作者单位：中国建筑设计研究院集团有限公司
介绍
近年来，我国在装配式建筑方面取得了长足进步，激励政策、标准逐步完善，在科研成果、示范项目、人才培养等方面取得了突出成绩。作者全面介绍了我国装配式建筑发展政策及相关标准，重点介绍了装配式钢结构建筑领域，阐述了我国装配式钢结构的发展现状及存在的问题。最后指出，要发展装配式钢结构建筑，应加强装配式墙板构件的研发与应用，充分发挥其在施工质量、工期等方面的优势。
我国装配式建筑发展背景
1.国家层面：鼓励发展装配式建筑
建设政策相继出台
2015年以来，国家多次出台政策，设定装配式建筑的发展目标，划定重点区域并制定相应的激励政策，因地制宜引导我国装配式建筑健康快速发展。
1、2015年12月20日，时隔37年的中央城市工作会议胜利召开，习近平总书记发表重要讲话。会议指出：“要一手抓建设，一手抓管理，转变城市发展方式，完善城市治理体系，提升城市治理能力，破解城市病等突出问题；要狠抓统筹谋划，在重点领域谋求突破，着力提高城市发展的可持续性和宜居性。”
2、为全面贯彻落实中央城市工作会议精神，2016年2月6日印发《中共中央 国务院关于进一步加强城市规划建设管理的若干意见》，要求“发展新型建造方式，大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短施工工期，提高工程质量。打造国家装配式建筑生产基地。加大政策扶持力度，力争用10年左右时间，使装配式建筑在新建建筑中的占比达到30%！”
3、2016年9月14日，李克强主持召开国务院常务会议，部署加快推进“互联网+政务服务”，深化政府自身改革让企业和民众更大程度受益；决定大力发展装配式建筑，推动产业结构调整升级。重点以京津冀、长三角、珠三角城市群等常住人口300万以上城市为重点，加快提高装配式建筑在新建建筑面积中的比重。
4、2016年9月27日，国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发〔2016〕71号），再次明确了推广装配式建筑的30%发展目标和区域层次，规定了完善标准体系、创新装配式建筑设计、优化部品部品生产、提升装配式建筑水平、推进建筑全装修、推广绿色建材、推进工程总承包、确保质量安全八大主要任务钢结构建筑在我国的发展，并确定了大力推进人才队伍建设的任务。
5.2017年2月21日，《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19号）印发，指出建筑业是国民经济支柱产业，并提出了深化建筑业简政放权改革、改进工程建设组织模式、加强工程质量安全管理、优化建筑市场环境、提高从业人员素质、推进建筑业现代化、加快建筑业走出去等七项具体举措。
6、2016年11月19日，时任住房城乡建设部部长陈政高在上海召开的全国装配式建筑工作现场会上发表重要讲话，要求做好以下七项工作。一是全面落实装配式建筑发展目标和重点任务（30%）；二是全面形成装配式建筑技术标准；三是加大基础产业建设（培育骨干企业）；四是建设新型劳动者队伍；五是进一步加大政策支持力度（引入社会资本）；六是推动建筑业管理体制机制创新（工程总承包）；七是住房城乡建设部门要在装配式建筑发展上有所作为。
7、2017年3月28日，住房和城乡建设部总工程师陈一鸣在长沙召开的全国装配式建筑工作会议上作重要讲话。住房和城乡建设部科技司司长苏云山主持会议并印发《“十三五”装配式建筑行动计划》，培育50个以上装配式建筑示范城市、200个以上装配式建筑产业基地。来自京津冀、长三角、珠三角装配式建筑重点推广区域14个城市和武汉、成都、青岛、长春等积极推广区域18个城市的住房和城乡建设系统有关负责人、专家学者、相关企业负责人出席会议。
除了国家层面的政策外，地方政府也积极落实国家和住建部相关文件精神，出台相应法规和激励政策，在当地大力推动装配式建筑的推行。
2. 技术层面：国家和地方密集
颁布标准和图集
近两年，随着鼓励装配式建筑的政策频频出台，国家及住建部也积极推动装配式建筑标准及图纸的编制，《装配式混凝土建筑技术标准》《装配式钢结构建筑技术标准》《装配式木结构建筑技术标准》《装配式建筑工程消耗定额》4项国家标准相继颁布实施，《装配式建筑评价标准》国家标准已报批，即将实施。
加上此前实施的《装配式混凝土结构技术规范》《装配式混凝土结构设计范例》《装配式混凝土结构连接节点构造》《装配式混凝土剪力墙外板》《装配式混凝土剪力墙内板》《桁架钢筋混凝土叠合板》《装配式钢筋混凝土楼板建筑》《装配式钢筋混凝土阳台板、空调板及女儿墙》以及各地编制实施的地方标准，已经形成了支撑装配式建筑项目实施的标准体系。目前，在编的装配式建筑相关行业标准、地方标准、学术及协会标准已有数百项，相信将对整个装配式建筑产业链的发展起到良好的规范和引导作用。
（三）装配式建筑的构成
装配式建筑具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用六大典型特征，装配式建筑的典型结构如图1所示。
图1 装配式建筑典型组成
我国钢结构建筑的发展现状
1、我国钢铁工业发展情况
我国钢铁行业发展大致可分为建国至20世纪80年代的短缺期、20世纪90年代至2012年的快速上升期、2013年至今的产能过剩期（图2）。
图2 全球及我国钢铁产量
1、钢荒时期：建国后至20世纪80年代，我国缺钢，以“节钢”为基本国策，钢铁工业缓慢发展。
2、快速上升期：这一时期可以从上世纪九十年代改革开放开始一直延续到2012年。这一阶段，我国钢铁行业快速上升，1996年我国钢产量突破1亿吨，位居世界第一。此后，我国钢产量不断上升，2000年至2007年间，我国钢产量年均增长率超过20%，2008年产量突破5亿吨。
3、产能过剩时期：2013年以后钢铁产能过剩的标志就是产能利用率下降、价格下跌。2013年以来，我国钢铁产能利用率仅为71.2%，钢价持续下跌。2015年钢结构建筑在我国的发展，我国大型钢铁企业半数以上亏损。
2、我国钢结构公共建筑发展现状
改革开放以来，我国钢结构得到了前所未有的发展，尤其在公共建筑领域，钢结构建筑蓬勃发展，从传统的厂房、多层住宅拓展到超高层建筑、大跨度展览中心、体育场馆、大型交通建筑等，据统计，在建、竣工200米以上超高层钢结构建筑已逾千栋，我国公共钢结构建筑正朝着更高、更宽、更轻的方向发展。
钢结构高层建筑
广州塔高600米，于2009年竣工。
上海中心大厦高632米，于2016年竣工。
钢结构交通建筑
北京首都国际机场T3航站楼于2007年竣工
大跨度场馆建筑
国家体育场（鸟巢）跨度 332 米 2008 年建成
3、我国钢结构住宅发展现状
相比之下，我国住宅领域钢结构的发展却十分缓慢，我国最早的钢结构住宅是1994年在上海北蔡建造的一栋8层钢结构住宅，此后20年建造的钢结构住宅数量与钢结构公共建筑数量相差甚远，目前占比不足1%！
近年来，我国在北京、鞍山、上海、天津、广州、深圳等地开展了钢结构住宅的设计研究和工程实践，相继建成了上海中府城、北京晨光家园、亦庄青年公寓等一批多层钢结构住宅试点项目，均发挥了典型示范作用。
莱港樱花园
北京晨光之家
近年来，我国已建成的钢结构住宅项目统计情况如表1所示。
表1 钢结构住宅项目统计
（四）钢结构房屋的基本组成
按照不同的分类方法，钢结构住宅可分为“三大体系”或“四大体系”：按基本结构划分，钢结构住宅可分为外防护体系、结构支撑体系、内部填充体系；按系统功能划分，钢结构住宅可分为主体结构体系、外防护体系、内装修体系、设备管线系统四大体系。
1.结构体系
钢结构住宅的结构体系可分为：钢框架体系、钢框架-支撑体系、钢框架-核心筒体系、钢框架模块-核心筒体系、钢框架-剪力墙体系，其适用范围及特点见表2。当然，随着技术的不断进步，还会出现更新的钢结构体系。
表2 钢结构住宅结构体系
2. 外部保护系统
钢结构房屋外围护体系可分为块状、大板、条板等类型，如图3和表3所示。
图3 钢结构住宅围护系统
表3 钢结构住宅建筑外围护系统
3. 内饰系统
传统建造方式存在诸多弊端，如传统毛坯装修方式，室内装饰体系与结构体系未分离，难以适应住宅产业的现代化；建筑设备管线未分离，水电管线埋设在结构层内，无法实现“百年老房”，造成社会资源的严重浪费。
目前传统钢结构房屋存在六大系统问题，具体如下：
（1）结构体系与户型冲突。户型仍然采用剪力墙结构的设计方式，凹凸面多，结构体系与户型匹配度低。
（2）梁、柱外露。钢构件截面较大，往往突出于墙体，占用室内空间，限制家具布置和房间布置。
（3）湿作业量大、二次砌筑等。目前钢结构住宅围护体系还存在砌块墙体，使用过程中容易产生开裂，影响整栋建筑的使用寿命。目前钢结构楼面为现浇混凝土结构，影响工期。
（4）防火、防水、保温、耐腐蚀、隔音等。这些都是由钢材本身的特性决定的。与钢筋混凝土剪力墙体系相比，存在材料方面的不足。
（5）传统装修。目前，室内装修体系没有脱离结构体系，设备管线没有脱离结构体系，水电管线预埋在结构内，管线老化需要破坏结构进行修复。
（6）造价较高。虽然近年来钢材价格有所下降，但与钢筋混凝土剪力墙结构相比，其建筑造价仍然较高。再加上适用于钢结构房屋的维护系统价格也较高，导致钢结构房屋总体造价较高。
目前，六大典型问题可以通过采取措施避免和解决，具体解决方法请关注笔者的文章《装配式钢结构建筑工程实践》，该文章将在本网站后续报道中发布，敬请关注。
关于装配式钢结构建筑发展的几点思考
1. 首先澄清两个误解
1. 将装配式建筑等同于预制混凝土结构（PC）
装配式建筑是由预制的构件、部品在现场组装而成的建筑，装配式建筑的结构形式有混凝土结构、钢结构、木结构及各类组合结构。
近年来，很多人把装配式建筑等同于装配式混凝土结构（PC），这不仅忽视了钢结构、木结构、组合结构等类型的装配式建筑，导致可识别的装配式建筑范围大幅缩小；而且只注重主体结构的装配，没有重视外围护系统、室内装修及设备管线系统的装配，导致装配式建筑的认知度较低。
2.所有钢结构建筑都属于装配式建筑
钢结构建筑主体结构确实是装配式的，但如果只考虑主体结构的装配式，外护、内装饰系统还是采用传统的施工方式，导致钢结构建筑施工质量好、施工精度高的优势没有得到充分发挥，不能称之为装配式钢结构建筑。只注重钢结构的研发，而忽视与之配套的外护、内装饰部分研发，是装配式钢结构住宅发展缓慢的主要原因！
2.装配式钢结构建筑的发展
应加强装配式墙板构件研发与应用
目前，钢结构建筑中主体结构技术相对成熟，而与之配套的外护、内隔墙技术研究相对滞后；用砌块砌筑的外墙、内隔墙并不适合钢结构建筑，也不符合装配式建筑的发展方向。
1. 外墙板
钢结构公共建筑中应用最为广泛的预制外护体系有幕墙、PC板等，但由于其造价相对较高，仅应用于高端住宅项目。只有加强复合外墙板及其连接技术的研发，才能改变钢结构住宅大块砌筑的现状，从而避免外墙开裂、渗水等常见问题。
为推动装配式外墙围护体系在居住区的推广应用，应加强外墙围护与保温装饰一体化，或外墙围护与保温一体化的产品研发（如ALC条+保温一体化板等），发展外墙板与钢结构之间的连接技术，连接节点应能适应钢结构建筑在地震或风荷载作用下的性能。
2. 内部隔板
钢结构建筑内隔墙宜采用轻质隔墙板，常用的有ALC条板、轻钢龙骨石膏板、玻璃纤维增强水泥板等，并应进一步加强与钢结构的集成产品及其连接技术的研发。
（三）装配式钢结构住宅发展
应充分发挥其施工质量、施工工期的优势。
1、施工质量好，施工精度高
钢结构构件由各种型材组成，制作简单，工业化程度高，加工精度高。现场组装采用螺栓或焊接，保证施工精度，为外墙、内隔墙安装装修提供了便利。钢结构加工制造公司和安装公司的质量体系比较健全，钢结构建筑施工质量容易保证。钢结构构件是绿色建筑材料，不仅污染小，而且可以回收利用。
2、施工速度快，可有效缩短施工工期
钢结构构件全部工厂生产，现场组装，一般每层楼只需2到3天，所以施工速度很快。外墙、内隔墙采用工厂生产，运输到现场组装的集成墙板，不仅保证了外墙、内隔墙的质量，也大大缩短了工期。
3.抗震性好
相对于传统混凝土建筑，钢结构建筑自重较轻，加之钢结构延性好，塑性变形能力强，因此在大地震作用下钢结构建筑的安全可靠性大大提高，特别适合用作高烈度地区的幼儿园、学校、医院等重点防御建筑。
张守锋
现任中国建筑设计研究院有限公司装配式建筑工程研究院副院长、总工程师，国家一级注册结构工程师，教授级高级工程师，国家装配式建筑产业技术创新联盟专家委员、中国建筑学会建筑产业现代化发展委员会理事、中国勘察设计协会建筑工业化分会理事、北京市住宅产业化专家委员会专家委员。
研究领域：建筑结构设计、建筑工业化与装配式建筑等。
代表项目：北京郭公庄一期公租房、通州太湖公租房、北京万科蓝山、上海海航大厦等。
代表性科研成果：《装配式建筑评价标准》、《装配式混凝土结构施工图审查要点》等。
