建筑业发展现状及前景分析
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建筑业发展现状及前景分析
--钢结构建筑
1前言
随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高,钢结构是土木工程中的一种非常重要的结构形式,钢结构广泛的应用在建筑行业,已经在民用建筑以及厂房建设中得到了比较广泛的应用,包括工业厂房、大跨度公共建筑、民用住宅等,在建筑领域发挥了十分重要的作用。
钢结构的发展在很大程度上满足了人们的这种需求,符合时代的发展需求并且具有很好的应用价值和发展前景。
2钢结构建筑的概述
建筑在进行施工的过程中都需要有一定的承重骨架,这种用来承重的骨架被称之为结构体系,当选用的材料为钢材作为结构体系主要的采用材料时,则这种结构就被称为钢结构。
而钢结构建筑指的是由钢板、型钢、钢管、钢绳、钢束等钢材,用焊鉚、螺栓或胶等方式连接成的建筑。
钢结构的建筑有很多优点,是一种节能环保型并且能够循环使用的建筑,这种特点是符合可持续的要求的,所以这种结构能够广泛的应用于高层建筑、大型厂房、大跨度空间结构、轻钢结构、住宅建筑。
3钢结构建筑的发展状况
与国外对比,我国钢结构建筑的发展和应用相对滞后,在我国钢产量连年居世界首位,钢机构建筑的建造条件基本成熟的前提下,钢结构技术仍未得到有效推广,是颇值得令人深思的。
目前我国建筑设计界普遍存在着对钢结构认识不足,观念落后;对钢结构体系积极性不高,管理跟不上等问题。
这些都严重阻碍着钢结构建筑在我国的进一步发展。
由于钢结构建筑的成本比混凝土结构的建筑稍高,我国钢结构的使用还主要是高层建筑、公共建筑等大型建筑,钢结构住宅目前还比较少。
高层与超高层钢结构建筑结构本身具有自重、轻强度高施工快捷等突出优点,高层跨度大,尤其是超高层超大跨度建筑,采用钢结构尤为理想。
从短期来看,钢结构建筑的行业需求主要为新建厂房、体育场馆、歌剧院等公共建筑。
这些公共建筑不受地产调控影响,且地产调控使钢价稳中有降。
这就使得钢结构
公司可能在成本端受益,更促进了钢结构建筑的发展。
目前我国已建成的钢结构建筑有:香港中银大厦,采用合成的超强结构体,即以钢组构成盒状,内灌注混凝土,以之作为抗风力暨承重的主干。
北京机场三号航站楼,是国内目前最大的单位建筑,科技含量高质量要求严格。
工程钢结构体量大,钢结构安装4.2万吨,施工工艺复杂。
广州歌剧院:有上百个立面构成,每个立面都不一样,并且由不同角度链接,柱子也没有一个垂直的。
因此,建筑结构采用了“铸钢结构”,每一个钢件都是分段铸造再运到现场拼接的,每一个从制造、安装均要在空中准确三维定位。
国家体育场-鸟巢:作为国家标志性建筑,2008年奥运会主场馆。
使用钢筋混凝土框剪结构和弯扭构件钢结构,工程合计钢材总计约41800吨,突出了节能环保的总体要求。
央视大楼:央视大楼的结构是由多个不规则的菱形渔网状金属脚手架构成的,外面由大面积玻璃窗与菱形钢网格结合而成。
国家游泳中心:“水立方”的地下及基础部分是钢筋混凝土结构,地上部分是钢网架,钢结构与钢筋混凝凝土结构中的钢筋通过焊接连接,共同形成一个立方体的笼子。
屋面上,镶嵌、笃定一块块充气枕的是槽型的钢构件,钢构件又宽又厚,与“水立方”四壁钢钢网架焊接为一体,支撑着整个屋顶。
立面观众看台和室内建筑物为钢筋混凝土结构,墙壁和天花板由1.2万个承重节点连接起来的网状钢管组成,“水立方”的地下部分是钢筋混凝土结构,在浇筑混凝土的时候,在每根钢柱的位置都设置了预埋件,钢结构的钢柱与这些预埋件牢固的焊接在一起,就这样,地上部分的钢结构与地下部分的混凝土结构形成一个牢固的整体。
澳门塔:作为观光塔为全球第八高塔,它也是超越巴黎埃菲尔铁塔的东南亚最高观光塔。
4钢结构建筑的优点
与其他建筑结构相比较而言,钢结构建筑这种建筑形式由于主要是采用建筑钢材来建造,所以具有比较突出的优点。
4.1强度高、刚度大、自重轻
钢材的特点是自重轻、强度高、刚度大,用于建造超高、超重型及大跨度的建筑物特别适宜,相同建筑面积的楼层,钢结构住宅楼的重量比传统建筑请30%。
同时钢材的自身特点具有很好的而延伸性,能较好地消除地震波力,防震性能好,
结构安全度高。
4.2基础造价低
钢材是一种节能环保材料,具有强度比较而自重轻的优点,其材料自身的比重是混凝土结构的一半,所以其能够大大的减少基础造价。
4.3符合21世纪的生活理念
随着“低碳”理念日益深入人心,建筑行业也刮起了节能减排的低碳旋风。
从材料上来说,越来越提倡绿色节能环保的装修材料;从房屋结构上来说,大家越来越青睐轻钢结构和木结构;而从节能减排的角度说,越来越多的人把节能和环保放在首位。
钢结构其流程可分为两个阶段:构件制作和现场安装。
构件制作主要是由承办商在其工作车间进行集中制作,制作完成的构件通过车、船发往工地,再进行现场安装。
整个过程在现场工作的时间较短,对于周遭环境的影响也比较少,更符合现代的“绿色”理念,钢结构建筑在施工过程中能够大大的减少砂、石、水泥的使用量,大大的减轻了对不可再生资源的破坏。
施工过程的材料主要是可回收或降解的材料,这样就减少了大量的建筑垃圾。
故钢结构是绿色环保结构,符合国家可持续发展的要求。
4.4抗震性能好
钢材的自身特点具有很好的延伸性,能较好地消除地震波力,防震性能好,结构安全度高。
钢结构最结实,具有最高的抗震性,目前多用在商场、客运站等公共建筑,柔性好、能吸附地震力量,但由于成本非常高,其发展在我国受到了一定的限制。
4.5工期短、不受季节影响
用来施工的钢结构构件采用的是工厂化生产,现场安装的形式,这种施工的形式与传统建筑的工期相对比较而言能够降低三分之一。
由于钢结构建筑的特殊运作流程,钢结构建筑的构件在工厂进行制作,就不会受到天气的影响,大大的缩短了建筑工期。
用数据来说,一幢200平方的砖混或砌块住宅建设周期约需4-5个月,而建造同样规模的钢结构住宅仅需2个月时间,施工工期较短。
开发商既可降低由于市场需求变化而一起的投资风险,又可提前偿还银行贷款,加快建设资金的周转,从而带来巨大的经济效益。
4.6空间利用率高
钢结构建筑比传统建筑能更好地满足上大间、灵活分隔的要求,具有良好的空间感,空间利用的灵活性大,极大的提高面积使用率,通过减少支撑柱的截面面积和使用轻质墙板,提高建筑面积使用率,户内有效使用面积提高约6%。
在整体风格上,由于户内空间可多方案分割,钢结构建筑也更显灵活丰富,可以满足各种用户的需求。
4.7综合经济效果好
从建筑投资的多种角度来看,如投资回报、节约空间、增加空间利用灵活性等,都足够体现钢结构建筑的综合效益。
第一,投资者都希望尽可能快地收回投资成本,尽可能增加可利用面积,产生长久利润;第二,钢结构建筑工期短、自重轻、建筑费用少、施工机械化高等因素,使钢结构建筑具有极强的竞争力和良好的市场前景的发展优势。
由于钢结构的自重比较轻、施工工期比较短、施工速度快、基础造价费用低,总体使用材料减少,所以建设成本低。
依据现在我国建筑市场的建造成本分析,轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构。
5钢结构建筑的缺点
5.1施工复杂性
钢结构建筑由于在工程施工中程序复杂,故出现问题后难以进行质量问题的分析、判断和处理,如简单的焊接裂缝,就可能出现多种原因,让人无法判断。
5.2防火能力差
钢结构建筑由于自身材料问题,虽经过防火处理的钢结构,也只有两到三个小时的耐火时间,与传统的建筑相比较,远远不如其他耐火性能好。
5.3技术不够完整
由于我国钢结构技术上、加工工艺上、设备上虽与国际差不多,但是,一些产品的加工细节上不够认真,尤其在观念上,还有一定的差距,就钢结构配套的维护材料与连接件,在齐全性和耐久性上与国际水平差距比较大,这将大大阻挠了钢结构建筑的步伐。
5.4工程人员匮乏
在国内中等或是高等建筑学校中,专业的教学内容都很少涉及钢结构建筑体系。
因此,工程技术人员对钢结构建筑的专业体系只知之表面,不求甚解。
工地上更缺乏熟练的技术工人,所以从技术层面讲,虽然难度不大,但在推行中却往往缺乏得力的骨干。
6钢结构建筑的发展前景
钢结构建筑在我国发展前景广阔,仍然具有巨大的开发潜力,能够很好地适应当前时代的发展。
关于钢结构建筑业的发展前景,我们可以从钢结构建筑发展基础和国家的政策环境等方面进行分析。
钢结构建筑业在中国建筑中所占的比例虽然远远低于其他国家,但这也说明中国在钢结构建筑这一领域还具有很大的上升空间。
随着各方面条件的完善,我国的钢结构建筑正面临着新的契机。
6.1提倡环保建筑建设
近年来,环保建筑跟随着我国出现的一系列可持续发展问得题到了各方面的重视,具体包括环境污染、水土流失等,环保建筑应当具有能源利用率高、消耗低、环境好以及使用周期长等特点。
而钢结构建筑恰恰能够满足环保建筑在这方面的要求,相比于结构体系的建筑,钢结构建筑不会破坏森林,也不存在空气和噪声的污染,并且建筑材料的可回收性大大减少了固体垃圾,对促进人与自然协调发展具有重要意义。
建筑业的低碳经济为钢结构的发展提供了最强大的动力。
6.2完善的标准、规范、法律法规
当前,我国有关钢结构的标准、规范和法律法规已相对完善,先后出台和实施的《高层民用建筑钢结构技术规程》、《钢结构工程施工质量验收规范》、《网架结构工程质量检验评定标准》、《钢结构工程通病及治理》、《钢结构工程质量预控》等一系列标准、规范保障了钢结构绿色建筑从设计、施工、验收等建筑全寿命周期有法可依,有规范可循。
6.3发展轻型钢结构建筑
轻型钢结构建筑是以轻型高效钢材和轻质高效维护材料组装而成的底层或多层钢材料建筑,具有非常突出的优点,属于绿色环保建筑体系,是我国今后一段时期内重点发展的新型钢结构建筑体系。
6.4建筑质量与品质的需求,是钢结构发展的必要条件
不管是国内经济还是全球经济,都在大跨步地向前迈进。
经济提升的同时,人们的生活水平也随之提高。
在满足了马斯洛需求的低层次后,高层次的需求被提上议程。
生活的质量与品质是现代都市人谈论的热点。
住房是最低的高层次需求,对于住房的安全性和舒适性是每个人考虑的问题。
在每个现代都市,高楼大厦如山中林足,数不胜数。
然而,高楼型的建筑需要钢结构。
地质灾害的猖獗使得人们对于生命财产安全性的关注点越来越高。
除却高楼大厦需要钢结构,目前很多公共场所亦被要求采用钢结构。
钢结构能极大地提高房屋居住的舒适性和安全性,更好地满足人们对于建筑质量与品质的需求。
6.5完备的钢结构建筑设计软、硬件手段
目前,我国钢结构设计常用软件有:pm系列钢结构cad软件,钢结构设计与绘图软件、智能钢结构详图设计系统、三维钢结构设计与分析计算软件、多高层钢结构设计系统等等。
完备的钢结构建筑设计软、硬件手段,必将进一步促进钢结构绿色建筑的蓬勃发展。
6.6全面的教育培训机制
为进一步提高钢结构绿色建筑从业人员的整体素质,我国众多钢结构制造和施工企业都走产、学、研道路,采取自主研究、联合开发、委托开发、委托试验等模式,与国内众多高校展开合作关系,并对相关建筑企业从业人员进行全面的教育与培训,为钢结构绿色建筑的绿色施工奠定了坚实基础。
7结束语
钢结构建筑有其他建筑体系所不具备的卓越优势,钢结构建筑因为具有施工周期短、兼顾耐用、自重轻环保等一些不可比拟的优点,钢结构住宅将成为今后我国住宅的发展趋势。
钢结构行业建筑规范、建筑的标准也将随之逐渐完善。
相信不久的将来,钢结构必然会给建筑行业带来一次深层次的革命,钢结构的应用前景广阔。