全面再认识！装配式钢结构建筑的现状与思考

“开宗明义，所谓装配式钢结构建筑，谈的不是装配式钢结构，而是以钢结构作为承重结构的装配式建筑。众所周知，钢结构生来就是装配式的，即便是局部的现场焊接，并不改变其构件工厂化制作的事实。所以，看待问题的出发点，应该着眼于构成整个建筑的部品部件的工厂预制化程度和现场安装效率，而不仅仅是钢结构，这是实现建筑工业化的根本所在。”


装配式钢结构建筑在国内已不是新事物，尤其是近期国家政策层面暖风频吹，各地相关政策陆续落地。但是，不可否认的是，现状似乎是差别迥异：一方面，装配式钢结构建筑在公共建筑中应用广泛，接受度高；另一方面，装配式钢结构建筑在市场巨大的住宅领域应用寥寥，举步维艰。从技术经济层面看，问题究竟在哪，以下简要做一个蜻蜓点水式的梳理和分析。


一、技术标准是否缺乏？
装配式钢结构建筑的标准缺乏，持这种观点的似乎颇多，甚至导致近期国家相关部门在紧急组织编制相关规范。


事实上，国内的钢结构相关技术标准（包括设计与施工、验收等）并不缺乏，并且在钢结构公共建筑的推广中功不可没。而对于住宅钢结构，存在两类典型情况：一是，结构规范不支持更好实现某些住宅建筑设计的构想和要求；二是，部分公司自己研发的专有结构体系与现有规范冲突，需要特别论证。这些情况存在，但并不是制约的决定性因素。同时，这些问题也将在近期的标准编制和修订中逐步解决。


装配式钢结构建筑实现功能的建筑围护、内装和机电部品，基本上也都有相关的产品标准、检测标准和应用技术标准等。新引进和开发的部品，也在逐步编制相关标准。但是，装配式钢结构的部品部件质量验收，很大部分将涉及工厂生产的产品监管，如何实施，在目前的规范层面还存在一定的问题。


现行的《工业化建筑评价标准》基本以混凝土结构为主，未反映钢结构的优势和特点，在装配式钢结构建筑的装配率计算等问题上存在争议，这是意见相对集中的问题。目前这本标准已在修订中。
所以，总体而言，装配式钢结构建筑缺乏标准的说法并不准确，目前的标准体系也在针对装配式钢结构建筑的需要逐步完善。


二、技术体系是否成熟？
装配式钢结构建筑在推广过程中经常会面临以下几个技术问题上的质疑。


1、防火防腐性能
一般认为，钢结构防火防腐性能不好，采用涂料进行防护，涂料的寿命一般仅有十年左右，与建筑的设计使用寿命相差甚远。由于使用情况的不同，公共建筑允许后期的检查与维护，因此受到的质疑不多。而住宅钢结构则基本不可能在使用期间的户内进行相关的检查与维护，一下子似乎成为致命性问题。这个认识上的误区，甚至在业内技术人员中也广泛流传。


事实上，住宅钢结构在室内正常环境锈蚀极其有限，即便初期的涂装年久失效，腐蚀也在可控范围，根本不会影响结构安全。美国和日本几十年前建造的钢结构建筑使用至今已经充分说明了这些问题。甚至，根据日本的经验，目前建造的钢结构建筑已普遍不再进行防腐涂装。另外，钢结构的防火问题，也可通过防火片材的粘贴包覆处理，比防火涂料更为可靠。


所以，装配式钢结构建筑的防火防腐问题，技术上并不存在多大问题，更多的是一个认识问题。


2、居住舒适性
钢结构公共建筑的舒适性问题并不突出，受到诟病的，住宅居多。这往往是住宅的建筑围护部品以及构造技术等问题造成的。


在过去的多年内，由于围护部品的配套资源问题、应用技术问题，造成围护部品选择不当，或者技术上的不成熟，工程师采用的墙体构造不合适，造成外墙裂缝、防渗、隔声、保温等等问题。


实际上部品选择得当、构造合理的围护体系，装配式钢结构建筑完全可以实现和混凝土剪力墙等同的居住舒适性。这些问题随着建筑围护部品配套的逐步成熟和工程师技术上的进步，正在得到有力改进。


3、建筑配套
过去的多年里，装配式钢结构住宅的产业链还不健全，配套产业远远滞后于钢结构产业本身的发展，配套的外墙板、楼板、内墙板等可供选择的余地不大，价格也高。而钢结构公共建筑采用幕墙和楼承板的居多，配套问题不大。


近年来从国外直接进来的成熟产品、国内引进的以及自主研发的相关新型建材企业正在蓬勃发展，装配式建筑产业园和示范基地遍地开花，可供选择的部品部件已经基本形成体系。


4、建筑系统集成
过去的多年经验表明，钢结构工程师主导的模式对装配式钢结构建筑推广不利。在钢结构公共建筑的个体设计中这个问题并不突出，但在装配式钢结构住宅中，至关重要。


装配式钢结构住宅的建造，是一个建筑系统集成实现整体建筑功能并满足用户需求的过程。越来越多的企业将重心转移到以建筑专业牵头，进行建筑系统集成、建筑产品化的思路上来。换言之，这是产品经理主导的一个产品开发，任何一个影响产品功能的问题，都可能导致产品无法让客户满意。


因此，必须摒弃传统的用钢结构直接替换混凝土结构的做法，从系统工程的层面去看待，以建筑功能为核心、以结构布置为基础、以工业化围护和内装部品为支撑，整体提升钢结构住宅的使用功能和居住品质。需要综合考虑建筑功能、结构、围护、内装、机电，实现户型、外立面、结构体系、围护系统、管线系统、防火、内装等各方面的协同与集成，最终实现“像造汽车一样造房子”。


三、造价是否偏高？
造价偏高是阻碍装配式钢结构建筑尤其是住宅发展的关键因素，特别是与传统的钢筋混凝土结构住宅相比，钢结构造价明显较高。这似乎是根深蒂固的一个印象。
事实上，在近年来钢材价格大幅降低、配套部品部件产业逐渐成熟并形成竞争的形势下，装配式钢结构住宅的造价已经基本与传统混凝土剪力墙接近，而工期更短，品质更好，装配率更高，更易得到各地已经逐步落地的政策扶持。

四、展望
从上面的回顾与分析基本可以判断，装配式钢结构建筑的政策导向、造价、技术目前都已呈现利好态势，装配式钢结构建筑已经到了一个蓬勃式发展的转折点。除了公共建筑，近年来，以天大、宝钢、杭萧等为代表的一些单位，也都在装配式钢结构住宅方面进行相应的技术研发和产业布局，产业大发展的春天无疑已经到来。