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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(biāo)綱要》提出要發(fā)展裝配式建筑和鋼結(jié)構(gòu)住宅，國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部明確推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅，提升鋼結(jié)構(gòu)住宅在未來住宅中的比例。裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅具有環(huán)保節(jié)能、綠色循環(huán)利用、抗風(fēng)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(jié)構(gòu)住宅經(jīng)過多年的發(fā)展，得到了廣泛推廣。

一、裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅發(fā)展，但由于我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅起步較晚，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展還有很大的提升空間，為加速我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展速度，借鑒發(fā)達國家裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展情況，具有重要的參考價值。

1.國外裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展情況

美國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)鏈完整，市場相對完善，美國鋼結(jié)構(gòu)住宅主要包括輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼框架結(jié)構(gòu)、鋼框架和支撐結(jié)構(gòu)及鋼框混合結(jié)構(gòu)等，裝配工序科學(xué)合理，建造效率高，鋼結(jié)構(gòu)配件通用性和互換性強，設(shè)計施工注重“以人為本”，鋼結(jié)構(gòu)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(jì)40年代后期，就開始引導(dǎo)建造裝配式住宅，并在上世紀(jì)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(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；l(fā)展。2000年，美國政府明確裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅綠色可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅向綠色方向轉(zhuǎn)型升級，并在貸款和稅收方面提供優(yōu)惠。

日本鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅大規(guī)模建設(shè)開始于二戰(zhàn)后的20世紀(jì)50年代，之后得到迅速發(fā)展。1981年日本頒發(fā)了《新耐震設(shè)計法》，在2001年和2007年分別修訂了《建設(shè)基準(zhǔn)法》，不斷提高建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)。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(jié)構(gòu)材料得到了廣泛應(yīng)用。為提升鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅標(biāo)準(zhǔn)，制訂了一系列鋼結(jié)構(gòu)住宅配件標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)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(shù)、新材料、新工藝等方面的自主知識產(chǎn)權(quán)，為推進建筑住宅的轉(zhuǎn)型升級提供智力支持。

2.我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展現(xiàn)狀

我國鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅是1994年上海北蔡的八層鋼結(jié)構(gòu)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(xué)技術(shù)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(yù)制裝配式混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等工業(yè)化建筑體系”，以適應(yīng)綠色經(jīng)濟發(fā)展要求。2019年，住建部提出推廣鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅優(yōu)劣勢分析

采用SWOT分析法，分析裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和配品配件可以在工廠預(yù)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(jié)構(gòu)建筑能耗比混凝土建筑能耗更低，同時鋼結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化成鋼材戰(zhàn)略儲備；協(xié)同增效方面，鋼結(jié)構(gòu)件工業(yè)化生產(chǎn)程度高、智能制造使鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的建筑性能。鋼結(jié)構(gòu)住宅具有較強延展性、抗風(fēng)性和抗震性，抵抗臺風(fēng)能力較高，同時適應(yīng)底層、多層和高層建筑抗震體系，如美國、日本的鋼框架結(jié)構(gòu)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(gòu)件的抗震性能的設(shè)計和安裝可控，可以根據(jù)地震級數(shù)對鋼構(gòu)件按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行設(shè)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(jié)構(gòu)住宅可做成大開間結(jié)構(gòu)，和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，可以提高6%～8%的使用面積，在同樣面積情況下，鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)“美麗家園”。

首先是技術(shù)方面的制約。我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅起步較晚，技術(shù)上不成熟，鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)大，建筑熱橋等問題較為突出。鋼結(jié)構(gòu)高溫下受熱變軟，不耐火，裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅造價略高于混凝土結(jié)構(gòu)造價，每平方米造價成本大約高200-500元，鋼結(jié)構(gòu)住宅價格合適的外墻板保溫、耐火、隔熱等關(guān)鍵指標(biāo)很難達到國標(biāo)要求，能達到國家標(biāo)準(zhǔn)的外墻板造價過高，阻礙了鋼結(jié)構(gòu)住宅的進一步推廣使用。

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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅”，部署試點鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)。梳理鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)體系并加大推廣應(yīng)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(jié)構(gòu)建筑的推廣應(yīng)用。在國家政策引領(lǐng)下，鋼結(jié)構(gòu)住宅將迎來較好的發(fā)展機遇。

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

三是我國具有大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。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(shù)和鋼鐵企業(yè)訓(xùn)練有素的工人隊伍，為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。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(guān)于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，將“推動綠色低碳建筑，開展鋼結(jié)構(gòu)住宅和農(nóng)房建設(shè)試點，優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)建筑標(biāo)準(zhǔn)體系，建立健全鋼鐵綠色設(shè)計產(chǎn)品評價體系，引導(dǎo)下游產(chǎn)業(yè)用鋼升級”做為重要工作任務(wù)之一，推進鋼結(jié)構(gòu)在住宅中的應(yīng)用。

四是我國鋼結(jié)構(gòu)市場規(guī)模和技術(shù)水平達到了國際領(lǐng)先水平。中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，“十三五”期間，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量從5100萬噸增至8900萬噸，預(yù)測2021年全國鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)協(xié)會預(yù)計，到2025年底，全國鋼結(jié)構(gòu)用量目標(biāo)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)技術(shù)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(jié)構(gòu)住宅的接受度和居民對鋼結(jié)構(gòu)住宅的認知度有待提高。一方面，我國鋼結(jié)構(gòu)住宅還處于試點示范階段，距離大規(guī)模市場應(yīng)用推廣還有段距離，市場對鋼結(jié)構(gòu)的接受程度還有待時間的檢驗；另一方面，居民對鋼結(jié)構(gòu)住宅接受程度較低，我國住宅結(jié)構(gòu)目前以鋼筋混凝土為主，住戶對鋼結(jié)構(gòu)住宅認識不足。對河南農(nóng)村居民調(diào)研結(jié)果顯示，農(nóng)宅住戶對裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的質(zhì)量安全存在認知障礙，農(nóng)民居民對鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)計、研發(fā)、制造加工、裝配施工等方面形成高度契合的關(guān)系。盡管在政府大力倡導(dǎo)建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)住宅的推動下，涌現(xiàn)出了一大批設(shè)計并建造裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅發(fā)展趨勢

1.裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅推廣應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅得到快速發(fā)展，裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅的工業(yè)化生產(chǎn)、全生命周期碳排放、鋼結(jié)構(gòu)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(shù)攻關(guān)將成為趨勢

耐火和耐腐蝕的特種鋼材在鋼結(jié)構(gòu)住宅的應(yīng)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(yīng)用。因此，加強對鋼結(jié)構(gòu)保溫隔熱、耐火阻燃、防水腐蝕和抗風(fēng)抗震的研究和技術(shù)攻關(guān)，攻克施工和墻板配套技術(shù)，研發(fā)價格相對合理、質(zhì)量過硬的特種鋼材，開發(fā)集設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)住宅智能建造

智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺化等新一代技術(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)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(shù)在建筑中的應(yīng)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(shù)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅中的全生命周期應(yīng)用，極大提升了建筑管理信息化水平。以鋼結(jié)構(gòu)為主體的智能化、數(shù)字化、平臺化等技術(shù)，將為建筑行業(yè)提供新的發(fā)展動能。

4.重構(gòu)鋼鐵，鋼結(jié)構(gòu)、房地產(chǎn)業(yè)行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈體系

裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅上下游企業(yè)協(xié)調(diào)互動，構(gòu)建統(tǒng)一市場、消除內(nèi)部壁壘，實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)企業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度還不高，在政府引導(dǎo)下，實力雄厚的鋼結(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)升級和高質(zhì)量發(fā)展。

綜上所述，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅以其環(huán)保節(jié)能、綠色循環(huán)利用、抗風(fēng)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(yīng)用。在推廣和應(yīng)用過程中，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅將持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，新工藝、新技術(shù)、新材料、人工智能、數(shù)字化技術(shù)等將被不斷地應(yīng)用到工程建設(shè)中。政府部門、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)高度重視鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展和推廣應(yīng)用，因此要不斷完善相關(guān)設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，加強對鋼結(jié)構(gòu)住宅優(yōu)勢的宣傳和人才的培養(yǎng)，引導(dǎo)住宅模式的變革。上下游企業(yè)更要協(xié)調(diào)合作，重構(gòu)全產(chǎn)業(yè)鏈體系，推動鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展，滿足社會綠色低碳經(jīng)濟發(fā)展的需要。

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