加快推进防疫救灾用全螺栓现场快速装配钢结构建筑产品产业化
张爱林
【摘要】当前新冠肺炎疫情防控严峻形势暴露了我国重大疫情防控应急管理体系中防疫和医用快速装配建筑的短板，技术创新研发和成套技术产品储备落后，对建筑业提出了重大新需求、新挑战、新课题。本文分析了目前我国绿色建筑和装配式建筑存在的问题及未来导向，简要介绍了全螺栓连接快速装配斜支撑节点高层钢框架结构、模块化整体式内套筒全螺栓法兰连接快速装配钢框架结构体系及工程应用，提出了对进一步加快推进防疫救灾用全螺栓现场快速装配钢结构建筑产品产业化建议。
【关键词】防疫救灾;快速装配;螺栓连接;钢结构;绿色建筑;产品;产业化
重大疫情防控、抗震救灾、灾后重建、可拆卸移动式兵营以及建筑业绿色发展和实现产业化都迫切需要全螺栓现场快速装配式钢结构建筑产品。真正的绿色建筑是全寿命过程的绿色建筑，真正的装配式建筑是可拆卸重建的建筑。要用落实新发展理念来突破制约我国发展快速装配式钢结构建筑的保守思想观念和体制机制瓶颈，建立标准化体系和标准化部品突破装配式钢结构建筑产业链和部品不健全的瓶颈，必须学习我国发展高铁的成功经验，推进“政产学研用”协同创新、集成应用。
1. 重大疫情防控和抗震救灾迫切需要现场快速装配式钢结构建筑产品
1.1重大疫情防控和救灾用房的迫切需要
中共中央总书记习近平在2020年2月14日召开的中央全面深化改革委员会第十二次会议上强调，要针对这次疫情暴露出来的短板和不足，抓紧补短板、堵漏洞、强弱项，该坚持的坚持，该完善的完善，该建立的建立，该落实的落实，完善重大疫情防控体制机制，健全國家公共卫生应急管理体系。新型冠状病毒肺炎疫情防控对建筑行业提出了前所未有的急迫需求和挑战，研发能够及时化解灾后风险，提升人民生命安全保障的防疫救灾用现场快速装配式钢结构建筑，是其必然选择，甚至是唯一的选择，对于提高我国自主创新能力和核心竞争力，我国实现未来经济社会可持续发展，具有重大影响和战略意义。我们必须深刻分析装配式建筑的本质内涵、体系组成逻辑，在国家迫切需要之时提供“搭积木”式现场快速装配建造的高质量建筑产品，可以说这是我国建筑产业化革命进程的又一次难得的重大发展机遇。
全螺栓现场快速装配钢结构建筑体系产业化通过标准化设计、工业化生产及产业化建设，同时结合配套设施设备、部品部件、围护体系的标准化生产装配，能够在最短的时间内实现施工现场快速高效装配成型，且具有足够的安全保障。发生公共疫情或地震等灾祸后时间紧迫、任务繁重，通过政府牵头指导实施，将其最快速的投入控制疫情、伤员救治与安置群众等灾后救援工作，能够实现紧急快速建立灾区医院、公寓住宅等临时或永久建筑的需求，及时为受灾群众解决卫生防疫与临时居住的问题，进而可将人力、物力快速转移到控制疫情风险，灾后重建规划的工作中去，具有重大意义。同时由于可拆卸异地重新，这对于循环利用，在最大程度上降低我国经济和生命损失、减少对我国经济社会的影响，具有极端重要性和必要性。
目前最为突出的问题是受灾群众的救治与安置空间问题，由于平时对先进建筑技术和建筑成品储备不足，挑战严峻，如何快速建设能够妥善救治与安置受灾群众的医疗和居住建筑，解决其卫生防疫、生命救治、临时居住与秩序维护等问题，并具有足够的安全保障是当今建筑行业亟待解决的突出问题。目前较为普遍的方法为受灾群众在帐篷医院或临时搭建的集装箱板房内，接受治疗和安顿。但遇到场地狭窄有限，不适宜大面积布置救治设施的区域，此种方法空间利用率低，安置群众数量少，不能为后续较为长期的防疫工作与灾后重建工作创造更有利的条件。装配式钢结构建筑体系具有强度高、重量轻、抗震性能好、组合装配灵活、建设速度快等优点，是最合适的防疫与救灾建筑体系。
1.2大震灾后快速重建、可拆卸移动式兵营的迫切需要
有句名言，杀人者不是地震，而是被破坏的建筑。2008年5月12日，汶川8.0级地震造成69227人遇难，17923人失踪，374643人受伤，人员伤亡主要是建筑物倒塌造成的，主要是由于砖混结构、混凝土结构倒塌造成的。2013年4月20日四川雅安庐山7级地震，宝兴县房屋几乎全部受损，包括汶川地震后重建的建筑又遭损坏。2010年4月14日青海玉树7.1级地震，灾区重建仍然先搭帐篷、再建彩板房、再建永久建筑的老路，特别是因为高原和寒冷，钢混结构体系装配性差、养护慢、灾后重建速度缓慢，原因就是缺少现场快速装配式钢结构建筑。
1995年神户大地震使得钢结构住宅得到普及和推广，日本政府提出了“零死亡”计划，要求建筑物遭受8级地震不倒。2011年3月11日日本发生强度为里氏9级的地震，破坏力是我国汶川地震的30倍，还引发了大海啸，但造成的人员伤亡数量却只有我国汶川地震的七分之一，主要是后续海啸造成的。日本建筑的抗震要求是7级，而我国汶川震后重建建筑的标准却是“8级抗震，9度设防”。我国抗震设防的高标准不如日本抗震设防的低标准，日本普遍按照100年设计，而我国普遍按50年设计。在建筑结构型式上，日本60%以上是钢结构，我国95%以上是钢筋混凝土结构。日本是大地震多发区，2012年12月7日，日本东北部发生7.3级地震，震感持续几分钟，没有人们混乱逃跑，没有发生重大人员伤亡和财产损失，主要原因是其建筑结构的抗震性能好。
钢结构强度高、自重轻、延性好成为抗震性能最优良的建筑结构形式，在地震中的受损率远远低于其它结构形式，具有明显的优势。《中华人民共和国防震减灾法》新增抗震设防目标——“发生地震烈度为八度及其以下地震情况下，不死人，少伤人”，因此建设大震不倒的建筑才能真正保障大震时人的生命安全，发展工业化快速装配式钢结构建筑是震后重建的最佳选择。
2. 建筑业绿色发展和实现产业化迫切需要现场快速装配式钢结构建筑产品
2.1我国建筑业绿色发展的迫切需要
每年我国城乡新建房屋面积20亿平方米，其中80%以上为高能耗建筑，我国单位建筑面积能耗是发达国家的2倍以上。我国每年产生建筑垃圾近15亿吨，主要有渣土、碎砖瓦、碎砂石、碎混凝土等，建筑施工和建筑垃圾运送是城市主要污染源之一。我国河道已无多少沙子可挖，供混凝土建筑使用，南方已经出现了用海沙制作混凝土。据国家统计局公布的数据，2013年我国钢材产量首次突破10亿吨，达10.68亿吨，占世界产量的一半，我国钢材产能过剩超过亿吨，中国作为世界上建筑规模、钢材产量最大的国家，钢结构建筑发展严重滞后。发达国家钢结构建筑面积占总建筑面积10%以上，美日超过40%，而我国目前还不到5%。
