钢结构行业钢材消费分析

霍咚梅 肖邦国 毕 凡

1.引言

钢结构被誉为21世纪的“绿色建筑”，具有结构牢固、造型独特、施工简便、可回收利用、造价相对较低的特点。随着我国工业化进程加快，制造业转移升级，以及我国建筑绿色化、节能环保化、建筑工业化，我国钢结构市场前景看好。与此同时，发展钢结构是消化钢铁产能的重要举措，满足国家化解过剩产能的产业政策，具有政策扶持优势。可见，我国钢结构产业化进程将进一步加快。这必将给钢材消费带来新的机遇。

2.钢结构行业发展现状及发展趋势

2.1 钢结构行业发展现状

近年来，我国钢结构行业呈现持续、快速的增长势头，据中国钢结构协会数据，钢结构产量从2002年的850万吨增长到2010年的2700万吨，2011年钢结构产量约为3000万吨，2013年产量达到3600万吨。据统计，目前我国从事钢结构制造加工企业约1万家左右，已具有5000万吨左右的生产能力。我国钢结构行业正处于迅猛发展时期，钢结构产量呈逐年快速增加的趋势。

从钢结构应用形式看，包括建筑钢结构（厂房、多高层、公共建筑）、桥梁、塔桅、非标钢结构四方面内容。其中，房屋建筑为钢结构最主要应用领域，据统计，建筑钢结构约占钢结构行业钢材消费量的64%。此外，在建筑钢结构中，厂房约占50%，高层钢结构占20%，多层钢结构占14%、公共建筑占16%。

从产业分布区域看，我国的钢结构产业主要集中在山东、浙江、安徽、江苏、广东、上海等华东地区。2013年，山东、浙江、安徽三省总产量占全国总产量的40%左右。

2.2 钢结构行业发展趋势

钢结构建筑符合绿色建筑要求，符合我国节能环保和建筑工业化的发展方向，具有政策扶持优势。此外，发展钢结构是消化钢铁产能的重要举措，未来我国钢结构市场前景看好。预计2020年，我国钢结构产量将达到5000万吨。

政府部门的引导和支持，使得钢结构作为绿色低碳产品得到了公认和发展。国家发改委《产业结构调整指导目录》提出鼓励“节能省地型建筑暨绿色建筑的开发、新型建筑结构系统开发”；《国务院关于加强节能工作的决定》提出“推进建筑节能、大力发展节能省地型建筑”；中国钢结构协会“十二五”有关钢结构房屋建筑规划建议指出，“到2015年实现钢结构房屋建筑占全国房屋建筑总量约15%-20%左右”；《国家新型城镇化规划（2014-2020年》强调，“实施绿色建筑行动计划，完善绿色建筑标准及认证体系、扩大强制执行范围，加快既有建筑节能改造，大力发展绿色建材，强力推进建筑工业化”。未来，城镇化建设将持续提升高层钢结构、空间钢结构、住宅钢结构的市场需求，将继续带动我国建筑钢结构市场增长潜力。

桥梁钢结构可分为公路桥梁用钢和铁路桥梁用钢两大类。另外跨海大桥用钢由于其所处的海洋腐蚀性环境以及桥梁下部结构的不同，也有其不同的特点。基于我国基础设施建设投入力度不断加大，铁路桥、公路桥及城市交通立交桥建设增长较快。大量的路桥建设对桥梁钢结构产生巨大的需求拉动，也将为我国桥梁钢结构带来更大的发展。

随着国家对电网投资力度的不断加大，电网改造及新建将直接带动对输电铁塔钢结构的需求。此外，钢管塔在电力领域具有广阔的市场前景，目前，全国钢管塔市场容量约为300万吨-400万吨。

风力发电作为可再生的清洁资源属于重点鼓励发展领域，将成为电力系统结构的重要能源。受益于国家大力促进风电电网建设的政策背景，未来我国新兴风电钢结构产业的发展前景良好。

海洋石油平台是用于海底石油勘探、开采的海上钢质建筑物，除钻井外，还可用于采油、贮油、生活设施、供应、辅助、海上码头等。我国海洋石油已进入人规模开发阶段，将需要大量海上工程配套设施的建设。未来海洋石油钻井平台存在着巨大的市场空间，对海洋平台钢结构将产生长期的持续性需求。

3.钢结构行业用钢需求

3.1 钢结构行业钢材消费现状

从钢结构消费钢材品种看，钢结构所用钢材主要是中厚板、热镀锌卷板、中小型钢（工、槽、角钢）、热轧H型钢、焊管（直缝管及螺旋管）以及冷弯型钢（C型钢、Z型钢、矩管、方管等）等。根据资料，2013年，钢结构企业消费的钢材中，钢板消费量最大，约占65%；其次是热轧型钢，占16%；冷弯型钢、钢管及其它品种用量均在10%以下。由此，2013年钢结构行业消费中厚板量约2300万吨。

从钢结构消耗钢材强度等级看，消耗钢材中，Q345占总用钢量的75%，Q235占17%，Q390占6%，用量较少的是Q420、Q460约占2%。

3.2 钢结构行业用钢趋势

从市场前景看，未来，我国经济存在产业结构调整、城镇化建设、节能减排需求，我国钢结构市场仍存在增长潜力。我国产业结构调整及产业从东部向西部转移，工业厂房建设需求有望放大。城镇化建设将持续提升高层钢结构、空间钢结构、住宅钢结构的市场需求。能源建设的需要促进电力钢结构、石油钢结构的发展，基础设施投资将直接促进钢结构的市场需求。钢结构建筑符合绿色建筑要求，符合我国节能环保和建筑工业化的发展方向，具有政策扶持优势。钢结构行业的发展将带动中厚板需求增长，预计2020年钢结构行业消费中厚板量将达到3300万吨。

钢结构用钢品种的发展趋势是以中厚板卷为主导品种；热轧H型钢及冷弯薄壁型钢等经济型材大幅增加；大中型角钢用量减少；热轧工字钢、槽钢的应用呈减少趋势。此外，要轧制新品种的型钢，例如H型钢和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。

钢结构用钢强度等级的发展趋势是向高强度方向发展，大大提高其屈服点强度。目前正在修订中的国家标准《钢结构钢结构设计规范》，拟将Q390、Q420、Q460纳入规范中，改变长期以Q235、Q345为主要结构钢的局面。

4.重点品种分析

4.1 高层建筑用钢板

高层建筑用钢板简称高建钢，具有易焊接、抗震、抗低温冲击等性能，主要应用于高层建筑、超高层建筑、大跨度体育场馆、机场、会展中心以及钢结构厂房等大型建筑工程。

与普碳或低合金钢板比，高建钢板的屈服强度设定了上限，抗拉强度有提高，因而具有较低屈强比，从而具有较高的塑性变形功，使得建筑物的抗震能力强。此外，高建钢对碳当量、屈强比指标有严格要求。高建钢板的碳当量小，焊接性能好，焊前不需预热，焊后不需热处理，便于现场焊接，从而提高劳动效率。高建钢要求具有较小的屈服强度波动范围，从而建筑物各部分之间屈服强度的匹配更容易符合设计要求，不易产生局部破坏，提高建筑物的抗震性。

基于高建钢的这些特殊性能，其可以极大的适应和支持建筑结构向高层化和大跨度发展的方向。

高建钢通常情况下都是用中厚板轧机生产。目前热连轧机组可以生产Q345GJ，但产量很少，且不能生产更高强度（345MPa以上）的高建钢。

近几年，我国的高层、超高层及大跨度钢结构建筑的建设进入了快速发展时期。随着钢结构建筑高度的不断增加、跨度的不断增大，一些构件所承受的约束力越来越大、越来越复杂。以前普遍采用的345MPa级钢板，如SM490B、A572Gr50、Q345D、Q345GJD等，已不能满足钢结构建筑的发展需要，强度级别更高的Q390～Q460级建筑结构用钢板将成为发展趋势。

4.2 桥梁钢

桥梁钢板是制造桥梁结构件专用的厚钢板，用于架造铁路桥梁、公路桥梁、跨海大桥等。

基于桥梁建筑结构设计与使用环境特殊考虑，现代桥梁用钢的性能不但要求有较高的强度，而且要求有一定的韧性以承受机车车辆载荷和冲击；此外，要求桥梁钢具有良好的抗疲劳性能，因此要求钢材表面质量良好，对应力集中不敏感；为了防止桥梁在使用中突然脆断，还要求桥梁钢具有一定的耐时效及抗冷脆性能；再者，基于桥梁的服役环境，还要求桥梁钢具有一定的低温韧性和耐大气腐蚀性；对于拴焊桥梁用钢，还应具有良好的焊接性能和低的缺口敏感性。

桥梁主桥通常情况下都是厚板，采用中厚板轧机生产；管桩钢大部分为热轧卷板，并采用螺旋焊管形式，厚度范围为16mm-25mm之间。

长期以来，我国钢桥主要采用345MPa级钢材，屈服强度为390MPa和420MPa的桥梁用钢仅在少量钢桥中得以应用。随着我国桥梁建设的发展，必须开发460MPa、590MPa，甚至更高级别的高强钢，以适应世界钢桥的发展，从而增大我国高强度桥梁用钢的市场份额。此外，随着钢结构桥梁向大跨度全焊结构发展，对大厚度钢板的需求越来越多，桥梁钢逐渐向更厚的方向发展，Z向性能变得愈加重要。我国桥梁钢除了朝着高强度、大厚度的方向发展外，还追求优良的焊接性，例如，发展超低碳贝氏体型桥梁钢。同时，为了降低钢桥的涂装费用和维护费用，高性能耐候桥梁钢也将是我国桥梁用钢发展的主要方向之一。

5.结论

（1）从市场前景看，国家加大基础设施建筑投入力度，建筑钢结构的运用将向能源、基础设施、住宅钢结构等领域倾斜，公路、铁路桥梁建设中钢结构比重将增加，城市地铁和轻轨工程、立交桥、高架桥等城市公共设施都将越来越多的采用钢结构。预计2020年，我国钢结构产量将达到5000万吨。

（2）从钢结构消耗钢材品种看，目前，钢板消费量最大，其次是热轧型钢，冷弯型钢、钢管及其它品种用量较少。钢结构用钢品种的发展趋势是以中厚板卷为主导品种。预计2020年，钢结构消费中厚板量将达到3300万吨。

（3）从钢结构消耗钢材强度等级看，目前主要以Q345为主，Q235用量正逐渐减少。未来，钢结构用钢向着高强度发展，推广应用Q390、Q420、Q460以及更高强度级别的钢种。

（4）目前我国钢结构用高建钢的钢板厚度为10mm-100mm，宽度为1600mm-3500mm，长度为6m-18m。主要采用中厚板轧机生产。品种主要以Q235GJB/C/D和Q345GJB/C/D为主。为满足建筑钢结构的发展需要，强度级别更高的Q390～Q460级建筑结构用钢板将成为发展趋势。

（5）目前我国钢结构用桥梁钢的钢板厚度为6mm-80mm，宽度为1000mm-2400mm，长度为2m-16m。通常采用中厚板轧机生产。品种主要为Q345q、Q370q、Q420q等。随着我国桥梁建设的发展，桥梁用钢向着高强度（460MPa和590MPa，甚至更高级别）、大厚度、良好焊接性以及耐候钢方向发展。