2020年的新冠肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)中,工程建設(shè)者們僅用10天就建成了總建筑面積3.4萬平方米、可容納1000張床位的武漢“火神山”醫(yī)院,為鋼結(jié)構(gòu)樹立了“多快好省”的良好形象。
此后,國家相關(guān)部門相繼出臺(tái)了《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》和《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出要大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑,鼓勵(lì)醫(yī)院、學(xué)校等公共建筑優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu),積極推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅和農(nóng)房建設(shè)。黨的十九屆五中全會(huì)也提出要加快推動(dòng)綠色低碳發(fā)展,推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)和重要領(lǐng)域綠色化改造。鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)政策的暖風(fēng)頻吹,讓人們不由感慨“裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的春天已經(jīng)來到”。
“雖然春天已至,但是花開尚早?!痹谥袊ㄖ饘俳Y(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)郝際平看來,在國家頂層設(shè)計(jì)和產(chǎn)業(yè)政策的有力推動(dòng)下,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑已成為裝配式建筑的重要體系。但不可否認(rèn)的是,雖然裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在超高層辦公樓、大跨空間結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房、機(jī)場(chǎng)航站樓等公共建筑中應(yīng)用廣泛,但在住宅領(lǐng)域發(fā)展卻相對(duì)遲緩?!半m然困難重重,但是發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑,必將是我國住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必由之路。”郝際平如是說。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的必然選擇
2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議將“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”作為2021年的重點(diǎn)任務(wù)之一。當(dāng)前,我國碳減排工作已經(jīng)進(jìn)入總量控制階段。建筑業(yè)作為能源消耗的三大領(lǐng)域之一,建筑節(jié)能將是我國實(shí)現(xiàn)2030年碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵所在。
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工速度快、得房率高等一系列優(yōu)點(diǎn),最易實(shí)現(xiàn)建筑的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化和機(jī)械化生產(chǎn),使施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)無火、無水、無塵、無垃圾。鋼材循環(huán)利用,踐行全壽命綠色建筑的理念。
這其中,雖然預(yù)制混凝土建筑、木結(jié)構(gòu)建筑和鋼結(jié)構(gòu)建筑同為裝配式建筑,但三者對(duì)環(huán)境的影響仍存在較大的差異。例如,預(yù)制混凝土建筑因主要建材原料仍為水泥、砂石等不可回收利用的建材,其拆除依舊會(huì)產(chǎn)生一些難以降解的建筑垃圾,增加垃圾處理對(duì)環(huán)境造成的壓力;木結(jié)構(gòu)建筑由于木材本身的材性,不能大量使用;而鋼結(jié)構(gòu)建筑從主體結(jié)構(gòu)到墻面、屋面結(jié)構(gòu)均采用可回收或可降解材料,不僅資源利用率高,而且能減少建筑垃圾對(duì)環(huán)境的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì),鋼結(jié)構(gòu)建筑在生產(chǎn)和建造過程中比傳統(tǒng)的混凝土工藝節(jié)能1/3,在使用過程中比傳統(tǒng)建筑節(jié)能10%,節(jié)水率可達(dá)到30%,粉塵排放下降80%,建筑垃圾減少80%。
“綠色、低碳、節(jié)能、減排是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的天賦基因。”郝際平表示,鋼結(jié)構(gòu)是可循環(huán)使用的綠色建筑,它體現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)、施工、建造、拆除及異地重建的全過程。當(dāng)前,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的市場(chǎng)普及率并不高,究其原因在于人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)還不足。他坦言,僅從工程造價(jià)看,鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)高于混凝土結(jié)構(gòu)造價(jià),但如果考慮工期縮短、貸款期短、建筑物拆除和處理成本以及建筑材料回收再利用產(chǎn)生的收益,那么鋼結(jié)構(gòu)建筑物的全生命周期綜合成本將與混凝土建筑大體相當(dāng),甚至?xí)?。再加上鋼結(jié)構(gòu)建筑具有輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)以及干式施工的特點(diǎn),不僅可以大幅度提高工程質(zhì)量和安全技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)綠色施工,還可以大幅度提高建筑的工作性能和使用品質(zhì),增強(qiáng)城市防災(zāi)減災(zāi)能力,是適合工業(yè)化裝配的結(jié)構(gòu)體系。
“高質(zhì)量發(fā)展的底色是綠色?!焙码H平表示,“建筑業(yè)應(yīng)該盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo),把碳的排放量讓給更需要的行業(yè),這也是建筑人的使命與責(zé)任?!?
發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑需要系統(tǒng)思維
作為系統(tǒng)工程,裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑包含和鋼結(jié)構(gòu)配套的綠色圍護(hù)板材、門窗、新型裝飾材料、整體廚衛(wèi)產(chǎn)品以及水、暖、電、氣等的有機(jī)集成,是對(duì)樓宇自動(dòng)控制、雨水收集、太陽能、地?zé)嵩?、智能化技術(shù)的綜合運(yùn)用。在郝際平看來,發(fā)展裝配式建筑要用集成研究的方式,以系統(tǒng)理念和集成思維,引領(lǐng)行業(yè)將其作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程產(chǎn)品推向市場(chǎng)?!拔覀冞^去研究鋼結(jié)構(gòu)就只研究鋼結(jié)構(gòu),不研究圍護(hù)材料,不研究門窗,這樣彼此是孤立的、割裂的?!彼e例說,“我們買了一塊布,不能只看布料好不好,還需要考慮誰來裁?裁成什么樣式的?給誰來穿?知道給誰用,用來干什么,這才是系統(tǒng)思維?!?
郝際平坦言,當(dāng)前裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的一大難點(diǎn)就是缺乏系統(tǒng)思維,沒有形成全產(chǎn)業(yè)鏈的概念?!安荒苤挥袎w好、窗戶好,還要考慮窗戶怎么和墻體一起發(fā)揮最大效能?!彼忉屨f,“鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)比較柔,墻體就應(yīng)該有一定的變形能力,這樣才能協(xié)調(diào)?;炷恋膲Σ荒苡迷阡摻Y(jié)構(gòu)上,鋼結(jié)構(gòu)的墻也不能用在混凝土上?!卑l(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑需要把“裝配式建筑”作為一個(gè)完整的“產(chǎn)品”來思考,要將建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、管理維護(hù)看作一個(gè)完整的體系,以問題為導(dǎo)向,用系統(tǒng)理念來指導(dǎo)裝配式建筑的全生命流程。
“春風(fēng)”如貴客,一到便繁華。如今,鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)生機(jī)盎然、綠意蔥蘢。盡管前路漫漫,但自帶“綠色”基因的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑,正蹄疾步穩(wěn)、不斷奮進(jìn),成為建筑業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要生機(jī)。