綠色裝配式鋼結構建築可持續發展路徑
綠色裝配式鋼結構建築可持續發展路徑
【摘要】隨著我國經濟的快速發展、人口老齡化的加劇以及建築業綠色可持續發展理念的持續推進，裝配式建築應運而生，鋼結構是裝配式建築的發展方向。論文總結目前我國裝配式鋼結構發展面臨的問題，從完善相關政策、構建技術標準體系、加強產業協作等方面提出對策建議，以期推動裝配式鋼結構的可持續發展，促進建築業的轉型升級。
【關鍵詞】裝配式建築；鋼結構；可持續發展
1引言
作為國民經濟支柱產業，建築業在近年來取得了顯著成就，對我國經濟發展、改善民生、城市化建設等方面都起到了重要支撐作用。但不可否認的是，建築業仍然是能耗高、建造方式粗放、資訊化水平低的傳統行業，不符合建設資源節約型和環境友好型社會的要求。建築業要改變現狀、尋求高質量發展就必須融合先進的發展理念及科學技術，邁上綠色化、工業化、資訊化的轉型升級之路。在新形勢下，大力發展裝配式建築是促進建築業轉型升級的重要舉措。裝配式建築是預製部品部件在工廠提前生產，然後運至工地裝配而成的建築，按結構體系主要分鋼結構、預製混凝土結構以及木結構三大結構型別。由於自然環境因素的限制，我國木材資源匱乏，裝配式木結構不能被廣泛推廣來解決大量的人口居住問題，目前木結構主要應用分析於高檔低層別墅。裝配式混凝土結構雖然耐久性高、可塑性強，但是其預製構件重，運輸半徑大，運輸成本的管理費用偏高。裝配式鋼結構具有鋼材重量輕、抗風抗震效能佳、施工週期短、建築品質高、有效使用面積大、節能環保、經濟性好等優勢，與其他兩種結構相比，鋼材可回收再利用，更契合可持續發展的理念，是綠色建築的代表，是天然的裝配式建築。
2裝配式鋼結構的發展現狀
鑑於裝配式鋼結構建築具有抗震性好等優勢，其在日本、美國等發達國家得到廣泛應用分析。日本有三成以上的房屋採用鋼結構，在住宅領域鋼結構甚至佔比超過了七成；美國鋼結構被應用分析到各種型別的建築中，其中在住宅領域鋼結構佔比超過四成。裝配式鋼結構建築的廣泛推廣及應用分析，給社會帶來了巨大的綜合效益。在我國，鋼結構建築的應用分析主要集中於商業地產、大跨度會展中心、體育場館、工業廠房等公共建築領域，並且發展勢頭良好，技術較為成熟。而鋼結構在住宅領域則發展緩慢，和發達國家存在較大差距，這與人們對鋼結構住宅的效能優勢認知存在侷限、對鋼結構住宅的綜合效益認識不足等存在一定的關係。為了改善目前我國住宅因多為鋼筋混凝土或磚混結構而整體性差、抗震效能不佳的問題，應大力發展鋼結構住宅。隨著人口老齡化的加劇，建築業人工成本處於上行趨勢，並且自xx年以來水泥、混凝土等原材料的價格快速攀升，混凝土結構相對於鋼結構的成本優勢在逐漸縮小。鋼結構建築有助於化解鋼鐵去產能困局，巨大的市場空白為裝配式鋼結構建築預留了大量發展空間[1]。自xx年以來，行業層面對裝配式建築的政策逐漸向鋼結構住宅傾斜。xx年x月，住建部公佈《住房和城鄉建設部建築市場監管司xx年工作要點》中提出要開展鋼結構裝配式住宅建設試點，推動建立成熟的鋼結構裝配式住宅建設體系。xx年x月，住建部發布《裝配式鋼結構住宅建築技術標準》，在鋼結構住宅的設計、生產、施工安裝、質量驗收、維護及管理等方面制定了詳細規範。
3裝配式鋼結構發展存在的問題
3.1標準體系尚未完善
目前我國裝配式鋼結構建築尚未形成統一的、行業認可的標準體系，導致整個產業鏈的各環節無法參照一個統一的標準執行，企業就不可能進行產品的批次化生產，工業化水平低導致成本增加、鋼結構市場發育不完善，影響了裝配式鋼結構建築建造水平和發展速度。
3.2建築成本高
我國建築產業化起步較晚，目前處於初級階段。在此階段，採用裝配式建造方式尚未形成規模效應，預製構件標準化程度不足且生產和運輸成本過高，建設生產未做到真正提升效率，無法發揮工業化批次生產的價格優勢，裝配式建築的`綜合效益不明顯。裝配式鋼結構建築用鋼量大，其造價相較於混凝土結構偏高，在前期投入資金量大而回報週期長，影響了企業的生產積極性。
3.3資訊化發展滯後
建築工業化的發展需要現代資訊科技的支撐。裝配式鋼結構建造過程是一個複雜的系統工程，其建造模式既需要實現建築、結構、機電、內裝等全專業系統一體化裝配，也需要實現設計、生產、施工等全過程一體化實施。然而，目前BIM技術雖有一定的實踐，但總體上推進緩慢，尤其缺少對設計、生產、運輸、施工全過程管理及應用分析，在一定程度上限制了裝配式建築的發展。
3.4專業人才短缺
與傳統建築的建造方式不同，裝配式鋼結構建造模式需採用大量新技術、新工藝、新方法，對相關參與者提出了更高的技術要求，而行業內缺少與之相匹配的專業人才。設計人員、生產人員、施工人員、管理人員等相關技術人員都更熟悉混凝土結構建造技術和管理模式，對裝配式鋼結構缺少了解和實踐經驗，短時間不能完全適應新的設計理念和施工方法。專業人才的短缺，將不利於裝配式鋼結構建築產業的持續發展。
4裝配式鋼結構發展的對策與建議
4.1完善相關政策，構建技術標準體系
推進裝配式鋼結構建築的發展，應以政府引導為基礎，市場化運作為手段，適當推行相應的激勵扶持政策，如土地供給、科技研發、資金配套、人才引進等方面給與政策傾斜，引導和鼓勵企業發展裝配式鋼結構建築，尤其是住宅領域。同時應健全監管機制，制定配套措施，為裝配式鋼結構建築發展營造良好的市場環境。根據裝配式鋼結構發展現狀，應加大規劃、設計、生產、施工等各環節的標淮化建設，完善和提高技術標準體系；加大關鍵技術、工藝工法、配套管理方法的研發力度，提高行業整體的技術及管理水平[2]。
4.2提高工業化程度，降低建設成本
導致裝配式鋼結構建築成本高的主要原因有兩點：一是用鋼量大，材料成本高，因此需對主體結構進行輕量化設計，減少整體鋼材的消耗量；二是預製構件加工成本高，因此需要進行標準化設計，批次生產發揮規模優勢，降低成本。由此可見，降低成本的關鍵是實現建設全過程的標準化，做到標準化設計、標準化生產及標準化施工，提高行業工業化程度。同時做好設計最佳化，加大施工階段新工藝、新方法的硏發，充分發揮裝配式鋼結構建築在提高質量、降低成本、縮短工期等方面的優勢，提升整體綜合效益[x]。
4.x加強產業協作，提高綜合效益
裝配式建築採用設計、施工、製作與安裝高度協調統一的一體化建造模式，需要上下游企業加強協作，共建相互依存、合作共贏的產業聯盟，使得工程專案建設全過程形成完整的產業鏈，加快產品研發、技術推廣、成果轉化。提高BIM技術在裝配式鋼結構建築中的利用率，逐步實現全過程全產業鏈資訊化管理，實現資料傳輸與共享，提高專案各參與主體間的協同效率。同時，積極推廣EPC工程總承包模式，實現設計施工一體化，發揮裝配式鋼結構建築的建造優勢，提升整體綜合效益。
4.4重視人才培養，建立多元化培養機制
保障裝配式鋼結構建築良性發展的基礎是專業技術人才。人才培養是一個長期性的系統工程，需要從建立和完善專業資格認證、技術考核體系、職業技能培訓體系等方面培養專業化的生產、施工、管理隊伍。與此同時，可結合資訊科技與製造業的發展，加大力度研發建築機器人，讓機器人代替人力進行生產、施工和檢測等工作。此外，針對人才短缺現象，企業還可以與高校合作進行產學研協同育人，聯合培養鋼結構相關專業的人才，推動裝配式鋼結構建築的健康發展。
5結語
裝配式鋼結構建築因其具有自重輕、抗震效能好、節能環保、裝配率高等特點，加之有利於化解我國鋼鐵行業產能過剩問題，推廣裝配式鋼結構建築有助於構建專案建設全過程資源節約和環境友好的發展模式，符合可持續發展理念，在很大程度上將推動建築業的轉型升級。雖然在現階段，推行裝配式鋼結構應用分析和發展的過程中遇到了一些問題，需要進一步加強專項研究，但裝配式鋼結構建築定將成為建築業轉型升級的主要推動力量。
【參考文獻】
【1】胡泊,劉冰,韋凱傑.鋼結構建築在裝配式建築發展過程中的優勢[J].福建建材,20xx(02):x1-x2+10x.
【2】廖禮平.綠色裝配式建築發展現狀及策略[J].企業經濟,xx,x8(12):1x9-14x.
【3】李惠玲,王婷.我國裝配式鋼結構住宅產業化發展面臨的問題與對策專項研究[J].建築經濟,20xx,41(0x):20-2x.