对我国钢结构住宅发展的建议
周绪红 王宇航
【摘要】全国住房和城乡建设工作会议要求，把“大力推进钢结构装配式住宅建设试点”作为2020年工作的重点任务。本文呼应这一要求，简单梳理了我国钢结构住宅产业的发展历程，全面分析了钢结构住宅产业发展存在的问题，并提出了钢结构住宅产业发展的建议。
【关键词】钢结构;住宅;装配式
1. 我国钢结构住宅产业的发展
上世纪80年代，我国钢结构住宅处于研究探索阶段，主要从国外引入相关技术，参照国外标准建造少量低层钢结构住宅。但当时我国钢材紧缺，“限制用钢”政策阻碍了钢结构住宅在我国的发展。1996年起，我国钢铁产量连续突破1亿吨，建设部提出“力争在我国‘十五期间，建筑钢结构用钢量达到全国钢材总产量的3%，到2015年达到6%”[1]，为钢结构住宅的发展奠定了宏观政策基础。1999年，国家经贸委批准，将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为我国建筑业用钢的突破点，并正式列入国家重点技术创新项目。我国钢结构住宅开始进入试点推广阶段，全国各地开始试验性地建造钢结构住宅，但由于缺乏经验，质量普遍不高，市场接受度较低。
进入21世纪以来，随着钢结构产量不断提升，全国各地开始陆续推广建设钢结构住宅示范工程。2001年，建设部发布《钢结构住宅建筑产业化技术导则》[2]，明确了钢结构住宅建筑技术发展的基本原则，这是我国第一部有针对性的关于钢结构住宅体系发展的指导性文件;并在上海、天津、北京等城市建设了试点工程。2002年，建设部批准在天津建立我国首个“国家住宅产业化基地”。2003年，天津市发布了《钢结构住宅设计规程》。目前，天津市已建成多高层钢结构住宅近20万m2。2004年，建设部发布《关于推广应用新技术和限制、禁止使用落后技术的公告》[3]，把钢结构住宅列为住宅产业化领域的推广技术。这一时期内，我国轻钢结构住宅规范体系趋于完善，对推动我国轻钢结构住宅产业化发展起到了重要作用，但多高层钢结构住宅的相关规程仅局限于地方标准。
党的十八大确立生态文明目标后，国家相继发布了系列文件促进钢结构建筑发展。2013年，国务院发布《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》要求：推广钢结构在建设领域的应用，提高公共建筑和政府投资建设领域钢结构使用比例，在地震等自然灾害高发地区推广轻钢结构集成房屋等抗震型建筑[4]。2016年，国务院发布《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》要求：推广应用钢结构建筑，结合棚户区改造、危房改造和抗震安居工程，实施开展钢结构建筑推广应用试点，大幅提高钢结构应用比例[5]。2016年3月，全国人大总理报告强调“大力发展钢结构和装配式建筑，提高建筑工程标准和质量”。2016年9月，国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》。钢结构住宅因其固有的装配化特性，迎来了大好发展时期。
近年来，国家部委和地方政府陆续出台相关政策细则，从实质上推动钢结构住宅发展。2017年，国家发改委与工信部联合印发《新型墙材推广应用行动方案》[6]，有力地推动了钢结构住宅围护体系的发展;2017年，还颁发了国家标准《装配式钢结构建筑技术标准》;2019年，住建部颁发了行业标准《装配式钢结构住宅建筑技术标准》，使产品标准、行业标准和国家标准渐成体系。2019年，住建部提出开展钢结构装配式住宅建设试点，并批复了湖南、山东、河南、四川、江西、浙江、青海7省開展钢结构装配式住宅建设试点的方案，稳步推进钢结构装配式建筑在保障性住房、易地扶贫搬迁、新农村建设、农村住房建设试点、农村危房改造、农房抗震试点等住宅建设项目中的应用。今年，全国住房和城乡建设工作会议部署了九大任务，明确要求“总结推广钢结构装配式等新型农房建设试点经验，提升农房品质和农村生活条件”和“大力推进钢结构装配式住宅建设试点”，这不仅对推动钢结构住宅产业的发展具有重要意义，也是钢结构行业发展的一次新的重要机遇。
除此之外，我国钢产量已位居世界第一，钢结构住宅的设计能力快速提升，也涌现出一批钢结构住宅的代表性企业，在钢结构生产、加工、安装等方面具备较强的实力，为钢结构住宅产业的快速发展奠定了坚实的基础。
由此可见，我国发展钢结构住宅的时机已经成熟。但与国外发达国家相比，我国钢结构住宅产业存在市场占有率不高、产业链不完善、标准体系和部品化体系不完整、围护体系质量不高、专业协同度低、与节能环保新技术结合不足等诸多问题，严重制约了钢结构住宅在我国的推广应用。同时，钢结构住宅不同于公共建筑，直接与千家万户的利益相关，在品质质量上稍有不慎，将会造成较大的社会影响。因此，要发展钢结构住宅，必须对其存在的问题有一个清醒的认识并妥善解决。
2 .钢结构住宅产业发展的主要问题
2.1观念问题
（1）钢结构住宅的性能优势认识不清。有些建筑师基于传统混凝土结构住宅的设计观念，简单地用钢构件替代钢筋混凝土构件，使钢结构住宅布置灵活、开间大、房型丰富等特点和优势不能充分发挥。钢结构住宅需要多阶段、多专业协同完成，只有采用一体化建造技术，其工业化、装配化优势才能体现，但我国大多数设计单位缺乏建筑、结构、厨卫、装修、设备一体化设计的理念，施工单位缺乏立体化交叉作业的思想。有些结构设计师对钢结构住宅的耐火性能、防腐性能存在直观上的误解，缺乏客观的评价，难以接受钢结构在住宅建筑中的应用，往往在确定住宅方案阶段就持否定态度而更愿意选择传统混凝土结构住宅方案。
（2）钢结构住宅的综合效益认识不足。开发商和消费者更愿意接受直接成本较低的传统混凝土结构住宅和砖混结构住宅，对钢结构住宅全寿命周期综合成本，包括设计成本、采购成本、一体化建造成本、使用成本、运行维修成本、废弃处置成本、资金周转成本、得房率、环境生态效益等成本要素缺乏分析和认识，着眼于短期利润，追求控制直接成本，忽视性价比，从而限制了钢结构住宅的市场推广。
2.2技术政策问题
（1）规范体系不完善。与钢结构住宅相关的技术标准涉及产品标准、建筑设计标准、结构设计标准、施工验收标准、钢结构防火技术标准等，但这些标准彼此独立，甚至存在不协调之处，缺乏针对钢结构住宅技术集成的标准，缺乏适应工业化建造的各类建筑体系作为整体产品的成套技术标准。钢结构住宅部品标准涉及诸多行业和部门，缺乏统一的管理与协调;标准制定周期长，已颁布的标准修订不及时，致使我国标准滞后于国际标准和市场的需求，无法适应产业发展。
（2）围护体系与主体结构的匹配性较差。主要问题包括：对轻质空心墙体接受度不高，缺少标准化的集围护、保温隔热、隔音、防渗和装饰为一体的“三板”构件及围护体系，预制墙体间连接技术和及其填缝技术不到位，导致墙板、门窗的保温、隔热、隔音、气密性难保证，“三板”易渗漏或开裂，影响了钢结构住宅舒适性和适用性。
（3）住宅部品化率较低。部品部件的标准化和通用化不够，不能完全实现住宅部品的工业化生产、社会化协作配套供应，直接影响住宅建造的效率和质量。住宅部品大多依据轻工、机械、建材等行业的标准进行生产，存在与钢结构住宅设计、施工要求不协调，未综合考虑与工程的安装配套等问题，导致模数不协调、接口不统一、安装不规范等问题。
（4） 防火要求过严。我国现行的《建筑设计防火规范》中规定：耐火等级为一、二级的建筑物，其柱（支撑多层的柱、支撑单层的柱）、梁、楼板和屋顶承重构件均应采用非燃烧体，承重结构的耐火极限至少为2.5小时。美国规范中要求钢结构住宅结构的耐火极限为1小时，考虑的仅仅是火灾发生后人员安全疏散所需要的时间。与美国规范相比，按照我国防火规范的要求设计钢结构住宅，必须增加防火石膏板的层数和厚度、增加自动噴洒灭火系统等，将在一定程度上增加钢结构住宅的成本，有时甚至可能高于需要防护的财产价值。
（5）采用新技术集成不够。我国钢结构住宅的定位普遍不高，过于追求控制直接成本，围护结构与保温隔热节能技术结合不够，建筑结构与新能源技术结合不够，较少采用现代建筑材料、室内舒适性控制技术、风光电地源热泵等清洁能源利用技术、智能化信息化技术、水资源再生利用技术、垃圾资源化利用技术等新技术，导致钢结构住宅的品质较差，市场接受度较低。
（6）产业化政策体系不完备。国外发达国家和地区在实施住宅产业化的过程中均逐渐建立了完善的住宅产业化政策，通过住宅银行信贷、抵押等方式扩大居民购买力，通过税收、法律等杠杆来规范和监督住宅市场体系的健康运行。对比国外与我国的住宅产业化发展历程，我国在产业政策体系方面尚缺少全面、系统的顶层设计。此外，低价中标制度也严重影响钢结构住宅推广。由于性能较好的钢结构住宅大多采用新型建筑材料，直接成本会略高于传统混凝土结构住宅，按照现行的工程量清单计价方法和低价中标的原则，优秀的钢结构住宅设计方案往往难以中标。
2.3 产业链问题
（1）产业链各主体协同度不高。我国钢结构住宅产业链中存在设计单位、加工安装企业、房地产开发商等多个产业链主体之间信息共享不足和主体协同作业程度低等问题，严重影响了钢结构住宅全寿命周期内的生产效率与质量，建造过程中的二次加工导致成本大大提升，不利于行业生产力的持续提升。提升钢结构住宅产业链多主体之间的协同配套成为现阶段钢结构住宅产业链整合亟待解决的重要问题。
（2）产业链各主体内的人员素质不高。钢结构住宅技术含量高，对产业链各主体内的人员素质要求很高。目前，我国不仅缺乏熟悉钢结构住宅设计建造一体化的设计人员，而且缺乏与钢结构住宅相适应的专业化产业技术工人。
（3）企业无序竞争现象严重。我国的钢结构企业数量多，但大部分生产规模较小，水平参差不齐，行业集中度不高，低端产能过多，存在无序恶性竞争现象，不利于行业整体的技术进步。尽管目前已逐步形成了一些实力强、品牌度高的大型钢结构企业，但尚缺乏研发能力强、市场占有率高、有一定话语权、具备行业整合能力的龙头企业。尤其是在轻型钢结构住宅领域，由于进入门槛相对较低，参与竞争的中小型企业众多，呈现较强的区域化竞争格局，市场恶性竞争较为激烈，施工质量不高，产品毛利率相对较低，影响了我国钢结构住宅的产业化进程。
3. 我国钢结构住宅产业发展的建议
3.1 加强产业能力建设
鼓励企业按照建筑、结构、设备和装修一体化原则，开发具有特色的钢结构住宅专门体系，向市场提供钢结构住宅整体产品。加强产业链中上下游企业相互合作，打通产业链内部的壁垒，实现设计、生产、制作、安装、装修、销售、售后服务一体化运作，实现住宅部品的工业化生产、社会化协作配套供应，实现全产业链的资源优化和整体效益最大化。建立贯穿全产业链的人员培训机制，实现全产业链生产能力的整合。加强专业技术队伍建设，重点加强技术工人培训，提高钢结构住宅的一体化设计施工能力。
在全国范围内完善钢结构产业布局，积极创建钢结构住宅生产基地，鼓励有实力的产业集团努力打造成集住宅产业化技术研发和住宅部品工业化生产、展示、集散、服务、交易等为一体的钢结构住宅龙头企业，带动所在地区乃至全国的钢结构住宅产业化发展。
逐步淘汰技术力量薄弱、环保意识差的中小企业，整合出一批具有技术优势、规模优势、自主创新优势、品牌优势和客户优势，具备设计制作安装一体化经营实力，在国际市场具有一定竞争力的钢结构住宅产业集团，在有序竞争中通过开拓市场、扩张产能、技术升级，不断提高我国钢结构住宅产业的集中度。
3.2 加强技术创新
通过产学研协同攻关，研发新型钢结构住宅体系，积极推广应用成套技术。研发适合钢结构住宅的新型“三板”结构和新型围护结构体系，解决围护体系与主体结构的匹配性等关键技术问题。建立相应的部品化体系，实现部品部件的标准化和通用化。在钢结构住宅中采用先进的节能、环保技术，并通过规模化生产和技术创新有效降低成本，提升钢结构住宅的功能品质和舒适性。研究“一体化”技术，推进钢结构住宅设计、制作、安装、营运、维护一体化，建筑、结构、机电、整体厨卫、装修一体化，“三板”、门窗等围护体系保温、隔热、隔音、装饰、防水、防火一体化，清洁能源利用、建筑功能一体化。开发高效装配化施工技术，提高建造水平。深入研究钢结构住宅的防护技术，使防腐与防火措施与结构同寿命。适时修订和完善现行《建筑设计防火规范》，编制多高层钢结构住宅或专门结构体系住宅的技术导则、手册、指南及国家标准。通过推广应用BIM技术，实现钢结构住宅的设计、生产、建造、运营、维护、回收等全寿命周期内的信息化和智能化管理，提高效率，节省成本。
3.3 提高性价比
目前，钢结构住宅在造价上很难与砖混结构和混凝土结构相比，但可以通过规模化、工业化建造，尽力降低成本。充分发挥钢结构住宅多样性、个性化、大空间的优势，在面积、套型上下功夫;通过技术创新，增加住宅的科技含量，提高住宅的防火、抗震安全性和耐久性，从而提升钢结构住宅的品质，使其朝着高性价比方向发展。
3.4 加强宣传
采用新技术和新工艺建造一批高质量的钢结构住宅精品示范工程，并充分发挥新闻媒体的舆论导向作用，大力宣传钢结构住宅的优势，消除公众对钢结构住宅的误解，提高全社会的认知和认同度，引导全社会形成节约资源、保护环境的生产生活方式和消费模式，为推动钢结构住宅产业化发展营造良好的氛围。
参考文献
[1]建设部， 国家冶金工业局. 国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要[R].1999
[2]建设部. 钢结构住宅建筑产业化技术导则[R]. 2001
[3]建设部. 关于推广应用新技术和限制、禁止使用落后技术的公告[R]. 2004
[4]国务院. 关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见[R]. 2013
[5]国务院. 关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见[R]. 2016
[6]国家发改委，工信部. 新型墙材推广应用行动方案[R]. 2017
（作者单位：1.重庆大学钢结构工程研究中心;2.重庆大学土木工程学院）
【中图分类号】TU391
【文献标识码】B
【文章编号】1671-3362（2020）03-0024-03
