杭州市发展钢结构住宅的条件分析与对策建议

钢结构住宅是指以钢作为建筑承重梁柱的住宅建筑，它因具有重量轻、强度高、安全可靠性好、 环保和抗震性能好、施工工期短从而符合产业化要求、质量可靠、安装方便、建造和拆除时对环境污染较少等优势而广受市场的青睐，已成为当今社会主流新型住宅体系。在眼下国内许多城市已经大范围推广钢结构住宅的背景下，我们杭州市应该抢抓机遇，因势利导，研究探索推广路径，大踏步赶上时代前进潮流，以此迎来绿色住宅伟大复兴的光明前景。

一、钢结构住宅发展现状和特点

（一）钢结构住宅发展现状

与传统的砖混及钢筋混凝土结构住宅相比，钢结构住宅凭借其特有的优势，在世界范围内得以推广和应用，并成为衡量一个国家钢结构发展水平的重要标志。

我国自二十世纪八十年代开始引进多层钢结构住宅，1994年11月建于上海的8层钢结构住宅是最早的完全自行建造的钢结构住宅。然而，其发展速度缓慢。2013年，我国粗钢产量达7.79亿吨，占世界钢产量的48.5%，而我国建筑行业钢结构房屋建筑用钢量仅占2%，与之相对，发达国家的比例已达到40%~60%。由此看出，我国钢结构建筑用钢量严重偏低，与钢产量的快速增长形成了巨大的反差。如今，钢结构建筑产业已被列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《国家优先发展的高技术产业化重点领域指南》，是国家重点支持的产业之一。我国第一部关于钢结构住宅的规范——《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ209于2010 年10 月1 日起也正式实施。

杭州市钢结构行业起步于二十世纪八十年代中后期，现已形成集研发、设计、制造、安装及监测一体化的产业体系，先后荣获了全国第一个钢结构"国家住宅产业化基地"的称号，但我市钢结构主要应用在没有抗腐蚀性要求的厂房仓库、机场、铁路、汽车客运中心及大型体育场馆等公共建筑，住宅应用少之又少。随着我国经济的快速增长，资源能源消耗、三废排放、环境破坏问题日益严重，而其中建筑业综合能耗已经远超工业和交通业，占到了46.7%，低碳减排降耗已成全球性命题，绿色建筑也已经上升到国家发展战略高度。作为绿色建筑的代表，钢结构住宅体系的发展也进入了历史机遇期。

（二）钢结构住宅特点

以杭州钱江世纪城人才专用房项目为例，可以让我们清晰认识钢结构住宅的特点与优势。  

  1、"三化"融合，符合住宅产业化要求

告别传统手工砌筑时代，促进住宅建设方式转变，提高了施工效率与住宅品质，实现了"设计标准化、生产工厂化、施工装配化及装修一体化"的产业化目标。

①、建筑设计标准化。钢结构技术规程完善、设计软件齐备，而且钢结构构件尺寸精确，因此易于实现"建筑与部品模数与尺寸相协调"，从而提高设计和施工效率。钢结构构件通用性和互换性较强，适应装配化施工和工业化建造要求。②、构（部）件生产工厂化。由于钢结构住宅大部分部品和构件在工厂标准化精确预制，其加工精度和品质是传统现场操作无法比拟的，现场建筑工人转变为装配工人，降低工人劳动强度，质量更加有保障。③、现场施工装配化。钢结构住宅全部构件在工厂预制完成，施工现场将构件通过螺栓、焊接等可靠方式连接、组装及装配成整体。各种工序可立体交叉作业，提高施工效率，缩短建设周期，施工场地占用少，污染排放明显减少。隐蔽工程少，易于质量控制与监督，能有效规避传统建筑偷工减料问题或施工人员责任心不强而引发质量安全风险。大幅减少现场作业量，减少现场施工及管理人员数量，有效破解"民工荒"问题。

 2、工期缩短，推动效率革命到来

钢结构由工厂预制，在现场安装，将前期设计和现代工业的生产手段相结合，具有极高的效率和精确度，施工工期较混凝土结构缩短350天，节省总投资额约1亿元。

3、灵活分割，合理布置功能区间

传统住宅如果开间过大，就会造成楼板厚度、梁柱截面过大，直接影响室内美观，加大结构重量，增加投资。钢结构住宅可以利用钢材强度高的特点，采用大柱网布置，使建筑平面可以灵活分割；钢结构住宅的构件截面尺寸小，可以增加使用面积，提高得房率；钢结构连接简单，在垂直平面内可以更好地应用错层、跃层结构。该项目最大柱网12m�13m，可按需将小户型组合为大户型。

4、安全防范，促进抗震性能提高

本项目结构自重较混凝土减少了35.84%，所受的地震作用小。另外，钢材具有高延性，有较好的耗能能力，因此，钢结构住宅的抗震性能好，结构安全度高。

 5、节省成本，施工高效优势突出

在施工方面，钢结构的现场作业量小，施工临时用地需求少，环境污染小，施工的机械化水平高。同时，钢结构本身可作为劲性结构承担结构荷载和施工荷载，因此，施工时可以节省支模、拆模的材料，降低成本，大大加快施工速度。

6、节能低碳，推动环境资源保护

钢结构住宅二氧化碳排放量较混凝土降低36.8%。本项目建筑自重约为每平方米1.02吨，传统混凝土约为每平方米1.59吨，减轻35.85%。施工过程中木模板消耗减少88.6%，若其市场份额增长5个百分点，则可减少木材砍伐相当于9000公顷森林。建造过程中施工用水减少70%，若其市场份额增长5个百分点，减少的污水排放相当于10个西湖的总水量，污水、扬尘和噪音减少80%以上。户内得房率增加5.8%，地下车库停车位增加16.6%。复合墙体中以工业废料为主材，如粉煤灰、石英砂尾矿、石膏等，切实响应国家推进工业废料资源化利用的号召。

7、引领未来，符合可持续发展要求

今后的城市建设发展过程中，城市改造将需要拆除大量的旧建筑，钢结构比传统结构的拆除更容易实施，建筑拆除时，钢结构住宅主体结构材料回收率在90%以上，较传统混凝土垃圾排放量减少约60%。其钢材回收利用率高，拆除成本低，污染少的特点符合可持续发展的要求。

二、杭州市发展钢结构住宅的优势与劣势

（一）杭州市发展钢结构住宅的主要优势

1、产业优势明显

①、龙头企业引领行业发展。目前我市涉及钢结构住宅领域的龙头企业有杭萧钢构与东南网架两家，都各自形成了自身完整的钢结构住宅成套体系和产业化集成能力。其中杭萧钢构多高层钢结构住宅体系于2007年获得国家发明专利，2010年又获得了住建部"住宅产业化基地"的认定。东南网架于2011年获得国家证监会批准并成功募集钢结构住宅发展专项资金，2013年被国家发改委批准为"装配式高层钢结构住宅低碳技术创新及产业化示范基地"。两家企业也在多项建设工程中，将钢结构住宅体系成功运用，如"空中华西村"钢结构住宅民居项目、杭州钱江世纪城人才专项用房项目、万郡大都城项目等，为钢结构住宅的工程实践方面积累了丰富的经验。两家龙头企业雄厚的技术实力与市场开拓创新意识，为杭州市的钢结构住宅发展奠定了良好的基础，为其它企业的发展指引了明确的方向。

②、多家企业获得承包资质。2014年4月，住建部批准全国15家钢结构企业开展房屋建筑工程施工总承包试点，至此，我市已有杭萧、东南、恒达及潮峰等4家公司获得该资质，占全国的四分之一强，这对企业市场的开拓，有效参与社会竞争以不断提高自身技术与服务能力，有着不可估量的行业优势。

2、政策环境支持

2012年4月27日，财政部、住建部联合发布了《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》的通知，明确将通过建立财政激励机制、健全标准规范及评价标识体系、推进相关科技进步和产业发展等多种手段，力争到2020年，绿色建筑占新建建筑比重超过30%，作为绿色建筑的代表，钢结构住宅迎来了政策曙光。

3、行动计划引领

近年，我市提出了《杭州市钢结构产业创新发展三年行动计划》，以期用三年时间，大力推进多项领域的产业化进程，其中便包括了多高层钢结构住宅领域。相信随着政府及社会对钢结构住宅优势认识的加强，钢结构住宅领域将会得到越来越多的政策支持。

（二）杭州市发展钢结构住宅的劣势

1、市场主体认识不足

作为住宅结构形式的使用者，业主的决定受其专业知识的限制，无法准确比较各种结构体系的优劣，一般会参照其它案例形式，这体现在住宅、工业建筑及大型公共建筑各自的建筑结构体系基本沿袭惯例。另外，作为专业设计者，设计院基于软件的使用、理论知识的扎实程度等方面，更愿意使用非常成熟的混凝土结构。这些都严重制约了钢结构住宅体系的发展。

2、建设力量亟待加强

目前，杭州市从事钢结构的企业众多，其中萧山区截止2013年底就有钢结构企业48家，但绝大部分企业技术力量薄弱，基本靠挂靠、分包生存。同时，作为钢结构住宅工程应用的主体，企业技术实力的完善、服务质量的提高以及市场的开拓都需要不断提高，作为行业龙头的"杭萧"与"东南"，应依托基地定位，继续发挥自身优势，国内其它地区及海外地区积极稳妥扩大市场份额，打造杭州钢结构住宅品牌。其它后发企业更应积极参与到钢结构住宅的发展领域，抓住机遇，攻坚克难，为钢结构住宅产业化进程添砖加瓦，并从中获得企业自身的发展壮大。

3、关键技术有待突破

宝钢工程技术集团董事长蒋为民认为："市场规模小，基础薄弱是行业现状，造价比普通建筑高10%~20%，在同等承重条件下，用钢量大，且技术经验不足，原始成本高，加之现行政策等和社会认知度的问题，装配式钢结构建筑的推广仍在路上。"因此钢结构住宅在技术上的突破是关键，钢结构住宅可以解决结构精度、抗震性好、抗开裂性好等质量通病，具有绿色、低碳且材料可回收利用的优点，但也客观存在防火、防腐性差，一旦采用图纸房型无法改变，管线难处理等缺陷，特别是耐久性问题，理论上，当温度超过250℃时，钢材强度要降低60%。

4、行业标准急需建立

杭州市目前还没有有关钢结构住宅的相应标准和文件。中国住房和城乡建设部住宅产业化促进中心主任文林峰说："通过大量实践证明，与传统住宅相比，由于采用标准化生产方式，部件在工厂预制时已经进行大量试验和检测，因此装配式住宅的质量和品质更安全、更可靠。"住房和建设部副部长仇保兴在一次国际会议中指出"技术标准滞后、建造成本偏高、项目建设管理体制不利于工业化住宅发展是三大瓶颈。"通过上面二位权威人物的讲话，可以看出杭州市制定钢结构住宅标准化建设势在必行。

5、政府推进有待加强

政府推进一般从政策支持、工程应用、人才培养以及社会舆论引导等方面进行。目前，在政策支持方面，我市政府暂无具有可操作性的政策出台，在引领设计、施工、监理及制造等企业发展方向上亟需强化作为意识。在由政府占投资主导的保障房、人才安置房及廉租房等工程中，应用钢结构的项目寥寥无几。

三、杭州市发展钢结构住宅的对策建议

在全国加快钢结构住宅产业化的大环境下，杭州市凭借自身良好的基础，理应走在发展的前列。为更快更好地推进我市钢结构住宅的应用和发展，在充分调研的基础上，特提出如下建议：

（一）加强规划，试行钢结构住宅招拍挂地块

要使钢结构住宅在杭州开花结果，加大推广应用的范围，以点带面，建立钢结构住宅示范小区势在必行。杭州市目前已经具备相应的条件和实际能力，建议杭州市有关部门统一规划，合理布局，先行试点，在中国钢结构住宅产业基地和技术力量、施工力量、制造力量在全国领先的萧山区建立钢结构住宅示范小区。有关部门选择某一地块，在土地招拍挂时，规划设置条件，明确该地块必须建钢结构住宅，同时在容积率设置，建筑面积计价销售、税收等各方面予以支持和倾斜。

（二）联合攻关，突破钢结构住宅技术难题

要利用"国家住宅产业化基地"、"中国钢结构产业基地""钢构之乡"等定位优势，联合强大基础技术研发力量，如拥有"博士后流动站"、"国家级技术研发中心"的龙头企业东南网架、杭萧钢构等企业，建议由市有关部门牵头成立钢结构住宅关键技术攻关小组，在资金政策上予以支持，对钢结构住宅的缺陷进行技术攻关和突破，使杭州市在钢结构住宅的应用技术上居于全国领先水平，为钢结构住宅产业化的推进打下坚实的技术基础。

（三）积极探索，建立钢结构住宅行业标准

要逐步建立和完善钢结构住宅的技术标准体系。建议市有关部门，要认真学习借鉴深圳、上海等城市成功经验，结合我市实际，利用企业技术与经验等有利条件和优势，在钢结构住宅标准化建设上先行一步，做国内省会城市吃螃蟹的第一人。 编制诸如《杭州市钢结构住宅体系设计规程》、《杭州市钢结构住宅构建制作统一标准》等地方标准，涵盖结构设计，构件制作运输，安装与施工，工程验收，配套材料等相关内容，使钢结构住宅推广应用有充分的标准和依据。

（四）扶优促强，培育龙头钢结构住宅专业化企业

目前杭州市已有杭萧钢构、东南网架、恒达钢构等全国10强企业。建议市有关主管部门要鼓励通过企业兼并重组、延长产业链，提高产业集中度，促进规模化、集约化经营，对钢结构住宅的重大工程、标志性工程、艰巨复杂工程在招投标时及时进行组织与协调并积极推荐，支持、帮助、鼓励企业积极申报省、国家级企业品牌等手段，形成一批在全国乃至国际上具有行业引领作用的集设计、制作、安装一体化的钢结构住宅施工大集团企业。市有关部门要及时扶持和培育钢结构大型企业集团和集群，激发市场主体推进钢结构住宅的积极性和创造性。

（五）国际合作，加快钢结构住宅企业"走出引进"步伐

一方面，要鼓励引导广大钢结构企业，抓住机遇，发挥优势，积极参与国际化合作，进一步加快海外并购、跨国合作、技术交流等"走出去"的步伐，承建国外钢结构住宅工程，学习国外钢结构住宅的成功经验，积极完善钢结构住宅的工程实践与理论知识，以实现新的跨越发展。另一方面，要鼓励钢结构企业"引进来"，把国外成功经验与理论运用到杭州市钢结构住宅中去，为杭州市钢结构住宅不断提高和加快发展打下坚实的基础。

（六）加强示范，在政府主导的住宅项目中广泛应用钢结构形式

把政府投资或主导投资的项目，作为钢结构住宅试点的重要选择，如近年大力建设的保障房、廉租房等项目，要有步骤地扩大这些政府投资项目的钢结构试点工程，为钢结构住宅的扩大应用做出示范工程，积累成功经验。

(七)与时俱进，加快采用钢结构住宅世界先进技术

纵观国内外钢结构行业30年的发展历史，目前世界先进钢结构的发展已经向数字化和多次预应力钢构发展，作为钢结构之乡的杭州市必须紧跟世界钢构发展步伐。因此，建议市有关部门首先必须建立杭州市钢结构BIM平台。即建筑信息模型，利用BIM进行工程管理是建筑行业继计算机辅助计算，计算机辅助绘图之后的第三个发展阶段的新兴产物。

其次是建立钢结构住宅物联网管理系统。钢结构住宅的全生命周期管理包括深化设计、材料采购、制造、安装四个阶段，一个工程的构件数量少则上千件，多则数万件，如果采用常规的手工登记进行管理，不仅效率低下，而且错漏较多，而现代物联网管理新可便捷地解决这一问题，实现从原材料到构件全过程实时跟踪，并可延伸到物流等环节。

最后必须鼓励和支持广大钢构企业采用数控加工和自动焊接（机器换人）。劳动力成本上升让自动焊接尤为重要，而焊接是钢结构施工的关键之一，占用了钢构件全生命周期约30%时间，因此要积极鼓励钢结构企业引进国际先进的FDB机、数控三维钻床等先进数控设备，实现多个工序协同、连续作业，突破钢结构的发展瓶颈。