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专家简介：林树志，工学博士，教授级高级工程师。现任厦门市建设局巡视员、副局长，兼任厦门市轨道交通建设指挥部副总指挥。中国建筑学会“答辩评审专家委员会”委员、建筑结构分会常务理事。
超高层钢结构建筑
主要结构类型
主要结构体系
工业化建筑特征明显
1）钢结构是装配式建筑真正的天然优势。
2）适合工厂化生产，可在现场组装、焊接，因而能熔为一体，保持结构的完整性。
3）能满足各种建筑高度、各种建筑平面的需要。
4）可与非承重轻质墙体材料配合使用，施工安装工业化程度较高。
5）构件制造精度高，施工吊装速度快。
标志性钢结构建筑
中国很多标志性、知名建筑都是钢结构，包括鸟巢、国家大剧院、中央电视台，还有世界最大的天文望远镜FAST。“先天优势”，钢结构建筑如雨后春笋般涌现。
钢结构公共建筑
大跨度钢结构在体育场馆、会展中心、车站、航站楼等大空间公共建筑中的应用越来越广泛，钢结构已经从一种结构设计工具演变为一种建筑潮流，具有美学与建筑工具的双重内涵。
采用钢结构的公共建筑为何日益兴起？这和钢结构与生俱来的“先天优势”分不开。钢结构抗震能力强、施工速度快、工期短、构件加工精度高、安装尺寸相对准确、可控性强。规划追求大胆创意、造型独特，结构体系必然是钢结构。
厦门典型工程实例
超高层写字楼-厦门财富中心
全钢结构建筑，地下5层，地上39层，建筑总高度192米。
特点：①跨度大、稀柱网、净空高；②结构构件截面小，有效使用面积大；③视野开阔，物业质量高；④钢结构吊装速度快；⑤逆向施工方法，节省施工工期。
厦门御花园
国内最高全钢结构住宅楼。5栋，62层，建筑高度258米。
公建住宅：室内外装修高档，外围护全部采用幕墙。主体结构可以采用纯钢结构，外围护采用幕墙，但造价高，此类高层钢结构住宅项目不多。
钢结构在高层办公楼、大型公共建筑、大跨度工业建筑乃至高档住宅（居住公共建筑）、高档酒店建筑中的推广应用基本不存在技术难题，外墙可采用幕墙解决方案，可使建筑具有良好的采光通风、隔音隔热、绿色节能、舒适环保等特点，同时外围护结构还可抗震、抗风、防渗漏。
高层钢结构建筑施工优势
结构总造价略有增加，除直接材料成本外，人工成本减少、施工模板减少等间接经济效益也十分明显。
提高结构性能。结构构件均质性好，使各构件受力均匀合理，保证结构的安全可靠。结构截面明显减小，减轻结构自重，有利于结构抗震，节省基础造价。
提高建筑的使用空间。建筑总面积、建筑总高度不变，但由于构件尺寸减小，增加了使用面积。
缩短工期。机械化施工可大大缩短工期。地下室可采用逆作法施工，可进一步缩短工期。
钢结构建筑施工效率仍有提升空间：
尽量采用钢框架-支撑体系作为钢结构建筑的主导抗侧力体系，侧向刚度由支撑提供，该体系比钢框架-钢筋混凝土筒体、钢框架-钢筋混凝土剪力墙体系的抗侧力性能好，装配效率高。
为了提高构件加工效率，应尽可能采用轧制钢材和成品型材，减少焊接钢材的使用。
为了提高装配效率，应尽可能采用现场全螺栓连接，尽力减少现场焊接工作量。
构件设计应标准化，减少构件的品种和规格，降低生产和安装成本。
普通钢结构住宅——钢结构推广应用的瓶颈
普通钢结构住宅存在的问题很多，钢结构本身并没有什么技术难点，问题在于钢结构住宅其他配套技术配套不完善，比如钢结构与外保护体系、管线设备体系、室内装修体系的配套等，还有很多问题需要解决。钢结构住宅在国内不能快速推广的原因就是外保护体系、管线设备体系、室内装修体系没有统一的规范和标准，各企业的标准体系也各有不同。
钢结构住宅并不是用钢材代替混凝土作为承重结构体系那么简单，发展钢结构住宅面临的主要问题是采用什么样的材料和体系（包括楼板、墙体、厨房和卫生间等）来与钢结构住宅相匹配。钢结构住宅的设计和施工技术已经比较成熟和完善，但在楼板、墙板等支撑体系方面还存在很多问题。楼板要具有较大的平面刚度和隔音效果，施工要方便快捷；外墙要具有防潮、防潮、隔热、保温、防裂、防火等功能；内墙要具有隔音效果，安装拆卸灵活；厨房和卫生间设施的设计也要规范。钢结构还存在防火、防腐的问题。
预制室内外系统
地板、墙板、吊顶的面层在工厂预制，制作地板、墙面、吊顶所需的部件，然后运到现场组装、吊挂。可以概括为：集成地板系统、集成墙面系统、集成吊顶系统。再加上：集成设备及管线系统，以及门窗、幕墙、集成卫浴、集成厨房、智能家居系统等，形成完整的装配式室内外装饰系统。
标准化设计：集成建筑设计、装修设计模块，BIM模型协同设计；验证建筑、设备、管线、装修零冲突。
工业化生产：统一的产品部件、统一的部件型号和规格、统一的部件设计标准。
装配式建筑：由产业工人在现场进行组装，通过工厂管理，实现组装动作和流程的标准化。
信息化协同：零部件标准化、模块化、数字化，测量数据与工厂智能制造的协同，现场进度与工程分工的协同。
装配式幕墙特点：
利用专业的工厂设备和生产工艺，将幕墙的结构、保温、防水、外装饰等功能于工厂内组装成大型板体。
在工程现场只需将大板组件简单连接固定于主体结构上即可完成幕墙安装。
网格结构规则，板片模数均匀。
单元式玻璃幕墙本身是一种装配式建筑幕墙。
预制内饰
墙体与管线分离。建筑结构使用年限在70年以上，而室内部分及设备的使用年限约为10~20年。在建筑使用年限内，至少要进行两到三次室内装修。改造施工：需将使用年限较短的部分及设备与主体结构彻底隔离，以方便日后对设备、管线的日常维护及检查。
公共管井与楼板同层排水采用公共管井与楼板同层排水，在公共走道内设置公共管井，尽量在公共空间内设置排水立管，室内排水通过水平排水管接入管井，该技术是将楼板下沉部分，实现楼板排水。
冷热水分开设计、计量，冷热水管道不埋设在主体结构内。
装配式吊顶内设有新风负压通风装置。
装配式卫生间接驳冷热水管道，实现同层排水。
利用互联网、移动通讯、摄影摄像技术，可以对预制、预加工的工厂化部品件、内外装饰系统、隐蔽工程、特殊结构、现场施工进度等加工、运输、安装的全过程进行记录，并将其他情况与BIM模型进行融合，进行全方位的管理。
中国的毛坯房是一种怪现象：
商品房作为商品，在制成成品之前都是投放市场的，而国内很多城市只卖毛坯房，毛坯房只能算是半成品，汽车、家电、服装等商品都需要制成成品，唯独商品房例外。国内这种做法让很多国外开发商无法理解，开发商（专业厂家）把半成品（毛坯房）卖给住户（外行），在国外，一个外行做精装修是不可想象的。更让人难以置信的是，一些原本推行商品房一次性装修的城市，要回归毛坯房。
商品住宅应从家装化走向专业化钢结构网，由专业开发商一次性开发从建筑到装修的一切。按照这种模式，不同的专业开发商可以为市场提供大量品种多样、风格各异的成品房，居民可以通过充分的比较，根据自己的意愿选择满意的住房。这是高品质住宅的要求，也是与国际接轨的需要。
大力发展各类钢结构房屋
①钢结构住宅包括各类高层、超高层住宅，以及城镇低层钢结构住宅。我国该类钢结构住宅规模较小，年施工量占新建住宅面积不足2%。
②在人口密集的城市地区，由于土地稀缺，适合推广超高层钢结构住宅建筑。
③汶川地震中，农村受灾最为严重，主要是因为存在大量不抗震的房屋。要从根本上解决这个问题，应借鉴欧美等发达国家的经验，在城镇、农村积极推广使用轻钢结构。轻钢结构抗震能力强，可重点推广集设计、生产、安装、装修、厨卫一体化的轻钢集成住宅。
我国住宅建设多采用砖混结构，建设标准低，抗震性能差，日后改造难度大，砖墙承重，不符合国家墙体改造方向，因此经济发达地区或有条件的地区应淘汰砖混结构。
生产实心粘土砖需要挖土取土，对耕地破坏很大，砖窑烧成污染很大，因此，全国城市、县城、乡镇、乡村全面限制使用粘土制品，禁止使用实心粘土砖，这种结构已经走到尽头，正在从城市、乡镇，再到农村，逐步淘汰。
环保风波 | 砂石行业禁采停产
2018年7月15日，住房城乡建设部、公安部、自然资源部、生态环境部、交通运输部、水利部、商务部、市场监管总局联合印发了《关于开展非法海砂治理专项行动的通知》。根据《行动通知》，决定在沿海、长江沿线有关省（区、市）开展治理非法海砂专项行动。
水利部印发《关于在全国开展河湖“四乱”专项整治行动的通知》，决定从2018年7月20日起，用一年时间在全国范围内开展河湖“四乱”专项整治行动，针对河湖管理保护中存在的突出问题，全面启动“清除四乱”专项行动。
大部分省市都出台了非常严格的政策法规，加强砂石矿资源开发管理，划定大面积砂石禁采区钢结构网，严格控制砂石矿山数量，对不符合环保要求的矿山进行关闭、停产。
砂石供应紧张，商品混凝土生产已成不可能，全国商品混凝土产量将逐年下降，建筑钢结构应用将成为大势所趋。
轻钢集成房屋体系
轻钢集成房屋：采用冷弯薄壁钢构件作为结构框架，工厂化生产板材集成拼装。截面小，自重轻，可增加使用面积5-10%，还可大幅降低地基造价。建筑造型独特，室内布局灵活，抗震性能好，绿色低碳。
建筑业的发展方向是钢结构
钢结构具有良好的性价比，特别适用于高层建筑、大跨度建筑、大悬挑建筑、高耸建筑等。与传统钢筋混凝土结构相比，钢结构具有自重轻、抗震性好、施工周期短、易修复、地基造价低、材料可回收再生、节能、节地、节水等优势。推广钢结构在建筑中的应用是绿色建筑发展的迫切需要。从建筑的全寿命周期考虑，钢结构使用年限结束后，拆除的钢材可以回收利用，减少建筑垃圾，符合循环经济的原则，是对城市环境影响最小的结构形式。
推广钢结构在建筑中的应用，将使建筑业从传统的作业方式升级为现代化的施工模式。钢结构在工厂标准化生产，在施工现场快速组装，使施工过程无噪音、无空气污染、无污水排放。这是对传统施工模式的重大改变，可以显著改善施工环境，大大提高工作效率，显著缩短施工工期。
结论
我国是钢铁生产大国，但不是钢结构应用强国，建筑钢结构材料占全国钢铁总产量不到6%，与发达国家50-60%的比例相差甚远，钢结构还有很大的发展空间。
随着政府对建筑钢结构应用的鼓励和支持，特别是随着我国经济的持续快速增长，一大批高高度、大型、大跨度、特殊形状的高层建筑、公共建筑、工业建筑等建筑工程等待兴建，这将为建筑业的发展提供新的契机，钢结构提供了广阔的应用前景。
钢结构建筑是绿色建筑的主要代表，以节能减排、绿色环保、减少建造、使用、拆除全生命周期对环境资源的压力、以及材料的回收再利用，更加可持续地发展和推广钢结构的应用，已日益成为全社会的共识。
钢结构研发投入逐年加大，钢结构应用中的关键技术问题不断被攻克，国内多家设计科研机构、钢结构制造企业在解决钢结构住宅应用瓶颈问题上取得了突破性进展，逐步为高层钢结构住宅的大规模推广应用扫清了障碍，建筑钢结构迎来了大规模推广应用的春天。
勘察设计硕士、代码编辑
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