纵观人类建筑活动史,建筑结构形式从平面结构、空间结构、仿生结构、金属结构、木结构、装配式结构等结构体系逐步演化。目前,作为装配式结构之一的钢结构建筑正朝着构件小型化、精致化、轻质化方向发展。钢结构建筑具有跨度大、强度高、质量安全可靠、抗震性能优越、空间布局灵活、使用面积增加、装配便捷高效、施工污染减少、节能降碳突出、可循环利用等优势。在“双碳”目标引领下,发展钢结构建筑不仅是建筑行业实现国家“双碳”目标的重要途径,也是钢铁行业优化建筑用钢消费结构、适应绿色低碳发展要求的重要举措。
当前,我国拥有世界上规模潜力最大的钢结构建筑市场,在经济社会发展、产业基础、科技水平等方面具备加快发展钢结构建筑的条件,在推广钢结构建筑上条件得天独厚。钢结构建筑在我国正处于大发展的起步阶段,发展前景广阔。
一、钢结构建筑将进入高质量发展新阶段。
智能生产、绿色建造、模块化建筑、装配式装修、运行超低能耗,将是未来装配式钢结构建筑的发展趋势。钢结构建筑全过程实现高效能、标准化、装配化,需要全产业链协同协作,从客户端、产品端和优化供应链管理等方面不断创新提升,培育以技术、标准、品牌、质量、信用和服务等为核心的新优势,并通过数字赋能、智能增效、绿色低碳,塑造发展新动能,促进装配式钢结构建筑高质量发展。
二、钢结构建筑用钢需求将迎来新变化。
超高层、大跨度等钢结构建筑在安全性、功能性等方面均对现代工程建设提出了新要求,具有高强韧性、高抗震性、易焊接、免涂装等特点的绿色可持续性建筑用钢将成为未来发展方向。同时,建筑用热轧H型钢将得到积极应用。国外主要发达经济体钢结构用钢基本上以热轧H型钢和高强、高性能钢等为主,应用率在50%以上。目前,我国80%的钢结构用钢是Q235等级的普通钢材,建筑用钢及品种结构亟待优化,应大力推广热轧H型钢、以Q355级及更高级别的高强度、高性能钢材代替Q235级钢材,满足钢结构及钢结构建筑行业用钢要求。
三、绿色低碳装配式钢结构建筑更具新优势。
钢结构建筑从产品全生命周期看是一种节能环保、可循环利用的工程结构形式。据中国工程院《钢结构住宅产业化咨询研究》报告数据,每平方米钢结构建筑比钢筋混凝土建筑在生产施工过程中可减少能耗12%、减少二氧化碳排放15%、减少固体废弃物51%。
在碳中和目标驱动下,建筑业低碳化将成为必然趋势,装配式钢结构建筑施工高效率、控制高精度、安装高灵活性、材料可回收利用,同时内装智造体系,管线、设备、内装等装配率可达90%以上,都将利于实现零碳建筑。
四、钢结构建筑未来结构造型将更突出自然和谐。
钢结构建筑未来造型将更多与自然、地方文化相结合,结构及形式将呈现“空灵美、线条美、动态美、精致美、色彩美”趋势,仿生化倾向、生态化发展趋势更明显。
目前,我国钢结构在基础设施建设、公共建筑等领域的应用已基本能够在现有政策支持下实现市场化、可持续发展,并呈现钢材使用向高性能、高功效发展态势。与此同时,钢结构住宅推广应用尚有不足,是今后钢结构建筑发展的重点,也是难点。下一步,要充分发挥钢铁、建筑两大产业的超大规模市场优势,利用钢铁业充分且先进的制造技术和产业链协同能力,促进钢结构住宅的模式和业态创新,构建强大的市场竞争力。