注重钢结构住宅成套技术体系的研究

注重钢结构住宅成套技术体系的研究我国早期的钢结构住宅莱钢樱花小区:2001年建设，建筑面积20000平方米，结构为钢框架+支撑，国内第一个全部采用国产热轧H型钢建设的钢结构住宅。武汉世纪家园，2003年开建，11幢24层，共25万㎡，结构为钢框架-型钢混凝土筒体住宅体系。北京长富宫中心饭店1988年建成，为钢框架及钢板剪力墙结构的高层公寓楼。目录一、推广政策研究二、成熟技术研究三、成套体系研究四、问题导向研究五、市场需求研究一、推广政策研究

2018年10月，住建部对中央巡视组反馈报告中写到：“针对当前砂石混凝土等建材涨价，以及海沙乱象治理，已委托相关单位开展推进钢结构装配式建筑推动建筑业现代化的可行性研究。”，“梳理提出适合我国国情的成熟适用、安全可靠装配式建筑技术体系，并加大推广应用”。一、推广政策研究

2018年底召开的全国建设工作会议，提出了2019年十项重点工作。第八项工作：第一句话：“大力发展钢结构等装配式建筑”，字数不多、信息量大。纵观全年十项工作，有5项都与钢结构住宅推广有关。

（1）第二项工作，以加快解决中低收入群体住房困难为中心任务，健全城镇住房保障体系。政府主导，钢结构体系易于标准化，速度快，可回收利用，化解过剩产能，钢结构保障性住房建设开始提速；据了解，各地在建的钢结构保障性住房，已达350万㎡。一、推广政策研究（2）第四项工作，以提高城市基础设施和房屋建筑防灾能力为重点，着力提升城市承载力和系统化水平。钢结构建筑体系抗震性好的特点被社会认知。（3）第五项工作，以贯彻新发展理念为引领,促进城市高质量建设发展。其中要是绿色建筑达40%，钢结构住宅在绿色建造、新型绿色墙材应用、垃圾减排、材料回收利用方面优势明显；

一、推广政策研究（4）第七项工作，以改善农村住房条件和居住环境为中心，提升乡村宜居水平。大力推进农村危房改造和人居环境整治，农村环境面貌持续改善。农村危改，新农村民居建设，轻钢集成房屋将成为主流：（5）第八项工作，以发展新型建造方式为重点，深入推进建筑业供给侧结构性改革。大力发展钢结构等装配式建筑，积极化解建筑材料、用工供需不平衡的矛盾，加快完善装配式建筑技术和标准体系。钢结构住宅“轻快好省”成为行业关注点。3月27日，住建部建筑市场监管司发布《2019年工作要点》，第一项工作，是推进建筑业重点领域改革、促进建筑产业转型升级。其中第一条，开展钢结构装配式住宅建设试点，这一提法，将装配式建筑发展，聚焦到了钢结构住宅的推广，更侧重成熟技术与成套体系的应用，在钢结构配套的围护材料与装配技术应用上探索新路。一、推广政策研究一、推广政策研究

钢结构住宅应用方向：《工作要点》中明确了在试点地区保障性住房、装配式住宅和农村危房改造、易地扶贫搬迁项目，明确一定比例的工程项目采用钢结构装配式建造方式。截止7月底，住建部已批复同意山东、湖南、四川、浙江、河南、江西等6省份为“以加快推进钢结构装配式住宅建设为着力点，促进建筑产业转型升级”的试点省份。

从政策制定层面看，住建部建筑市场司、标定司等部门全面参与“推广钢结构建筑，开展钢结构住宅试点”工作，本身就是一个信号、一种导向，钢结构住宅以由产业政策研究阶段转向项目实施阶段，由成果研究转向试点应用的阶段。一、推广政策研究从试点目标情况看，6个钢结构住宅试点省份均提出了具体目标，如每个省都提出要落实10-20项钢结构住宅示范工程，明确了35个地级市作为试点市（区）作为支撑。到2021年，根据各省提出年新建钢结构住宅面积的数据和占比目标，预计新增钢结构住宅规模在2500万㎡以上。一、推广政策研究近日，发改委公布了2019年产业结构调整目录（征求意见稿）中，第21项建筑领域结构调整，有13项作为优先发展的产业，其中有8项是钢结构技术体系在民用建筑上的应用。（1）建筑隔震减震结构体系及产品研发与推广；（2）高强、高性能结构材料与体系的应用；（3）先进适用的建筑成套技术、产品和住宅部品研发与推广。（4）钢结构住宅集成体系及技术研发与推广。（5）节能建筑、绿色建筑、装配式建筑技术、产品的研发与推广。（6）工厂化全装修技术推广；（7）建筑信息模型（BIM）相关技术开发与应用；（8）装配式钢结构绿色建筑技术体系的研发集推广。一、推广政策研究

系统研究出台的政策，可以明白，开展钢结构住宅试点工作，不是一时的权宜之计，也不是短时期的一种尝试，而是从资源节约、环境友好、生态保护、产业转型、高质量发展的层面，不得不做、而且必须做好的一件事情。

推进建筑产业现代化，实现建筑业转型是一项政府主导、政策发力、市场运作、企业主体、稳步推进的系统工程，目的是推出质量可靠、功能完善、市场欢迎的新型工业化住宅体系，满足人民对美好生活的向往和追求。二、成熟技术研究

装配式建筑的显著特征，是项目通过整体性、系统性集成设计，建筑构件、部品在工厂生产，采用可靠连接技术，在现场装配施工而成的建筑。也就是我们归纳的：集成化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理技术的综合应用。

钢结构住宅作为比较成熟的装配式建筑技术，主要指建筑主体框架受力结构合理、连接技术较为成熟，梁柱构件在工厂化生产、现场通过焊接或栓接，形成建筑承重结构，与各类围护材料、部品易于装配施工。但是，钢结构建筑≠钢结构住宅。二、成熟技术研究正是由于钢结构建筑技术较为成熟、抗震性好、装配化比例高。这些年，在超高层建筑、大跨度厂房、医院学校、车站航站楼、桥梁领域应用比例有较大幅度提高。但是，在每年占新开工项目“量大面广”的住宅市场，钢结构住宅的表现欠佳。开展钢结构住宅试点，实际上也是“成熟技术”的系统研发，解决问题、补齐短板。

住宅是民生工程，关系千家万户的切身利益的，与人民对美好生活的期待、追求密切相关，必须采用成熟技术、成熟的材料、可靠的连接工艺来建造钢结构住宅。对于设计、科研机构推出的一些新材料、新结构、新体系，要进行严格的检验或检测，经过实验验算，得出科学、可靠的数据，让消费者住的放心、舒心。

当前对钢结构住宅的一些社会“杂音”看，主要还在露梁露柱、隔音保温、防火防腐、墙面裂缝、造价偏高等方面，一些企业把结构由简单变复杂，也只解决露了户型中露梁柱的问题，没有从配套的墙板属性、连接技术以及后期一体化装修等环节系统性研究、提出解决方案，确保住宅质量的可靠性、耐久性。二、成熟技术研究

注重成熟技术系统研究。就是那些从实验室、设计室走向示范项目，符合现行技术标准、规范要求、被证明适合本地区应用的技术体系、创新成果。有两大特点：技术指标上：可靠、适用、经济、耐久；施工管理上：简单、方便、快捷、绿色。满足住宅全寿命周期的结构质量、抗震安全、使用功能。注重成熟技术系统研究，是指钢结构住宅应用，不只是投入巨资去研发环节更多、更奇特、更复杂、安装难度更大的结构体系，应改进、优化现有的一些适用技术体系，做的更精更细。如：低层钢结构住宅的轻钢龙骨和框架体系；多层和小高层住宅的钢框架和框架+支撑体系；高层或超高层钢结构住宅的核心筒+钢框架、钢框架+支撑或钢管混凝土结构、钢板剪力墙结构体系等。二、成熟技术研究三、成套体系研究注重成套体系的系统研究。要转变过去重结构、轻建筑思维方式，立足钢结构住宅整体性能，在“精益求精”下功夫，坚持精细化设计、精细化生产，无论是结构、材料和施工工艺，追求质量最优、方案最佳、环节最少，选择适宜合适、简单快捷、省时省力、易于推广的钢结构住宅发展模式。学习日本经验，住宅没有质量通病。

三、成套体系研究钢结构住宅的系统性研究，应该瞄准质量，品质、性能的提升的目标，注重与结构相配套的围护墙板、配套部品的集成技术研究。在推广思路上，不能只靠钢结构企业在优化结构上使劲，而忽视住宅整体质量和综合功能提升。三、成套体系研究专注钢结构住宅成套产品研发，应该根据钢结构住宅的市场定位，选择不同的成熟结构体系，不同的围护墙板、材料，不同的连接工艺、施工技术。根据住宅建筑高度、结构受力特点、围护墙材性能和抗震需要，选择最合适、性能最佳、价格合理的墙板和部品、接点技术和密封材料等。三、成套体系研究从当前国内应用的钢结构住宅看，主要有低层轻钢房屋，多层、小高层住宅，高层和超高层住宅三种产品体系，不同的体系，采用不同的结构、技术和材料。如钢结构住宅基础设计就可以减少混凝土体积；比重大、强度高预制混凝土板不一定适用钢结构住宅；多层、小高层住宅框架可不需要采用钢管混凝土柱等。（1）低层轻钢装配式房屋。应用领域：集装箱模块房屋、小城镇建设、农民住宅（房）建设、农村危改市场，军队可拆装式营房、工地临建房屋等市场需求。低层住宅建筑高度较低、2-3层结构，可以采用冷弯薄壁轻钢结构体系或其他轻质钢材做结构用材，以镀锌轻钢龙骨作为结构承重材料，结构形式比较简单，连接技术可靠，易于构件标准化。三、成套体系研究

墙体围护材料可选择各类轻质复合墙板、龙骨填充板材和保温隔音装饰功能的一体化板材、施工速度快，型钢抗压和抗弯性能好，整体刚度大，灵活分割，标准化生产，技术较为成熟。低层轻钢房屋的部品、配套件产业化程度较高。（2）多层、小高层钢结构住宅。适用城乡各类居住建筑。大多在6层至13层之间，建筑高度30米左右，常见的钢框架结构、钢框架+支撑结构等，可满足各类住宅需求。重点在满足结构安全情况下，优化结构设计，选用适宜的墙板、楼板配套，具有开间大、满足各种功能建筑室内灵活布置的要求。三、成套体系研究重点是成套技术体系应用，在满足结构安全情况下，优化结构设计，选用适宜的墙板、楼板配套，设备管线、成熟连接技术和选用一体化装修集成技术建造。

日本现在大量使用的冷成型方矩管免浇混凝土结构构件：三、成套体系研究

交错桁架体系。钢框架主要由立柱、桁架、楼板组成，其承重桁架在垂直方向上交错跳层布置，可满足住宅大开间格局要求，减少楼板厚度，减轻结构自重，用钢量较低、经济性较好。三、成套体系研究集成模块房屋体系，也是多层、小高层住宅适用的一种体系。该体系以房间单元为模块，主体结构、围护墙板、设备、管线、精装全部工厂预制完成，单元模块运输到工地进行装配连接、安装，其装配化率可达90%以上，目前造价较高。（3）高层钢结构住宅。这类住宅多用于城市房地产开发、商品房建设，是当前城市住宅建设的主流体系，建筑高度100米、30层左右，由于建筑高度对结构抗震、防腐防火、外墙板材料与连接，保温隔音和抗冲击、防脱落，与建筑同寿命周期都有更高要求，也是当前大家争议和顾虑较多的体系。三、成套体系研究高层钢结构住宅现主要结构体系：钢框架+支撑结构。在钢框架体系中设支撑构件，以加强结构抗侧移刚度，形成钢框架-支撑结构。核心筒+框架体系，抗震性好。这种体系平面布置灵活，可以组成大开间,充分满足住户室内布局要求，构件制造、安装简单，施工速度快。钢管混凝土束体系。由C型连续柱代替剪力墙，建筑平面布置灵活，解决了住宅“露柱”问题，用钢量合理，部分钢构件在工厂加工，易于标准化、流水化作业、现场安装施工技术较为成熟。

组合异形柱结构体系。由单根钢管混凝土柱，通过不同连接构件形成异形柱，有L、T和十字形三种截面形式，为减少材料用量，柱内灌注高密度混凝土，提高了强度，减小了柱截面尺寸，适用于高层结构住宅。三、成套体系研究壁式钢管柱结构。采用热轧矩形钢管柱，扁梁型钢与轻质墙板结合较好，容易实现工业化和标准化生产，具有大空间、不露梁柱等特点，装配率较高，施工周期短，抗震性能好；截面形式统一，易于标准化。三、成套体系研究从钢结构住宅应用情况看，由于高层钢结构住宅结构抗侧力刚度和抗震需要，无论异型柱或钢管束，都必须内灌混凝土，增加现场湿作业，且梁柱接点和内外防腐防火处理、保温装饰依然存在难题，增加工艺和施工难度，钢结构与水泥基板材应用是短板，还需要设计、科研和施工企业联手协同攻关。三、成套体系研究系统研究产品体系，弄清楚推广什么样的钢结构住宅。对政府来说，符合生态环保和绿色发展理念、推动产业升级、化解产能过剩，节约资源、材料可回收利用；对开发商来说，系统集成度高、建造速度快、经济性价比好，质量稳定可靠、全寿命周期耐久，维护方便；对居住者来说，舒适安全、抗震性好、功能实用、美观耐用、物美价廉，这是钢结构建造技术和新型建材必须实现的目标。四、问题导向研究开展钢结构住宅试点，不是搞大跃进，不提倡一哄而上，而是依靠专业企业，专注研发和质量提升，坚持持续优化、不断完善，坚持问题导向，解决市场和消费者关心的问题。同时加强钢结构住宅的宣传，引导居住理念升级，展示钢结构住宅优势。为做好钢结构住宅试点工作，今年来，协会根据住建部相关部门要求，做了一些基础性的工作。四、问题导向研究

一是深化钢结构建筑技术体系的梳理研究成果。从2018年开始，协会组织行业专家，对现有钢结构建筑和钢结构住宅现有结构体系、围护墙材、配套部品和示范工程的信息采集、项目调研，了解现有钢结构建筑产品质量、存在问题，对住宅应用短板和改进提出建议，完成了《钢结构建筑技术体系梳理研究报告》，已通过住建部组织的课题验收，对钢结构住宅推广起到积极作用。

二是进行钢结构住宅项目信息采集和分析。为掌握钢结构住宅应用情况，选择20个装配式建筑示范城市，对2017、2018年度在建钢结构建筑、钢结构住宅等8个说明问题的相关数据进行了采集和统计。根据采集的20个城市数据看，钢结构住宅应用项目偏少，占比偏低。如表：

年度新建建筑面积（万㎡）其中钢结构建筑面积（万㎡）占新建建筑面积比例钢结构住宅面积（万㎡）占新建建筑面积比例2017年82033.941932.062.3%160.940.2%2018年96476.872104.842.2%275.040.3%四、问题导向研究

三是组织了钢结构住宅的调研。配合住建部相关部门领导，对中建钢构武汉蔡甸钢结构住宅、甘肃建投兰州经济开发区钢结构住宅等项目进行调研，对钢结构住宅性能、品质与设计、生产、施工单位交流，重点对钢结构住宅结构施工、墙板配套技术的应用情况四、问题导向研究四是组织专家编制《钢结构住宅型钢构件标准》。对钢结构住宅结构用材热轧或冷成型，标准化梁柱型钢构件的生产渠道，配合钢结构住宅试点，提高结构质量，降低钢结构住宅造价。以2万㎡高层钢结构住宅为例，约1800吨，柱构件约900吨、梁构件约600吨，支撑与钢板墙160吨，其他连接板40吨，钢柱每吨降低600元，梁每吨降低800元，折合到结构造价，降低51元/㎡。四、问题导向研究四、问题导向研究五是参与《钢结构住宅技术与经济性研究》课题的任务。重点放在钢结构住宅成熟技术、成套体系和在建示范工程应用成果的总结上，选择案例，针对应用中的问题，组织专家系统梳理结构、板材、部品和系统集成、一体化装修的城市技术与选型，课题成果将服务于钢结构住宅试点工作。四、问题导向研究六开展标准宣贯和修编工作。今年6月住建部公告，《装配式钢结构住宅建筑技术标准》JGJ/T469-2019，自2019年10月1日起实施，协会作为标准的主编单位，配合钢结构住宅试点，分别再山东、河南、四川、浙江4省开展贯标培训与宣传；近期准备启动对2009年发布的《钢结构住宅设计规范》进行修编。四、问题导向研究系统研究问题导向，就是针对问题，特别是钢结构住宅当前存在的造价高、质量通病多、工业化优势不明显等问题开展系统性研究，从设计方案、地下工程和基础设计到工程施工、交验、使用，全过程提出整体解决方案，体现系统集成、整体协调、功能匹配、性能最优效果。从项目基础设计、结构选型、连接技术、围护墙材、施工工艺等系统优化，提升性能；按照住宅品质性能要求，选择不同结构、围护材料、连接技术，尽可能降低造价，提高质量和装配效率，形成钢结构住宅成套技术、成熟产品体系。应用BIM技术及设计仿真技术，针对钢结构住宅项目现有问题提出系统解决方案，综合考量钢结构住宅结构与围护体系的适用性、耐久性。四、问题导向研究五、市场需求研究

房子是用来住的，市场需要什么样的房子，我们就建造什么样的钢结构住宅。根据项目市场定位，无论采用什么结构体系、建筑材料，都必须根据市场需求，不断推出满足消费者满意、性能优异和质量可靠的住宅产品。五、市场需求研究目标之一：物美价廉。价廉并不是说造价越低越好，而是要货真价实，体现钢结构住宅的经济性优势，钢结构住宅推广，造价的性价比是绕不过去的一道坎。当前钢结构住宅试点提出的推广领域，如保障性住宅建设、城市住宅开发、农村危改和农房建设，都是造价不高领域。案例一：山东某钢结构住宅项目名称6#楼（钢结构装配）12#楼砼现浇建筑面积4584.57平方米7051.08平方米工期15个月18个月结构类型钢框架-支撑结构剪力墙结构层数11+111+1桩基357635.13元385905.56元地下工程1820227.25元2418448.3元主体结构及墙板6166488.19元6132332.16元装饰装修1323703.12元1899227.92元水电暖及消防安装877656.71元1643234.12元总造价10545710.4元12479148.06元单方造价2300.26元/平方米1769.82元/平方米

钢结构住宅推广，依靠政策，但不能依赖补贴。要分析当前钢结构住宅成本高的原因。五、市场需求研究案例二：唐山某钢结构住宅项目3#楼7#楼9#楼4#楼结构形式现浇混凝土剪力墙水平构件预制PC预制混凝土剪力墙PC钢结构建筑面积（m2）1191219824963010850预制率（%）1236.664.7690地上结构钢筋用量(kg/m2)47545442(25.6)钢结构用量(kg/m2)///71人工费（元/m2）327252275186材料费（元/m2）1200143215641673机械费（元/m2）555863163管理费（元/m2）55586370利润（元/m2）36394246规费（元/m2）55394246税金（元/m2）18192123安全文明费（元/m2）73394270粗装造价合计（元/m2）1818193521132324直接成本对比100%106%116%128%从上面两个项目造价分析看，设计过于保守，产业化程度低、标准化水平不高，现场工序复杂，造价高的项目是主体及材料费，导致成本与传统现浇结构高出20%左右。五、市场需求研究目标之二：协同联动推进。钢结构住宅试点是一项系统性、全面性的工作，需要政府、行业和企业协同合作，相互配合，需要产业链上下游企业的融合协作、共同发力