绿色建筑风潮之下的钢结构发展

徐建华 王 东

一、绿色建筑概述

绿色建筑中的 “绿色”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园，而是代表一种概念，指建筑能充分利用自然资源，并在不破坏环境基本生态平衡条件下建造，又可称为 “可持续发展建筑”和 “生态建筑”。绿色建筑被看作是一种资源节约型的建筑，最大限度地减少不可再生的能源、土地、水和材料的消耗，产生最小的直接环境负荷（如温室气体排放、空气污染、污水、固体废物及对周边的影响）。绿色建筑不仅讲究建材的绿色环保和本地化，还在于建材生产到建筑物的设计、施工、使用、管理及拆除回收等整个生命周期。

二、社会背景

1.国内外绿色建筑发展现状

国际上对绿色建筑的探索和研究始于20世纪60年代。60年代美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞把生态学和建筑学两词合并，提出 “生态建筑学”的新理念。1973年的中东石油危机给各发达国家的经济带来重创。为了缓解这种情况，各国纷纷推出各种强制性的节能措施，其中，高能耗的建筑及建筑节能受到了特别的重视。在这期间，世界各地掀起一股有关绿色建筑的风潮，各种新建筑名称也繁花似锦般地涌现。80年代，节能建筑体系日趋完善；90年代之后，绿色建筑理论研究已经比较系统和完善。近几年，在钢结构发展方面，一些工业发达国家已较为普及，如日本、澳大利亚等国的钢结构建筑已占全部建筑数量的50%，美国达20%。

我国近几年绿色建筑得到了比较迅速的发展，成绩显著，但同时也应看到，在这个过程中也存在着较多不足之处。我国每年新建的建筑和现有的存量建筑，绝大部分属于高耗能建筑。如建筑用的水泥，从石灰石矿的开采，到烧制成水泥，运输至生产厂家制成商品混凝土，再应用于建筑施工，这一过程需要消耗大量的能源。建筑建成之后，建筑的使用运行和最后的废弃处理，都需要耗能。整个过程，建筑消耗了较多的水资源、原材料，造成了一定的空气污染、温室气体效应、水污染、固体废物和氟氯化物。据有关统计数据显示，我国钢结构建筑产业刚处于起步阶段，钢结构住宅比例不足5%。

2.国家政策

如今这个工业高度发达的时代，出现了高楼林立、阡陌交通，但同时也出现了高密度的污染及大规模的废弃物排放。这一问题，近些年逐渐引起相关部门的重视，也相继有一些措施出台。从上世纪末开始，国家颁布了在建筑工程中推广使用钢结构的政策措施，提出了到2010年建筑钢结构用量达到钢材总产量6%的目标。2000年5月，国家专门成立钢结构专家组，将住宅钢结构列为 “十五”期间的发展重点。2001年 《钢结构住宅建筑产业化技术导则》的发布，使36项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题得以深入扎实地推进，一大批钢结构住宅试点工程相继在北京、天津、上海等地建成。近几年，党中央提出“要大力发展节能省地型住宅，全面推广节能技术，制定并强制执行节能、节材、节水标准，按照减量化、再利用、资源化的原则，搞好资源综合利用，实现经济社会的可持续发展”，坚持走资源节约型和环境友好型的可持续发展道路，从每一栋建筑做起，让越来越多的绿色建筑构成我国未来希望的发展前景。

三、钢结构建筑的 “绿色”优势

1.自重轻，可降低基础造价。钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对较高，钢结构构件结构断面小、自重轻，能够承受更大的荷载、便于运输和安装。

2.运输、安装工程量少。采用钢结构可为施工提供较大的空间和较宽敞的施工作业面。同时柱子的吊装、钢框架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇筑、组合楼盖的施工等，可以实行立体交叉作业，大大缩短施工周期。

3.同等用途体积较小，提高了住宅的有效使用率，基础费用也较低，总体用料减少，在施工时可大大减少砂、石、水泥的用量。同时钢结构是工程结构中工业化程度最高的一种，便于机械化制作，集约生产，精度高，安装方便，因此总体成本较低。

4.具有可回收再利用的特点，采用螺栓连接的钢结构易于拆卸、加固和改建，符合当前国家对建筑业提出的可持续发展的要求。

5.钢结构产品寿命较长，一般在50—80年之间。钢结构产品在维修上非常简单，功能平面上的调整可发挥的空间较大。

6.钢结构建筑安全性高，抗震、抗风性能好。因为钢结构重量轻，结构侧移、受力主要是风荷载影响，材料延展性好，结构体系基本不进行转换，竖向刚度均匀，因此具有较高的安全性。

四、钢结构的技能瓶颈

1.钢结构本身的缺陷

（1）钢结构的防火性能差

随着温度的升高，强度就降低。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。

（2）钢结构容易锈蚀

钢材处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，如遇潮湿环境、土壤、工业废气等，会显著降低钢材的强度、塑性、韧性等力学性能。

2.现存钢结构企业自身存在的不足

（1）钢结构企业缺乏一定的专业人才。

钢结构建筑在建筑工程中属于技术要求较高且技术较复杂的一种结构，过去人们一直和混凝土结构及砌体结构打交道，对这两种结构比较熟悉，而对钢结构接触较少，还不能适应钢结构建筑项目的需要。现在必须重视并加强钢结构建筑研究、开发、设计、生产、施工、检测等各方面技术人才的教育和培训，提高专业队伍的人员素质，为提高钢结构建筑质量打下良好的基础。

（2）钢结构企业数量较多，但鱼龙混杂，具备一定规模的还比较少。

近年来，随着钢结构建筑的应用和发展，国内钢结构市场不断扩大，导致全国各地出现大量新建和转产钢结构制作安装的企业，其中既有国内知名的大型企业，也有不少个人承包的小作坊，良莠不齐。

五、总结

通过上述分析可以发现，钢结构自身独特的优势适应了当今社会低碳节能、可持续发展的大环境，是典型的 “绿色建筑”。钢结构建筑的大力发展是大势所趋，未来几年时间里，钢结构企业要在政策的支持与引导下，扬长避短，发挥自身的创新能力，克服发展道路上的种种障碍，努力缩小与发达国家的差距，把我国的钢结构建筑发展壮大。