人類使用鋼鐵有三百多年的歷史,鋼結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)還不到200年,傳到中國(guó)時(shí)間就更短。在發(fā)達(dá)國(guó)家,目前鋼結(jié)構(gòu)占總產(chǎn)鋼量的比例在30%以上,而在中國(guó)這一數(shù)字僅在5%~6%之間,鋼結(jié)構(gòu)屬于工業(yè)化范疇,因此離不開(kāi)工業(yè)的四個(gè)階段,即萌芽期、發(fā)展期、高速發(fā)展期和成熟期。
從現(xiàn)在到未來(lái)20年,是中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的高速發(fā)展期。
過(guò)去30年,中國(guó)建筑的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是“高大新尖”,不過(guò)未來(lái)30年,建筑方向?qū)?huì)隨著整個(gè)城市的建設(shè)發(fā)生轉(zhuǎn)折。“過(guò)去中建鋼構(gòu)的市場(chǎng)在北上深等大城市,在這些城市高樓大廈是和他們配套定位的。未來(lái)市場(chǎng)會(huì)轉(zhuǎn)向作為衛(wèi)星城市的中小城市,建筑也不需要那么多的摩天大樓,更多的將是大眾化的建筑。”
這些大眾化的建筑將不同于過(guò)去那些混凝土建筑和現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆的建筑,他們的一個(gè)發(fā)展方向是鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑。
什么是鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑?王宏解釋,它還是像過(guò)去一樣,需要用到柱、梁、板,但是在工廠生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)像一個(gè)一個(gè)的部件一樣裝配起來(lái)。這帶來(lái)了一些變化:
首先,生產(chǎn)方式發(fā)生了變化,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都是在工廠完成,現(xiàn)場(chǎng)只是進(jìn)行裝配。這對(duì)藍(lán)領(lǐng)階層的職業(yè)化有很大的好處,農(nóng)民工將變成產(chǎn)業(yè)工人。
其次,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量更可控。因?yàn)槊恳粋€(gè)構(gòu)件,如果出現(xiàn)次品,就出不了工廠的大門,直接在工廠進(jìn)行返修,不會(huì)到現(xiàn)場(chǎng)后產(chǎn)生次品。
這種鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑,也正在被用于沙漠建筑中。中國(guó)建筑第八工程局有限公司總經(jīng)理?xiàng)钣抡f(shuō),在沙漠這樣特殊和更加困難的地理?xiàng)l件下,鋼結(jié)構(gòu)裝配式建造優(yōu)勢(shì)明顯。
“比如,在我們最近完工的位于甘肅敦煌的絲路文博會(huì)場(chǎng)館建設(shè)項(xiàng)目,要在沙漠中建設(shè)一座建筑面積125061.92平方米的場(chǎng)館,我們首先考慮采用全鋼框架結(jié)構(gòu)體系裝配式建筑,所有鋼結(jié)構(gòu)均采用工廠化制造,工廠化專業(yè)制造提高了構(gòu)件精度,大量構(gòu)筑物和建筑物均采用工廠預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)拼接,裝配率達(dá)到80%。這在提升工程質(zhì)量,減少建筑垃圾和揚(yáng)塵污染的同時(shí)極大縮短建造工期。我們僅用了178天就完成了這樣一個(gè)大型項(xiàng)目,這在以前是無(wú)法想象的。”他說(shuō)。
不過(guò)據(jù)了解,目前中國(guó)在運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)超級(jí)大廈時(shí)也面臨著技術(shù)上的難題。“建筑高度到了600米,整個(gè)施工就是我們過(guò)去想象不到的了。下面刮兩級(jí)風(fēng),600米的高空刮的就是六級(jí)風(fēng),反差太大。如何能夠在將構(gòu)件提升上去的同時(shí)保持它的平穩(wěn),這還是個(gè)考驗(yàn)。”參與超級(jí)大廈建設(shè)的中建公司工程師們這樣說(shuō)。
另外,鋼結(jié)構(gòu)也需要注意一個(gè)大問(wèn)題,那就是防火。工程師們表示,“鋼到了800度,就可能沒(méi)有強(qiáng)度了,開(kāi)始熔了。鋼結(jié)構(gòu)需要對(duì)它的本體進(jìn)行防火,我們現(xiàn)在的防火技術(shù)可以防三個(gè)小時(shí)。未來(lái)還有可提升空間。”目前,建筑行業(yè)正在部署和研究一種全新的建筑模式。