，籍“低碳经济”的号召，把经济指标重新列入设
计审评的重要内容。
4.2 工程建设法制化
国家级大型建筑是国家和社会的财富，时代和文化的象征。它不属于那一届政府，更不属
于那一个人。因此，这种工程的立项、筹备、招投标、设计、施工、运营以及短期服役后的
拆除等，都应在一定的法规或法律下进行，避免任意性及人为影响。应尽早着手建立适应我
国国情的大型工程决策与审批新机制及建设法规，让国家级工程在法制轨道上运转。
4.3 审评制度阳光化
对立项、方案、招投标等环节的评估审核制度应规范化、阳光化。评审组的组成人员应在
专业、资历、比例等方面合理匹配。专家应具有代表性、权威性。评审过程要接受主管部门
及社会舆论的监督。当意见分歧严重时，应提交我国的最高科技部门——中国科学院和中国
工程院，进行评定，杜绝个人或少数人的权势裁定。以体现社会运转中的公正、公平、公开
的原则。



1 .陆赐麟 预应力钢结构发展50年（1）、（2） 钢结构 2002 N。4, 5
2 .陆赐麟: 用科学标准促进钢结构行业健康发展 钢结构 2009 N。12
3 .陆赐麟 再谈《用科学标准促进钢结构行业健康发展》
第十届全国现代结构工程学术研讨会论文集 2010.8上海
4. 刘树屯 奇特建筑钢结构及工程质量分析 上海钢结构论坛 2010
5 .陆赐麟 近年我国钢结构工程设计与实践中的问题与思考
论大型公共建筑工程建设——问题与建议
中国建筑工业出版社 2006.12
6． 陆赐麟 积极、健康地推广与应用钢结构及其新技术、新体系、新材料
建筑结构 2002 N. 2
7． 陆赐麟 轻钢结构的重量应该更轻 建筑结构 2003 N. 10