用科技引領鋼結(jié)構產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展
發(fā)布時間:2009-12-12
隨著我國基本建設投資力度的日益增加、內(nèi)需的不斷擴大,國家重點工程、2008北京奧運會場館、上海世博園、2010年廣州亞運會、2011年深圳大運會,以及城市基礎設施和交通基礎設施的大量建設,為我國鋼結(jié)構產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了良好機遇。而已經(jīng)建成并開始運營的國家大劇院、鳥巢、水立方等造型迥異的鋼結(jié)構建筑,也成為外地游客來京參觀的景點,由此可以看出鋼結(jié)構建筑的魅力。
目前在廣東東莞召開的首屆中國鋼結(jié)構產(chǎn)業(yè)高峰論壇上,中國建筑金屬結(jié)構協(xié)會會長姚兵,廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳副廳長陳英松,住房和城鄉(xiāng)建設部建筑金屬應用技術專家委員會專家、中國鋼結(jié)構協(xié)會專家委員會主任陳祿如,華南理工大學教授、廣東省空間結(jié)構學會理事長王仕統(tǒng),國家一級注冊建造師、中建三局鋼構有限公司總經(jīng)理王宏等就鋼結(jié)構行業(yè)的熱點、難點問題,與300余位參會代表展開了研討。
抗震性能優(yōu)越的鋼結(jié)構建筑
“自重輕、延性好、抗震性能優(yōu)越;梁柱截面小、開間大、凈空高、使用面積大;便于實現(xiàn)工廠化、規(guī)?;a(chǎn);有利于建筑節(jié)能,可回收利用。”這是王宏為鋼結(jié)構總結(jié)的優(yōu)越性能?;阡摻Y(jié)構的諸多優(yōu)勢,國內(nèi)外各地的標志性建筑,無一例外均采用了鋼結(jié)構。
早在2000年,姚兵擔任原建設部總工程師時即指出,21世紀,將進入以金屬結(jié)構為主的世紀。諸多事實表明,姚兵當時的預見已成為不爭的事實。姚兵認為,中國的土木工程技術在全世界是領先的,但土木工程技術發(fā)展到今天已不是傳統(tǒng)意義上的土和木的工程,而是鋼結(jié)構或鋼筋混凝土結(jié)構工程。在土木工程中科技含量最高的是鋼結(jié)構,體現(xiàn)土木工程技術進步的是鋼結(jié)構或者金屬結(jié)構。
在本次高峰論壇上,姚兵提出了可持續(xù)發(fā)展理念、設計優(yōu)化理念、新型工業(yè)化理念、可再生能源建筑應用理念、環(huán)境友好理念等鋼結(jié)構工業(yè)房地產(chǎn)開發(fā)五大理念。在可持續(xù)發(fā)展理念中,姚兵特別談到了鋼結(jié)構的抗災能力。姚兵說,建筑是凝固的藝術,也是維系生命的藝術。安全是建筑的準則,是人類生存和生活的基本條件,是人的生命和發(fā)展的基本權利。建筑要把生命安全放在第一位,而鋼結(jié)構建筑抗災能力要強于其他建筑,這不僅在四川地震災難中得到驗證,而且在多地震的日本也得以驗證。
姚兵以他的親身經(jīng)歷講述了鋼結(jié)構建筑的優(yōu)越抗震性能。1999年,姚兵至臺灣,因恰逢地震,從臺北到臺中,從臺南到高雄,從建筑物被地震破壞的程度來看,很明顯的是鋼結(jié)構建筑優(yōu)于鋼筋混凝土建筑,高層鋼筋混凝土建筑優(yōu)于低層鋼筋混凝土建筑。譬如,一般的多層住宅地震以后就全部夷為平地了,而高層住宅只是傾斜,甚至一層、二層樓已陷到地下,三層樓以上仍聳立在那里。
我國的鋼結(jié)構建筑應該“瘦身”
姚兵在可持續(xù)發(fā)展理念中對“經(jīng)濟、適用、美觀”建筑三原則進行了詮釋。經(jīng)濟,就是要注重節(jié)約;適用,就是要與循環(huán)經(jīng)濟和功能相聯(lián)系;美觀,則是對人文環(huán)境而言,要符合建筑美學要求,要具有時代文化精神。
姚兵指出,目前,我國鋼結(jié)構建筑的用鋼量比發(fā)達國家多很多,但鋼結(jié)構用量大、用量多并不是優(yōu)點。應該合理用鋼,要優(yōu)化設計,使鋼結(jié)構不僅功能更加符合要求,而且用量更加合理。同時,鋼結(jié)構設計要使加工制作、施工安裝、維修養(yǎng)護都更加方便。姚兵認為,設計不動腦筋加鋼筋、不注重工藝水平是導致我國在建筑上的用鋼量超出發(fā)達國家很多的主要原因。
與姚兵持同樣觀點的還有王仕統(tǒng)。王仕統(tǒng)說,目前,世界高層全鋼結(jié)構的前三名西爾斯塔樓、世界貿(mào)易中心、帝國大廈都在美國,隨著它們高度的增加,抗側(cè)力體系的結(jié)構方案也在變化,用鋼量在減少,說明了科技的巨大作用。王仕統(tǒng)指出,鋼結(jié)構行業(yè)包括設計與施工(制造、安裝),為實現(xiàn)最輕的結(jié)構、最短的工期、最好的延性等鋼結(jié)構的三大核心價值,設計是關鍵,而精心設計的第一步就是要選擇結(jié)構方案(概念設計)。只有這樣,才能實現(xiàn)結(jié)構合理:少費多用——用最少的結(jié)構提供最大的結(jié)構承載截力。否則,“設計”出來的結(jié)構不僅笨重、浪費鋼材、也會造成施工方面的難題。王仕統(tǒng)強調(diào),設計是硬道理,“硬”設計就沒有道理。硬道理在哪里?就是結(jié)構師要利用力學準則正確選擇結(jié)構方案,方案選錯了,優(yōu)化是無用的。
關于設計方案優(yōu)化,姚兵認為,設計方案是通過設計招投標進行的,這實際上是一種方案競賽。中標的方案有其優(yōu)點,沒有中標的方案也有可采納的優(yōu)點,如何進行方案優(yōu)化,應綜合各方面的優(yōu)點并結(jié)合到一起,形成更加優(yōu)化的方案這才是關鍵。在方案的選擇中,不能有獵奇心理,造型可以獨特,但不能怪異,建筑最本質(zhì)的功能在于適用。
應完善與鋼結(jié)構建筑配套的產(chǎn)品
陳祿如指出,目前,我國鋼結(jié)構企業(yè)的制造水平已達到甚至超過發(fā)達國家,但是,與鋼結(jié)構建筑配套的樓板、屋面板、墻板等配套產(chǎn)品還不盡如人意,大力推廣鋼結(jié)構建筑,相關的配套產(chǎn)品很重要??上驳氖?,目前國內(nèi)的部分鋼結(jié)構制造企業(yè)已進行了這方面的投資,并成效顯著。
與陳祿如持同樣觀點的還有陳英松。陳英松說,廣東是我國的建筑業(yè)大省,從業(yè)人數(shù)已超過200萬人,但鋼結(jié)構行業(yè)相對于整個建筑業(yè)來說所占比重并不大。陳英松認為,鋼結(jié)構的優(yōu)勢已得到社會各界的普遍認同,但是僅有結(jié)構,與之配套的產(chǎn)品技術不成熟對推廣鋼結(jié)構住宅是有一定的制約。陳英松希望鋼結(jié)構行業(yè)的專家和企業(yè)攜起手來,共同研究、攻克技術難題;已經(jīng)在鋼結(jié)構住宅體系開發(fā)和應用上具有經(jīng)驗和優(yōu)勢的企業(yè),要加大在設備、技術研發(fā)、改良制造和施工工藝等方面的投入,更要加大宣傳和推廣的力度。