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1、我国钢结构住宅产业化发展的问题和对策 [摘要]本文从住宅产业化的定义出发,讨论了我国钢结构住宅产业化发展过程中在研发、设计、工程项目管理等领域的诸多问题,并给出解决相关问题的建议,最终得出实现钢结构住宅产业化的途径是建立钢结构住宅产业集团。 [关键词]住宅产业化钢结构 一、引言 1994年,时任建设部部长的侯捷对住宅产业化如是定义:住宅产业化,即让住宅纳入社会化大生产范畴,以住宅建筑为最终产品,做到住宅开发定型化、标准化、建筑施工部件化、集约化,以及住宅投资专业化、系列化,以大规模的成型住宅开发来解决城市居民
2、的住宅问题。这一论述关于产业化的概念与联合国经济委员会之定义想吻合,即产业化包括:生产的连续性;生产物的标准化;生产过程各阶段的集成化;工程高度组织化;尽可能用机械化作业代替人的手工劳动;生产与组织一体化的研究与开发。推进住宅产业化,是一项复杂的系统工程。其中,探索出适合住宅产业化的住宅建筑体系及其发展策略是一项基础性工作。目前我国主要的住宅建筑体系有砖混结构住宅体系、钢筋混凝土结构住宅体系及钢结构住宅体系等。其中,钢结构住宅体系具有便于实现标准化、部品化,组织进行工业化生产节能、节水、节地、节材,符合环保及可持续发展的
3、要求等特点。这些特点与住宅产业化的内涵相一致,是我国推进住宅产业现代化的较理想的住宅建筑体系。 从1994年第一栋钢结构住宅诞生于上海浦东的北蔡开始,社会各方面以产业化为战略致力于钢结构住宅的研究、推广和应用,取得了长足的进步。逐渐形成了以企业开发为核心,科研机构攻克核心技术为支撑,通过大量的示范工程来推动的发展模式。但是,无论是系统的开发或是单个工程的零星试点,经过一段时间的发展之后,企业无一例外的遇到继续大规模发展的瓶颈。咎其原因主要表现在对产业化概念理解的教条化,这种理解上的偏差会造成在很多关键技术的研发应用和产
4、品集成上效率低下,方向偏离。从试点工程和国外的经验看,要发展钢结构住宅,需要以大型企业尤其是钢铁企业为龙头,集研究开发、设计、制造、施工维修、管理等为一体的一站式服务模式。 二、研究开发中的关键问题和解决途径 当前,钢结构住宅研发过程中存在较为突出的主要问题有:(1)研发课题以点为中心,过分突出关键技术本身,而忽略其在产业化系统中实际的应用效果,由于很多关键技术完成的主体是高校等科研机构,其主要关注技术本身的学术价值,应用价值可能得不到充分发挥,而企业却是应用的主体,两者之间发生了较多的矛盾。(2)产业化集成过程中,
5、企业内部由于研发人力和物力的局限性,很难提炼出相关核心技术的研发课题。(3)从现有的建筑、结构专业的规范来分,钢结构住宅分为低层(1-3层)、多层(4-6层)、小高层(7-11层)、高层(12层以上)四种类型,每种类型的技术参数要求不同,我们应该从这四大产品系列的集成角度出发来进行研究,而不仅关注以点为中心的关键技术。4)系统研发的企业已较少,后续科研和工程相互滚动进一步研发的企业几乎没有,这将使得已取得的研发成果没有传承性。 解决上述问题较好的途径主要依靠企业对研发的长期投入,并成立相应的企业内部的科研机构,集合各方
6、面的专业人才,负责部分自主研发工作,同时控制好高校等研究机构的关键技术研究成果的应用。宝钢集团正在做这方面的尝试,并取得了较好的效果。 三、设计中的关键问题和解决途径 研发的关键技术必须落实到相关的工程设计中去,这是企业核心技术的应用体现。产业化要求钢结构住宅设计模数化。要以建筑设计为主导,其他专业紧密互动配合。改变目前仅有结构工程师的积极性,而没有建筑师的声音。钢结构住宅建筑除要遵循住宅建筑设计一般原则外,还要注重解决:如何发挥钢结构的优势?梁跨度可增大、开间更灵活、为住户创造更大的空间和面积;如何避免钢结构带来的
7、建筑平、立面单调呆板的问题。目前在钢结构住宅设计中建筑师的智慧和积极性发挥不够。要发挥建筑师与结构、水、电、设备等专业协调能力,如解决钢结构住宅建筑防火、防腐蚀问题,做到成本增加不多而效果较好。结构设计可以大胆的突破规范要求,以满足使用功能的要求。 四、工程项目管理中的关键问题和解决途径 这里主要讨论制作、安装、以及现场施工中的主要问题。产业化要求现场尽量装配化、湿作业少。目前主要问题有:(1)楼板在短期内无法实现工厂预制、现场安装,这将影响施工速度,经研究解决的主要途径为通过合理的施工组织(模板升降技术),同样可以
8、达到产业化提出的工程高度组织化和尽可能用机械化作业代替人的手工劳动的概念。(2)钢结构构件可以完全做到工厂化,但是当前梁柱节点区为了满足力学的刚性节点要求,不得不施工焊接,目前关于这方面的研究也不少,已经开发出全螺栓连接的刚性节点。(3)由于钢结构和墙体以及其他建筑材料性能不同,热膨胀系数差异较大,容易在两种材料的交
