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裝配式鋼結構住宅發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

我國《國民經(jīng)濟與社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃及2035年遠景目標綱要》提出要發(fā)展裝配式建筑和鋼結構住宅，國家住房和城鄉(xiāng)建設部明確推廣裝配式鋼結構住宅，提升鋼結構住宅在未來住宅中的比例。裝配式鋼結構住宅具有環(huán)保節(jié)能、綠色循環(huán)利用、抗風抗震性能優(yōu)良、輕質(zhì)高強度、建造速度快等優(yōu)點，符合國家發(fā)展綠色經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟的需要。經(jīng)濟發(fā)達國家如美國、日本等國，裝配式鋼結構住宅經(jīng)過多年的發(fā)展，得到了廣泛推廣。

一、裝配式鋼結構住宅發(fā)展情況

盡管近年來我國社會各界都在不斷努力推進裝配式鋼結構住宅發(fā)展，但由于我國裝配式鋼結構住宅起步較晚，裝配式鋼結構住宅發(fā)展還有很大的提升空間，為加速我國裝配式鋼結構住宅發(fā)展速度，借鑒發(fā)達國家裝配式鋼結構住宅發(fā)展情況，具有重要的參考價值。

1.國外裝配式鋼結構住宅發(fā)展情況

美國鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)鏈完整，市場相對完善，美國鋼結構住宅主要包括輕鋼結構、鋼框架結構、鋼框架和支撐結構及鋼框混合結構等，裝配工序科學合理，建造效率高，鋼結構配件通用性和互換性強，設計施工注重“以人為本”，鋼結構住宅舒適度較高，同時注重低碳節(jié)能綠色環(huán)保。美國政府早在上世紀40年代后期，就開始引導建造裝配式住宅，并在上世紀60年代，鼓勵裝配式住宅使用如鋼、鋁、木等輕質(zhì)高強材料，并向集成化、標準化和規(guī)模化發(fā)展。2000年，美國政府明確裝配式鋼結構住宅綠色可持續(xù)發(fā)展標準，引導裝配式鋼結構住宅向綠色方向轉型升級，并在貸款和稅收方面提供優(yōu)惠。

日本鋼結構住宅經(jīng)過不斷發(fā)展完善，形成了較為規(guī)范的建筑體系。日本鋼結構住宅大規(guī)模建設開始于二戰(zhàn)后的20世紀50年代，之后得到迅速發(fā)展。1981年日本頒發(fā)了《新耐震設計法》，在2001年和2007年分別修訂了《建設基準法》，不斷提高建筑抗震標準。90年代阪神大地震后，日本政府提出“零死亡”計劃，抗震較好的輕質(zhì)材料和鋼結構材料得到了廣泛應用。為提升鋼結構住宅建筑質(zhì)量和施工效率，日本政府和行業(yè)組織聯(lián)合推動制訂鋼結構住宅標準，制訂了一系列鋼結構住宅配件標準化、通用化和系列化的規(guī)范要求和檢驗、認證體系。日本鋼結構住宅主要由大型企業(yè)建造，這些大型企業(yè)在實踐中不斷形成建筑新技術、新材料、新工藝等方面的自主知識產(chǎn)權，為推進建筑住宅的轉型升級提供智力支持。

2.我國裝配式鋼結構住宅發(fā)展現(xiàn)狀

我國鋼結構住宅發(fā)展歷史并不短，但推廣和發(fā)展較為緩慢。我國最早的鋼結構住宅是1994年上海北蔡的八層鋼結構住宅，2011年，住建部組織申報綠色建筑和低能耗建筑“雙百”示范科學技術計劃，2013年，出臺《“十二五”綠色建筑和綠色生態(tài)城區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃明確“加快形成預制裝配式混凝土、鋼結構等工業(yè)化建筑體系”，以適應綠色經(jīng)濟發(fā)展要求。2019年，住建部提出推廣鋼結構裝配式住宅建設，同意在河南省、湖南省、山東省、浙江省、江西省等省份開展鋼結構住宅試點工作，同時認定30個城市和195家企業(yè)為裝配式建筑示范城市和產(chǎn)業(yè)基地，作為試點市（區(qū)）的示范工程。

二、裝配式鋼結構住宅優(yōu)劣勢分析

采用SWOT分析法，分析裝配式鋼結構住宅內(nèi)部優(yōu)勢和劣勢，面臨的外部發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)，通過分析，為我國裝配式鋼結構住宅發(fā)展提供有效策略。

1.內(nèi)部優(yōu)勢

一是裝配式鋼結構住宅具有減污節(jié)能協(xié)同增效的優(yōu)勢。減少污染方面，裝配式鋼結構和配品配件可以在工廠預制后，到工地現(xiàn)場安裝，能大幅減少建筑垃圾、減少施工作業(yè)產(chǎn)生的噪音和現(xiàn)場揚塵等環(huán)境污染；節(jié)能方面，鋼結構建筑能耗比混凝土建筑能耗更低，同時鋼結構易于加固、改建、拆遷，可以回收再利用，通過循環(huán)利用節(jié)約大量資源，也能轉化成鋼材戰(zhàn)略儲備；協(xié)同增效方面，鋼結構件工業(yè)化生產(chǎn)程度高、智能制造使鋼結構標準化、程控化、自動化成為可能，從而加快施工進度，縮短建造工期，提高生產(chǎn)效率。

二是鋼框架結構具有優(yōu)越的建筑性能。鋼結構住宅具有較強延展性、抗風性和抗震性，抵抗臺風能力較高，同時適應底層、多層和高層建筑抗震體系，如美國、日本的鋼框架結構在美國1994年北嶺地震、日本1995年兵庫縣南部地震中，經(jīng)受了大震考驗，因為鋼框架和鋼構件的抗震性能的設計和安裝可控，可以根據(jù)地震級數(shù)對鋼構件按照標準規(guī)范進行設計，并進行專業(yè)實驗，確保達到抗震等級要求，從而減輕地震危害。

三是提高空間利用率。鋼結構住宅可做成大開間結構，和鋼筋混凝土結構相比，可以提高6%～8%的使用面積，在同樣面積情況下，鋼結構占地面積相對較小，我國人多地少，土地資源較為緊缺，在大城市，特別是人口密集城市，鋼結構住宅能減少占地面積，少占的土地面積可以用于綠化或建小區(qū)公共休閑娛樂場所，從而改善居住環(huán)境，建設“美麗家園”。

2.內(nèi)部劣勢

首先是技術方面的制約。我國裝配式鋼結構住宅起步較晚，技術上不成熟，鋼結構導熱系數(shù)大，建筑熱橋等問題較為突出。鋼結構高溫下受熱變軟，不耐火，裝配式鋼結構外墻板的高度裝配化及優(yōu)異的保溫和耐火性能都需要進一步突破，同時，裝配式鋼結構住宅建筑防水、節(jié)能、耐腐蝕、防滲透、隔音、墻板開裂等問題都需要進一步研究。

其次是目前造價成本偏高。目前裝配式鋼結構住宅造價略高于混凝土結構造價，每平方米造價成本大約高200-500元，鋼結構住宅價格合適的外墻板保溫、耐火、隔熱等關鍵指標很難達到國標要求，能達到國家標準的外墻板造價過高，阻礙了鋼結構住宅的進一步推廣使用。

再次是人才缺乏。我國鋼結構住宅在快速發(fā)展過程中，對高級人才的需求將越來越多，不僅需要具有國際視野的高級管理人才，還需要具有智能建造和建筑專業(yè)知識的復合型專業(yè)人才以及研發(fā)人才，而這些高層次人才的培養(yǎng)需要時間。除了高層次人才匱乏外，施工人員也相對不足，年輕一代愿意從事建筑行業(yè)的人員越來越少，老一代建筑施工的主體人群是農(nóng)民工，缺乏鋼結構住宅所需要的專業(yè)素養(yǎng)。

3.外部機遇

一是國家政策的大力支持。政策層面上，國家大力支持裝配式鋼結構建筑的發(fā)展，“十四五”規(guī)劃明確提出“發(fā)展智能建造，推廣裝配式建筑和鋼結構住宅”，部署試點鋼結構裝配式住宅建設。梳理鋼結構建筑技術體系并加大推廣應用宣傳，組織開展裝配式建筑示范項目評選，建立健全裝配式建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)管新模式，助力鋼結構建筑的推廣應用。在國家政策引領下，鋼結構住宅將迎來較好的發(fā)展機遇。

二是鋼結構住宅應用前景廣闊。發(fā)達國家鋼結構建筑占總建筑量的比例在40%以上，我國鋼結構建筑占比只有5%-7%，鋼結構住宅占比僅1%左右，鋼結構建筑還有巨大的市場發(fā)展空間。鋼結構住宅廣闊的應用前景吸引了鋼鐵企業(yè)、鋼結構企業(yè)、房地產(chǎn)公司等上下游企業(yè)對鋼結構建筑市場的關注。2011年，寶鋼集團牽頭建立裝配式民用鋼結構建筑產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，涵蓋技術、研發(fā)、施工、裝配式預制件生產(chǎn)、房地產(chǎn)開發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈，通過構建鋼結構住宅全產(chǎn)業(yè)鏈，突破裝配式鋼結構民用建筑產(chǎn)業(yè)共性和關鍵性技術瓶頸，加快鋼材和鋼結構產(chǎn)品在建筑領域的開拓和拓展應用。

三是我國具有大力發(fā)展鋼結構住宅的產(chǎn)業(yè)基礎。我國是鋼產(chǎn)量第一大國，2021年粗鋼產(chǎn)量為10.33億噸，占世界鋼產(chǎn)量50%以上。鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展、鋼鐵企業(yè)產(chǎn)業(yè)化技術和鋼鐵企業(yè)訓練有素的工人隊伍，為鋼結構行業(yè)發(fā)展打下了堅實的基礎。2022年初，工信部、發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部三部委聯(lián)合印發(fā)《關于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》，將“推動綠色低碳建筑，開展鋼結構住宅和農(nóng)房建設試點，優(yōu)化鋼結構建筑標準體系，建立健全鋼鐵綠色設計產(chǎn)品評價體系，引導下游產(chǎn)業(yè)用鋼升級”做為重要工作任務之一，推進鋼結構在住宅中的應用。

四是我國鋼結構市場規(guī)模和技術水平達到了國際領先水平。中國鋼結構協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，“十三五”期間，鋼結構產(chǎn)量從5100萬噸增至8900萬噸，預測2021年全國鋼結構加工量在9700萬噸左右，同比增長約為8.9%，約占粗鋼產(chǎn)量比例為9.4%。據(jù)中國鋼結構協(xié)會預計，到2025年底，全國鋼結構用量目標達到1.4億噸左右，占全國粗鋼產(chǎn)量比例15%以上；到2035年，我國鋼結構產(chǎn)量達到每年2億噸以上，占粗鋼產(chǎn)量比例25%以上。鋼結構公司遍布全國各省份和直轄市，產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界前列；在武漢疫情期間，采用裝配式鋼結構箱式房施工的“火神山、雷神山”兩所定點醫(yī)院，在短短的十余天內(nèi)就順利完工，說明了我國鋼結構技術水平已經(jīng)進入世界先進行列。

4.外部威脅

一是市場對鋼結構住宅的接受度和居民對鋼結構住宅的認知度有待提高。一方面，我國鋼結構住宅還處于試點示范階段，距離大規(guī)模市場應用推廣還有段距離，市場對鋼結構的接受程度還有待時間的檢驗；另一方面，居民對鋼結構住宅接受程度較低，我國住宅結構目前以鋼筋混凝土為主，住戶對鋼結構住宅認識不足。對河南農(nóng)村居民調(diào)研結果顯示，農(nóng)宅住戶對裝配式鋼結構住宅的質(zhì)量安全存在認知障礙，農(nóng)民居民對鋼結構住宅接受度不高。

二是“z時代”年輕人對住宅要求高。“z時代”年輕人是指95年之后出生的新一代人群，這個群體是購買住房的主要人群，和老一輩對住房要求不同，年輕一代對住房性能、質(zhì)量、環(huán)保、居住環(huán)境、區(qū)位優(yōu)勢和小區(qū)鄰居都有更高要求，而70后和80后有住房的人群，對住宅需求是置換更舒適、環(huán)保、美觀的住宅。因此，鋼結構住宅要能滿足美觀、耐用、居住舒適、安全、綠色健康等品質(zhì)要求，才能得到市場的青睞。

三是上下游全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)不足。鋼鐵企業(yè)、房地產(chǎn)企業(yè)、鋼結構企業(yè)、原材料企業(yè)相互之間協(xié)調(diào)合作不足，短期內(nèi)難以在設計、研發(fā)、制造加工、裝配施工等方面形成高度契合的關系。盡管在政府大力倡導建設鋼結構住宅的推動下，涌現(xiàn)出了一大批設計并建造裝配式鋼結構住宅的鋼結構建筑公司，如遠大集團、中建集團等，但整體而言，這些公司規(guī)模仍較小，市場目前還沒有形成具備整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈的鋼結構龍頭企業(yè)，大規(guī)模的市場體系還需要進一步完善。

三、裝配式鋼結構住宅發(fā)展趨勢

1.裝配式鋼結構住宅推廣應用將成為未來趨勢

在“碳達峰、碳中和”雙碳背景下，高耗能、高污染的傳統(tǒng)混凝土住宅將被綠色環(huán)保節(jié)能的鋼結構住宅替代，生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的要求將使被譽“綠色建筑”的裝配式鋼結構住宅得到快速發(fā)展，裝配式鋼結構住宅重要性將日益凸顯、市場占有率也將穩(wěn)步提升，裝配式鋼結構住宅的工業(yè)化生產(chǎn)、全生命周期碳排放、鋼結構住宅循環(huán)經(jīng)濟研究將成為未來發(fā)展的重要趨勢。

2.特種鋼材研究和技術攻關將成為趨勢

耐火和耐腐蝕的特種鋼材在鋼結構住宅的應用，能極大提升住宅防火防腐蝕能力以及極端環(huán)境下抗高溫的能力，但目前，特種鋼材價格較高，得不到推廣應用。因此，加強對鋼結構保溫隔熱、耐火阻燃、防水腐蝕和抗風抗震的研究和技術攻關，攻克施工和墻板配套技術，研發(fā)價格相對合理、質(zhì)量過硬的特種鋼材，開發(fā)集設計、生產(chǎn)、安裝、裝修一體化，舒適、環(huán)保、保溫隔熱和外立面美觀的鋼結構住宅，滿足居民對改善性住房的要求是未來主要發(fā)展方向。

3.智能化、數(shù)字化、平臺化賦能裝配式鋼結構住宅智能建造

智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、平臺化等新一代技術在裝配式鋼結構住宅全生命周期中發(fā)揮著重要作用，如深圳市開展建筑人工智能審圖，極大提升了審查質(zhì)量。工業(yè)機器人、智能裝配等人工智能和大數(shù)據(jù)等技術在建筑中的應用，能減少大量建筑施工人員，提升企業(yè)現(xiàn)代化水平，如BIM技術在裝配式鋼結構住宅中的全生命周期應用，極大提升了建筑管理信息化水平。以鋼結構為主體的智能化、數(shù)字化、平臺化等技術，將為建筑行業(yè)提供新的發(fā)展動能。

4.重構鋼鐵，鋼結構、房地產(chǎn)業(yè)行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈體系

裝配式鋼結構住宅上下游企業(yè)協(xié)調(diào)互動，構建統(tǒng)一市場、消除內(nèi)部壁壘，實現(xiàn)鋼結構住宅產(chǎn)品定制化，生產(chǎn)工業(yè)化，形成建筑產(chǎn)業(yè)鏈全新模式，實現(xiàn)整體效益最大化。目前，我國鋼結構企業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度還不高，在政府引導下，實力雄厚的鋼結構企業(yè)將會進入裝配式住宅市場，整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈，形成具有技術研發(fā)優(yōu)勢、規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)勢、自主創(chuàng)新優(yōu)勢、資金優(yōu)勢和品牌優(yōu)勢的龍頭企業(yè)，推動鋼結構住宅的技術升級和高質(zhì)量發(fā)展。

綜上所述，裝配式鋼結構住宅以其環(huán)保節(jié)能、綠色循環(huán)利用、抗風抗震性能優(yōu)良、輕質(zhì)高強度、建造速度快等優(yōu)點，未來將得到廣泛推廣和應用。在推廣和應用過程中，裝配式鋼結構住宅將持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，新工藝、新技術、新材料、人工智能、數(shù)字化技術等將被不斷地應用到工程建設中。政府部門、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)高度重視鋼結構住宅的發(fā)展和推廣應用，因此要不斷完善相關設計、生產(chǎn)規(guī)范和標準要求，加強對鋼結構住宅優(yōu)勢的宣傳和人才的培養(yǎng)，引導住宅模式的變革。上下游企業(yè)更要協(xié)調(diào)合作，重構全產(chǎn)業(yè)鏈體系，推動鋼結構住宅發(fā)展，滿足社會綠色低碳經(jīng)濟發(fā)展的需要。

國子郡二期被列為2022年住建部科技示范項目——高品質(zhì)住宅示范工程，同時是全國首個實施全信息模型智能建造體系，批量采用熱軋H型鋼的鋼結構裝配式住宅示范工程。鋼結構裝配式建筑結構強度、抗震等級比傳統(tǒng)鋼筋混凝土住宅更高，主體結構使用年限可達百年以上，真正做到百年建筑。同時，室內(nèi)沒有剪力墻，戶型可依據(jù)人生階段家庭人員需求進行隨意變換。另外，該項目采用數(shù)字建造，可私人訂制，能提供海量、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品庫，整體衛(wèi)浴、整體廚房、色彩，內(nèi)裝設計等，數(shù)字模型整體拖拽，一鍵生成。居室由于采用了收納式一體化系列科學收納，墻柜一體、門墻一體，使用率增加6%~8%（剪力墻厚150mm，鋼結構裝配式厚50mm），還可一鍵啟動遠程管理，提供智能餐廳、智能廚房、智能浴室、智能清潔、智慧臥室等智能服務。

（責任編輯：何雯麗）