2010年10月1日,住房和城乡建设部发布的《轻型钢结构住宅技术规程》正式实施,为我国轻型钢结构住宅的设计、施工和验收提供了标准及依据。中国轻型钢结构住宅从此有法可依。
2010年12月7日,“国家住宅产业化基地”在杭萧钢构挂牌,这是由住房和城乡建设部授予的国家级钢结构住宅产业化基地,钢结构住宅产业化已提到重要议事日程。
我国钢铁产量已经连续多年位居世界首位。历经数年发展,国内钢结构住宅工业化技术日渐成熟,为我国住宅产业化奠定了坚实的基础。
2011年8月18日,《建筑业“十二五”发展规划》发布,提出“十二五”期间HRB400以上钢筋用量达到总用量45%,钢结构工程比例增加,这意味着钢结构产业将迎来快速发展机遇。
由此可见,钢结构住宅是实现住宅产业化的突破口,是实现“十二五”保障房建设目标的有力手段;钢结构住宅将使生活和生产更加匹配,真正实现节能环保;钢结构住宅使上下游联动,必将带动钢铁、机械制造、工业化设计、材料回收等一系列产业链条的升级和发展。
政策
钢结构产业前景光明
工业和信息化部公布了《新材料产业“十二五”发展规划》(以下简称《规划》)。《规划》总结了过去几年我国新材料行业取得的成绩,存在的不足。以及未来五年我国新材料行业的发展重点以及重点工程。
“十一五”年均增长20%
《规划》首先介绍了我国新材料行业在“十一五”期间取得的巨大进步。进入新世纪以来,我国新材料产业发展迅速,2010年我国新材料产业规模超过6500亿元,与2005年相比年均增长约20%。其中,稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。
“十一五”期间,我国部分关键技术取得重大突破。我国自主开发的钽铌铍合金、非晶合金、高磁感取向硅钢、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、超硬材料、间位芳纶和超导材料等生产技术已达到或接近国际水平。新材料品种不断增加,高端金属结构材料、新型无机非金属材料和高性能复合材料保障能力明显增强,先进高分子材料和特种金属功能材料自给水平逐步提高。
《规划》指出,我国新材料产业总体发展水平仍与发达国家有较大差距,产业发展面临一些亟待解决的问题,主要表现在:新材料自主开发能力薄弱,大型材料企业创新动力不强,关键新材料保障能力不足;产学研用相互脱节,产业链条短,新材料推广应用困难,产业发展模式不完善;新材料产业缺乏统筹规划和政策引导,研发投入少且分散,基础管理工作比较薄弱。
明确发展重点 实施重点工程
《规划》提出到2015年,建立起具备一定自主创新能力、规模较大、产业配套齐全的新材料产业体系,突破一批国家建设急需、引领未来发展的关键材料和技术,培育一批创新能力强、具有核心竞争力的骨干企业,形成一批布局合理、特色鲜明、产业集聚的新材料产业基地,新材料对材料工业结构调整和升级换代的带动作用进一步增强。
据悉,“十二五”我国新材料产业预期发展目标为总产值达到2万亿元,年均增长率超过25%;研发投入明显增加,重点新材料企业研发投入占销售收入比重达到5%。建成一批新材料工程技术研发和公共服务平台。
此外,在“十二五”期间,我国还将打造10个创新能力强、具有核心竞争力、新材料销售收入超150亿元的综合性龙头企业,培育20个新材料销售收入超过50亿元的专业性骨干企业,建成若干主业突出、产业配套齐全、年产值超过300亿元的新材料产业基地和产业集群;新材料产品综合保障能力提高到70%,关键新材料保障能力达到50%,实现碳纤维、钛合金、耐蚀钢、先进储能材料、半导体材料、膜材料、丁基橡胶、聚碳酸酯等关键品种产业化、规模化;推广30个重点新材料品种,实施若干示范推广应用工程。
规划显示,十二五期间,我国新材料行业将重点发展特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料、前沿新材料。
重点工程包括稀土及稀有金属功能材料专项工程、碳纤维低成本化与高端创新示范工程、高强轻型合金材料专项工程、高性能钢铁材料专项工程、高性能膜材料专项工程、先进电池材料专项工程、新型节能环保建材示范应用专项工程、电子信息功能材料专项工程、生物医用材料专项工程、新材料创新能力建设专项工程。
钢结构建筑将保障房工程推向新高度
造福低收入百姓的保障性住房建设正在全国各地如火如荼开展。毋庸讳言,保障性住房的造价决定了其标准比起一般商品住宅不能同日而语。但是,造价低和功能简约并不是质量低下、功能单一的代名词。甚至有人传言说作为保障性住房之一的经济适用房没有独用的卫生间,这是观念上的误解。
那么,如何实现造价不高标准不低呢?钢结构住宅其实就是这一矛盾的解决之道,是保障性住房的发展方向。钢结构建筑已被我国建设主管部门的技术政策确定为重点推广应用的技术与产品,其符合可持续发展、循环经济、便于实现产业化等显著的特性、突出的优点已得到广泛认可。从这个角度说,钢结构住宅不但是保障性住房的发展方向,也是住宅产业化的发展方向,是保障性住房实现产业化发展的最佳途径。
尤其是近年来,通过强烈地震造成的建筑物破坏、重大人员伤亡等惨重损失而得到的反面教育,使越来越多的政府部门及建设主管部门认识到:在地震多发区更多地建造重量轻及柔韧性、刚性好的钢结构住宅、建筑,是抗震减灾、实施可持续发展战略行之有效的最佳途径之一。因此,无论从民生的需求、住宅建筑技术的发展和实现产业化的要求,还是国家政策关于住宅建筑的导向等方面看,钢结构住宅的应用与发展都有着广阔的空间与美好的前景。
钢结构住宅造价高,是发展保障性住房观念的另一个误解。专家认为,仅仅就造价看,钢结构住宅似乎是高了些,但如果算上建筑的全生命周期、钢结构住宅的节能、环保等效益,算上钢结构建筑的材料基本可以永远循环利用的话,钢结构住宅的造价一点也不高。
为此,业内专家学者纷纷提出建议,继续积极推动钢结构住宅建筑的应用与发展。
这些建议包括:国家建设主管部门与地方政府及地方各级建设行政主管部门,要加大贯彻推广钢结构建筑技术政策的力度,在住宅建设规划与保障性住房建设中特别是地震设防区的住房建设中,列入强制应用钢结构住宅的内容;
通过税收优惠或提供研究经费等手段,支持钢结构住宅项目的建设,同时,还应实施建立节能环保示范工程、产业化基地等奖励制度,建立相关激励机制;
不断总结与交流经验,制定专门的设计、施工技术规范,通过采取优化技术与管理措施,切实为社会提供经济实用、性能优良的钢结构住房。
业内专家呼吁有关部门采取切实可行的措施,支持专业化从事钢结构住宅研发、设计或建设单位的工作,支持钢铁企业或钢结构施工企业分别或联合组建专业化和产业化的钢结构房屋公司,直接为市场提供商品化的钢结构住宅。应以钢结构工程技术研究中心为主体,联合有关单位继续进行钢结构住宅关键技术的攻关研究工作,包括优化结构体系与混合结构、组合结构的选用;通过采用新材料、新技术与优化措施,提供性能良好经济实用的配套轻质墙体材料以及合理的抗震设计方法与消耗减震抗震措施,切实解决应用中的技术难点。
扩大保障性住房供应,保障民生,发展住宅产业化,是我国现阶段的重要政策。钢结构住宅,则是实现住宅产业化的最佳结构形式。
三大问题
轻钢结构住宅具有性能好、自重轻、工厂化程度高、建造速度快、劳动强度小等优点,因而近三十年来在欧美国家逐步发展起来,已经形成了一整套十分成熟的技术。在我国大力推进住宅产业现代化的今天,国内外许多企业不约而同地想把轻钢结构住宅技术移植到中国来。虽经努力,但效果却不象人们事先想象的那样乐观。问题何在,又应当如何解决呢?
首先遇到的是标准和规范问题。我国的标准规范是针对几十年来大量使用的结构体系编制的,轻钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白,所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文不足为奇。例如我国建国以后建造的建筑物多采用砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料,由此导致我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻,轻钢结构住宅难以满足其要求。再如长期以来镀锌轻钢龙骨在我国仅用于隔断、吊顶等非主要承重结构,我国《冷弯薄壁型钢结构技术规程》基本上不考虑用厚度2毫米以下的钢材制作主要承重构件,对于国外大量采用的壁厚0.8-1.6毫米的镀锌轻钢龙骨承重体系,我们既缺乏对其受力状况和结构安全性、耐久性的理论分析,也缺乏相关的实验数据,这就使得轻钢住宅的结构设计在我国寻找不到有针对性的规范作为依据。这种与国内规范不衔接的状况,使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段,都会遇到数不尽的障碍与麻烦。
面临的另一类问题是整个社会对这种新住宅体系的接受需要一个过程。轻钢结构住宅体系是在国外尤其是北美地区木结构住宅的基础上发展起来的,这两种体系虽然在国外已经十分成熟和完善,但是对于我国来说却完全是新东西,因而各种困难几乎无处不在。在建材和部品方面,目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来,甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到。在人员方面,由于国内无论中等或是高等专业学校的教学内容中均未涉及轻钢结构住宅体系,因此我国建筑类专业的工程技术人员对这一体系知之甚少,而更加缺乏的是熟练技术工人,所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度,但真正推行起来却往往缺乏得力的骨干。在建筑管理方面,我国现行的建筑管理模式与轻钢结构住宅这种工业化生产方式也不适应,我国加入WTO以后,国外许多住宅生产企业希望进入中国大陆市场,但是他们搞不清自己来到中国后应当申领什么资质,属于什么身份--设计单位?施工单位?集成商?还是制造商?此外,在中国的消费者方面,由于长期以来住惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅,从慢慢开始接受到逐步喜欢轻钢结构住宅,也需要一个渐进的过程。
再就是工程造价问题。目前轻钢结构住宅体系在我国大陆的报价大约在每平方米4000元左右,交工标准包括了室内精装修、高档厨卫设备、室内热水系统、空调系统、新风系统、中央吸尘系统、直接饮用水系统、家庭智能化系统、车库自动门,以及冰箱、洗衣机、烘干机等白色家电,但不包括地价、室内家具、电视机、音响等黑色家电,室外管线、绿化和其它各种户外配套工程的费用。有人认为这一价位偏高,国内消费者近期还难以接受。然而这种价格在国外比起其它结构形式住宅的造价来说,却具有很强的竞争力,这也就是为什么轻钢结构住宅体系在国外能够蓬勃发展的原因。任何新技术的产生与发展都是与所处社会的技术经济背景相联系、相适应的,目前美、日、欧等发达国家和地区,人均GDP约为我国的40至50倍,劳动力价格约为我国的20至30倍,因此,符合产业化生产方式的轻钢结构住宅在发达国家远比我国更易被市场接受。而我国由于科技和生产力发展水平较低,劳动力价格便宜,尽管轻钢结构住宅的性能和舒适度较高,但其对于传统建筑形式住宅的竞争优势反倒不够明显。因而市场接受起来比较缓慢。
在中国推广轻钢结构住宅,目前需要从以下几个方面入手:
首先应有计划地建造一批试验工程,以便引进该项生产技术。如果没有一定的建造量,就不可能编制完成我们自己的轻钢结构技术规范,在中国使这项技术成熟起来就成为一句空话。虽然一般情况下我们强调必须执行强制性规范,但是技术标准和规范就其性质来说,永远都是落后于技术自身的发展的。因此,在国内规范不完善时,建造试验工程不仅是应当的,而且是必须的。目前北新建材等国内大型建材企业已经开始进军这一领域,投资建立了轻钢结构住宅生产线,对此国家应适当予以扶持。
在建造试验工程并取得经验的基础上,就应不失时机地编制相应的轻钢结构住宅技术标准和规范。由于与国外标准体系、技术环境的差异,甚至标准管理方式和部门分工的不同,都使这项工作在我国具有相当的难度,并非像有些同志设想的那样,把国外标准直接翻译过来就万事大吉了。把国外轻钢结构住宅嫁接到中国的技术标准体系中来,还有许多深入细致的研究和协调工作要做。根据建设部技术标准编制工作计划,目前建设部住宅产业化促进中心正在组织各有关科研设计单位、大专院校、生产企业共同编制行业技术标准《低层轻钢结构住宅技术要求》,这项标准发布后,将结束轻钢结构住宅在我国无技术标准可依的局面。
由于轻钢结构住宅是国外许多发达国家普遍采用的成熟技术,其优良的技术性能和产业化生产方式,在一定程度上体现了住宅产业现代化的方向。因此,一旦有了技术标准,就应将这种技术体系纳入专业学校的教学内容中,并对在职工程技术人员和技术工人进行培训,企业和社会的建筑科研院所也应投入力量进行深入研究和开发,使这一体系在我国日臻完善,并使我国企业由此获得反过来进军国际市场的实力与资格。
最后想说明的是,轻钢结构住宅并非仅有冷弯镀锌轻钢龙骨体系一种,其它各种冷弯或热轧薄壁型钢形成的工业化住宅体系也都应属于轻钢结构住宅体系,如日本积水化学工业株式会社、大和住宅工业株式会社的钢结构住宅体系等。本文的观点同样适合这些体系,所不同的是,它们是拥有企业自身知识产权和特点的工业化住宅体系,其优点也值得我们逐步学习、引进、消化和吸收,以进一步推进中国的住宅产业现代化。