装配式钢结构建筑可持续发展路径研究

陈源斯

【摘要】随着我国建筑行业的快速发展，越来越多先进的建筑施工技术被应用到工程建设中，装配式钢结构则是目前工程建筑中较为先进的施工技术。尽管此项技术具有着绿色化与可持续性等诸多特点，但是在实际应用中仍然存在着诸多问题，进而影响到工程施工质量，并降低了用户使用体验。本文结合工程建设实际，分析了装配式钢结构建筑可持续发展路径。望能够给相关工作者带来一定的启示。

【关键词】装配式钢结构；持续发展；路径

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.122

随着我国城镇化建设进程的加快，建筑行业获得了良好的发展空间。建筑行业在拉动经济增长，增加就业，维护社会稳定等方面发挥着重要作用。在传统建筑工程建设中，建筑业具有着高能耗、建设方式较为粗放等诸多特点。我国经济发展进入新常态后，绿色建筑施工理念成为新时期的建筑行业指导理念，这也使得建筑企业面临着较大的转型发展压力。装配式钢结构施工理念是建筑行业与时代相融合的产物。此项理念应用时间较短，在实际运用中往往会存在诸多问题。以下内容则结合装配式钢结构建筑中存在的问题，提出了相应的可持续发展对策。

1、装配式钢结构概述

1.1 优势

装配式建筑划分为钢结构、混凝土结构与木结构三大类型。其中，装配式钢结构在建筑工程中得到了较为广泛地应用，这得益于其自身所具备的诸多优势。比如，生产过程具有着标准化、节能环保水平高、抗震效果好、施工材料循环利用率高、居住空间较为灵活等。进而在工程建设中得到了诸多青睐，在我国绿色建筑稳步发展方面起到了良好的推动作用。

从生产过程标准化来看，建筑施工企业会结合工程建设需要对设计、施工等各环节进行标准化统一化管理，进而提高工程效率与质量。在建筑工程施工前，生产厂商会结合工程建设需要，在工厂提前完成装配式钢结构部品部件的生产，并将质量合格的钢结构部品部件运送至工地，展开装配式安装，从整体上节约了工程建设周期。

从节能环保性能角度来分析，装配式钢结构的生产主要原材料为钢材，有效减少了水泥、沙石、石灰等传统原材料的使用量，并合理规避了传统建筑材料对环境造成的污染。

从抗震性能分析，装配式钢结构作为主体框架，具有着高强度，弹性强等优势。在发生地震等自然灾害时，可以有效提升钢结构受力能力，并有效降低地震剪力对建筑物造成的损害。

从利用空间来看，相较于传统建筑结构，装配式钢结构整体的空间占用面积较小，可以有效提高空间利用效率。

1.2 发展现状

装配式钢结构建筑在发达国家较为普遍。相较于发达国家，装配式钢结构建筑在我国起步时间较晚，且与发达国家间具有着较大的差距。出现此种现象的原因多体现在以下方面：因社会大众或者建设企业对钢结构住宅存在认知上的不足，亦或者未充分认识到钢结构住宅的社会效益、生态效益、经济效益等综合效益等。从未来发展趋势来看，装配式钢结构建筑符合时代发展需要，因地制宜地发展装配式钢结构，也势必会成为我国建筑行业地重要发展方向。

从我国现有建筑事业来看，装配式钢结构建筑已被应用到商业地产、大跨度会展中心、体育场馆、工业厂房等公共性的建筑领域。对于住宅领域而言，仍具有着较大的发展空间。尤其随着我国人口老龄化现象的加剧，以及建筑成本与日俱增，装配式钢结构将会在住宅领域得到越来越广泛的应用。装配式钢结构建筑可以减少传统钢筋混凝土结构或者砖混结构等工程建设中存在的资源损耗高、施工成本高、抗震性能差等诸多弊端，也可以更好地改善人居环境，为人们提供更加优质、舒适的居住空间。

1.3 发展原则

新时期，我国装配式钢结构的发展目标为积极稳妥地推广钢结构建筑。尤其作为重点推进地区的京津冀、长三角、珠三角三大城市群，在实际发展过程中，需要遵循相应的发展原则，因地制宜地推进装配式钢结构的健康协调发展。首先，以市场为导向，政府积极推动，为装配式钢结构建筑稳步发展营造良好的市场环境与政策环境。其次，以结果为导向，坚持分区推进，逐步推广原则。最后，坚持顶层设计、协调发展原则，不断扩大装配式建筑产业化范围。

1.4 发展环境

为了大力发展装配式钢结构建筑，我国出台了一系列发展政策，以此为装配式钢结构建筑营造良好的政策环境与发展空间。在2019年3月住建部颁布了《住房和城乡建设部建筑市场监管司2019年工作要点》中提出要开展钢结构装配式住宅建设试点，为装配式钢结构住宅建设工作营造了良好的政策环境。此外，在2019年6月，住建部颁发了《装配式钢结构住宅建筑技术标准》，有效完善了装配式钢结构住宅建设体系，并统一了装配式钢结构住宅建设规范。

2、装配式钢结构建筑中的问题

2.1 社会大众对装配式钢结构建筑存在认知上的不足

装配式钢结构建筑在我国起步时间较晚，建筑行业或者社会大众对装配式钢结构建筑体系缺乏充分地了解，且对国家出台的相关法律法规或者政策规范等存在理解上的不足，导致装配式钢结构建筑在现实中得不到较为广泛的推广。在现实中，受传统建筑方式的影响，人们往往认为装配式钢结构建筑质量欠佳，缺乏完善性，亦或者或者认为装配式钢结构施工风险较大，整体工程施工投入大等。因此，在社会中广泛推行装配式钢结构建筑，将会面临着较大的阻碍。

2.2 未建立科学完善的标准化体系

科学完善的标准化体系可以为装配式钢结构建筑发展指明方向，并保证装配式钢结构建筑发展有章可循、有据可依。所谓的标准化体系是指提高设计、生产与装配、施工、装修、信息化管理等各个施工环节的标准化与一体化。然而，在现实中，因我国相关部门并未结合装配式钢结构建筑发展所需制定出一套标准化体系，使得一体化施工难度较大，且各部門间整体协调性较差，导致装配式钢结构建筑得不到较大范围的推广。

2.3 施工人员综合素养欠佳

装配式钢结构建筑对施工人员的综合素养提出了更高要求。施工人员需要全面掌握各项操作规范，并具备先进的施工技术、高度的职业素养与责任意识等。然而，在现实中，多数施工人员文化水平不高，因未接受过专业化的技能培训、知识储备有限等，使得施工人员的综合素养欠佳。在实际施工中，施工人员容易出现不按规范操作的行为，亦或者无法科学合理应对施工问题等，将直接影响到工程施工质量与施工效率。

2.4 施工材料质量得不到强有力的保障

钢结构耐火性较低、耐腐蚀性能较差。在实际应用中，随着温度增高，钢材的强度会大幅度下降，且当温度达到640℃时，钢材整体的负载能力会完全丧失。尤其，在发生火灾时，若环境温度位于430℃到650℃区间范围时，钢结构整体的承载能力会大幅度下降，且钢结构出现变形或者坍塌等质量问题的几率大大增加。此外，耐腐蚀性能差也是钢材的另一大缺陷。受到环境因素的影响，若钢材出现不同程度的锈蚀，钢材整体的使用寿命会大幅度缩短，并降低装配式钢结构建筑建设质量。

2.5 建设成本相对较高

装配式钢结构建筑在我国起步时间较晚，且目前尚处于初步发展阶段。此阶段，我国尚未形成健全的标准化一体化建设体系，且缺乏规模效应，导致预制构件标准化程度较低，在生产或者运输等环节需要投入大量的资金，进而无法实现工业化批量生产，并降低了施工企业经济效益。面对日益严峻的市场竞争，环境诸多施工企业，为了降低施工成本，往往不会选择装配式钢结构建筑施工模式。

2.6 信息化水平有待进一步提升

快速发展的信息技术可以为建筑工程现代化、集约化、工业化发展提供强有力的技术支持。然而，因装配式钢结构建筑施工具有着复杂性、专业性、系统性，导致先进的信息技术在被应用到装配式钢结构建筑中时遇到了诸多阻碍。比如，BIM技术具有着先进性与科学性，可以从整体上提高工程建设质量与效率。然而，此项技术在装配式钢结构建筑中的推进较为缓慢，尤其在设计、生产运输、施工全过程管理中得不到高效的应用，进而影响到装配式钢结构建筑信息化水平。

3、装配式钢结构建筑可持续发展路径

3.1 加大宣传力度，提高大众认知水平

从未来发展趋势来看，装配式钢结构建筑将成为我国建筑事业重要的发展方向。装配式钢结构建筑存在着诸多优点，国家应该加大宣传力度，使得社会大众科学合理认知装配式钢结构建筑，并减少装配式钢结构建筑建设中的阻力。此外，我国政府应该与综合实力较强的房地产商积极协作，建设出一些典型的装配式钢结构建筑，以此帮助社会大众深刻认知装配式钢结构建筑优点，并在市场上产生口碑效应，为装配式钢结构建筑事业发展营造良好的社会环境与发展空间。

3.2 完善法律法规，建立规范的标准化体系

政府在社会经济发展中具有着强有力的导向作用。因此，在装配式钢结构建筑发展过程中，政府应该积极发挥自身的引导作用。凭借市场化手段与完善的激励政策、扶持政策，为装配式钢结构建筑发展营造良好的政策环境与发展空间，从政策角度来看，可以完善土地供给、优化科技研发，加大资金投入与人才培养力度等，进而鼓励更多的房地产企业加入到装配式钢结构建筑发展中。为了实现装配式钢结构建筑标准化发展，我国相关部门应该结合工程建设实际情况，积极推进规划、设计、生产、施工等各个环节的标准化建设，并建立起规范的标准化体系。

3.3 加大人才培养力度

企业间的竞争归根结底是人才间的竞争。对于施工企业而言，具备综合素养的施工团队，可以从根本上保证工程施工质量与效率。尤其，装配式钢结构建筑对施工人员的技术水平、职业素养、责任意识、工作经验等提出了更高要求。为了满足时代发展需要，我国相关部门或者企业应该给予人才培养工作足够的重视，并建立起规范的人才培养机制。从从业角度来看，应该建立起完善的从业资格认证制度，保证从业人员具备基础的职业素养与从业能力。此外，应逐步规范技术考核机制、技能培养体系，以此不断更新与优化施工人员技能水平、健全施工人员知识储备。施工企业可以与社会培训机构、高校间建立起人才培养协作机制，以此从整体上提高装配式钢结构施工建设人员的专业技能水平，为装配式钢结构建筑发展提供充分的人才支持。

3.4 确保施工建材质量

施工建材质量欠佳会直接影响到整个工程施工质量与施工安全性。同时工程施工出现质量问题后，会加大返工风险与返工成本，进而降低施工企业经济效益效率。因此，建设单位应该科学合理管控建材质量，结合建材特点，制定出科学完善的质量管控措施。钢材具有着易锈蚀，耐火性能差等缺点。质量管控人员需要在工程施工过程中做好刚才防火与防锈蚀工作。比如，在钢结构构件迎火面合理设置防火屏障，亦或者通过喷涂防火涂料方式，强化对钢结构构件的防护。在實际应用中，防火涂料方法在装配式钢结构建筑防火工作中得到了强有力的推行。对于锈蚀问题，质量管控人员可以结合施工地实际情况，选择出适宜的质量管控方法。目前市场上常用的防控技术有涂料涂层防护、金属镀层防护等方法。

3.5 提高工程建设集成化水平，有效管控建设成本

在现实中，装配式钢结构建筑成本较高多由钢材成本高、预制构件加工生产成本高引起。在装配式钢结构建筑施工过程中，需要应用大量的钢材，无形当中增加了钢材施工成本。此外，因我国未针对装配式钢结构建筑制定出标准化设计规范，导致预制构件加工成本相对较高。结合以上原因，我国相关部门可以制定出相对应的解决方案。首先，提高主体结构设计方案的科学化与合理性，从整体上减少建筑钢材应用量。其次，积极开展标准化设计，推行规模化生产，降低预制构件生产成本。

3.6 提高装配式钢结构建筑信息化水平

装配式钢结构建筑事业稳步发展，不仅需要良好的政策环境与法律法规体系，也离不开先进的施工技术、高效的信息化管理。科学技术的快速发展，使得建筑行业逐步向数字化、信息化、集约化方向发展。BIM技术具有着可视性、协调性、模拟性、优化性、可出图性等诸多优势，在工程建设行业中得到了越来越广泛的应用。装配式钢结构体系与BIM技术结合，将成为我国建筑行业重要的发展方向。通过建立信息模型，有助于虚拟建设效果，进而帮助工程建设人员提前了解工程建设过程，并为工程建设现场施工提供强有力的可视化数据支持。在预制构件装配过程当中，施工人员可以运用信息化技术科学合理分析与反馈安装问题，实现安装工作精细化管理，并从根本上提升工程建设质量与工程建设效率。新时代背景下，将装配式钢结构建筑与先进的施工技术相融合，才能充分发挥出装备式钢结构建筑的应有作用。作为建筑企业，应该科学合理认知装配式钢结构建筑优势，以及先进施工技术在工程建设中的应用价值。通过积极进行装配式钢结构建筑技术研究工作，加大对建筑技术创新与优化力度，以此确保装配式钢结构建筑事业稳步、快速发展。

结语：

总之，随着我国建筑事业与科学技术的快速发展，越来越多先进的施工技术被应用到建筑工程建设中。装配式钢结构建筑是时代发展的必然产物，不仅体现了我国绿色发展理念，也可以有效改善人居环境，为人们提供优质的居住体验。然而，因装配式钢结构建筑成本高、缺乏规范的标准化体系等，导致装配式钢结构建筑在推行过程中遇到了诸多阻碍。以上内容结合具体问题，提出了相应的装配式钢结构建筑可持续发展路径。希望相关工作者可以从中得到一定的帮助。

参考文献：

[1]时颖，康春霞.绿色装配式钢结构建筑可持续发展路径分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2021（4）：126-127.

[2]吕春岐.浅谈装配式钢结构建筑的应用与发展[J].居舍，2021（21）：21-22.