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中國鋼結構建筑發展現狀調研及未來思考建議

2024-09-12 15:51:00

  鋼結構建筑是建筑業綠色低碳的代表,有助于形成高效益、高質量、低消耗、低排放的新型建造方式,有利于建筑業的轉型升級和實現綠色低碳發展。2023年,我國建筑業用鋼量4.8億噸,占全國粗鋼表觀消費量9.3億噸的52%。近年來,鋼結構建筑以其高強度、優越抗震性、低人工需求、短建設周期及綠色低碳等優勢,實現了快速發展。據有關數據,2023年我國在建鋼結構建筑面積達5.3億平方米,比2022年增長10.2%;鋼結構加工量為1.12億噸,比2022年增長10.5%。自2013年以來,鋼結構加工量年均增長率超過10%。
  一、鋼結構建筑發展現狀
  (一)鋼結構應用現狀
  當前,鋼結構在鐵路道路工程、大跨度橋梁工程、電力工程、海洋工程等基建領域,以及大跨空間結構、超高層建筑、學校、醫院、車站、機場、工業廠房、倉庫等房屋建筑工程中實現了大規模應用,技術體系基本成熟,也是開發商和設計單位、建筑企業的首選方案,展現了其卓越的適應性和靈活性,能夠在現有政策體系下實現市場化、可持續發展。
  盡管鋼結構在諸多領域大放異彩,但在民用住宅、中小跨徑橋梁等領域的應用卻相對滯后。根據中國建筑金屬結構協會采集的2023年竣工鋼結構重點工程數據,建筑鋼結構應用分布中,鋼結構住宅僅占1%。這一數據直觀反映了鋼結構住宅在市場推廣與接受度上所面臨的挑戰。
  據中國鋼結構協會調查數據,近10年鋼結構住宅面積占全國房屋建筑面積比重在1%左右,鋼結構建筑面積占全國建筑面積比重在10%左右。這一現狀既是對行業當前情況的客觀反映,同時也為未來鋼結構在住宅領域的廣泛應用預留了廣闊前景。
  (二)國內鋼結構住宅應用情況
  綜合中國房地產業協會、中國鋼結構協會、中國建筑金屬結構協會以及首鋼建設等單位的調研,現澆鋼筋混凝土結構(鋼混結構)住宅、裝配式混凝土結構(PC結構)住宅、鋼結構住宅的單位造價依次遞增。
  從住宅層數角度來看,除了部分地方政府推動的鋼結構保障性住房(公租房)項目外,目前國內多層(4層~6層)、中高層(7層~9層)、高層(10層以上)住宅項目采用鋼結構建筑較少。
  同時,調研了解到,鋼結構因其能提升約6%的得房率、具備施工高效便捷及施工周期短等優勢,在一定條件下,也能受到開發商的親睞。比如,上海黃浦區淮海社區100街坊項目,包含26棟別墅及3棟高層住宅,且這3棟高層住宅(其中2棟為44層,1棟為25層)全部采用了鋼結構。
  (三)鋼結構鋼材使用情況
  目前,鋼結構加工制作以板材為主,占比超過65%,型鋼占比15%~20%,遠低于發達國家平均水平(40%~60%);使用高強鋼材比例整體偏低,高效能鋼應用進展較緩慢。據中國鋼結構協會統計,2023年,建筑用板材、橋梁用板材、熱軋型鋼、鋼管和冷彎型鋼分別占鋼結構鋼材消費總量的52.0%、13.9%、16.3%、6.6%和4.7%;Q355、Q235、Q420、Q390、Q460強度級別的鋼材分別占消費總量的61.7%、14.2%、6.0%、4.8%、1.8%,其他鋼材合計占比為11.6%。
  據調研了解,有些企業已經開始提高熱軋型鋼和高性能鋼占比的嘗試,如首鋼建設、寶鋼建科等鋼鐵系統內的大型建筑企業在鋼結構用鋼品種上不斷優化升級。首鋼建設在2019年竣工交付的某高層鋼結構住宅工程上,使用型鋼的比例達到58.4%,同時還采用了一些耐候鋼等高性能鋼材;寶鋼建科在中鋼洛耐院新材料研發中心項目中,主體鋼結構全部采用高性能鋼材。
  二、鋼結構住宅推廣應用存在的主要問題
  調研發現,許多單位反映鋼結構住宅在技術、質量等方面與鋼混結構、PC結構相比沒有明顯差距,而且在施工效率、得房率、室內格局調整等方面更具優勢,從全生命周期來看,低碳綠色優勢更加明顯,前景理應很廣闊。但到目前為止,鋼結構住宅推廣應用仍然較為緩慢,主要包括以下6個方面原因。
  (一)缺乏綜合成本優勢,特色優勢發揮不夠
  有的企業反映,鋼結構住宅綜合成本與鋼混結構住宅、PC結構住宅成本已經非常接近。但多數企業反映,通常情況下,鋼結構住宅單位造價比PC結構高出100元/平方米~400元/平方米,比鋼混結構高出400元/平方米~800元/平方米,單位造價高出10%~25%。
  盡管鋼結構在提升施工效率、降低人工費用等方面具有顯著優勢,但其綜合成本仍未能達到市場競爭力的水平,這極大地削弱了房地產開發商的采用意愿,成為阻礙鋼結構住宅廣泛推廣的首要難題。
  若不解決鋼結構住宅綜合成本偏高的問題,其大規模市場化應用將面臨嚴峻挑戰。在老城改造、城中村升級等土地資源緊張、施工空間有限、項目周期緊迫且房價高昂的情境中,鋼結構住宅具備顯著的發展潛力與優勢,但因推廣力度不足,其應用尚不普遍。
  (二)上下游協同性不強,缺乏產業鏈龍頭企業
  鋼結構構件和鋼結構住宅產業設計、施工等環節,乃至其上游的鋼材產品生產,各自由不同單位完成,缺乏一個整合性的平臺及有效的內在聯系機制。這種狀況直接導致了產業鏈上下游之間的溝通不暢,整體運行效率低下,并伴隨著成本的提升。即便是產業鏈中的大型上下游企業之間,也缺乏必要的、能夠迅速響應并解決問題的聯系與協調機制。
  鋼結構住宅產業,以其鮮明的現代工業特征,展現出產業鏈長、涉及領域廣、整體性和系統性要求高的特點。然而,受制于體制機制、傳統思維模式以及市場環境等多重因素的影響,該領域內尚未孕育出能夠橫跨全產業鏈、引領行業實現跨越式發展的龍頭企業或集團。
  (三)鋼鐵材料標準與住宅設計用鋼標準銜接不緊密,構件通用化程度不高
  鋼鐵材料的標準制定通常由鋼鐵行業的相關部門負責牽頭研究起草,而住宅設計規范則是由住建行業的對應部門主導制定。由于兩部門之間缺乏有效的溝通機制,導致材料標準與設計規范之間的銜接不夠緊密,從而引發一些問題。一方面,盡管住宅領域對某些鋼鐵材料存在實際需求,但由于這些材料品種繁多、規格各異且需求量相對較小,鋼鐵企業因成本考慮而不愿組織工業化生產;另一方面,當鋼鐵企業推出新型優質鋼材品種時,住建領域卻未能及時采納并引入相應的產品標準,這限制了更先進鋼材品種在住宅建設中的推廣應用。
  構件的通用化是實現鋼結構住宅規模化、產業化發展的基石。然而,當前鋼結構住宅的結構技術體系和通用構件標準化體系繁多,大型鋼結構企業基本上都自成體系,擁有各自獨特、互不兼容的結構技術體系。這種現狀極大地阻礙了構件、部品部件的標準化生產進程,導致通用化程度低下,進而制約了鋼結構住宅的規模化發展。
  (四)教育培訓體系不適應鋼結構產業發展需要,專業人才不足
  據調研了解,鋼結構推廣應用面臨的一大障礙在于鋼結構設計師的匱乏。目前,國內結構工程師群體以從事鋼混結構設計為主,盡管PC結構作為新興領域也面臨人才短缺,但相較于鋼結構,從鋼混結構轉向PC結構的研究與學習顯得更為直接和容易。
  此外,在高校教育方面,教授們的研究重點也多集中在鋼混結構上,對鋼結構的研究相對不足。這一現象在本科教育層面尤為明顯,開設鋼結構專業的大學不多,即便有,其相關課程在本科階段也較少安排。同時,社會上針對鋼結構加工、制作、施工等領域的專業化培訓也相對欠缺,缺乏針對從業人員的系統上崗技能培訓,進一步加劇了鋼結構專業人才短缺的問題。
  (五)典型示范效應不明顯,房地產開發商及消費者認可度不高
  受政策激勵與約束的雙重引導,部分地方政府在推進保障性住房建設中,積極實施了鋼結構住宅項目,并取得了積極效果。盡管有所進展,但缺乏具有標桿意義的“過硬”鋼結構住宅示范項目,導致示范效應多停留于形式層面,缺乏深入人心、具有強大說服力的實質性宣傳。
  鋼結構住宅因其綜合成本較高等因素,并未成為房地產開發商的首選。加之消費者對鋼結構住宅存在一定的誤解和偏見,他們可能錯誤地認為這類住宅在隔音、保溫、防水等方面存在潛在問題,這種認知進一步削弱了開發商采用鋼結構住宅的意愿。
  (六)鋼結構住宅產業統籌謀劃不足,政策支持不夠具體
  當前,鋼結構住宅產業正處于一個亟待突破的關鍵階段,其面臨的挑戰之一在于統籌謀劃的缺失和政策支持的相對籠統。盡管國家層面已多次釋放出積極信號,明確了對鋼結構住宅產業的支持態度,并將其視為推動建筑業轉型升級的重要方向,但具體到實施層面,仍存在諸多待完善的空間。
  雖然政府主管部門出臺了一系列大力發展鋼結構建筑的相關文件,但整體而言政策性文件在落地時與發展目標有較大距離,地區差異也比較明顯,全面推進鋼結構建筑的市場環境有待進一步完善。需通過政策為企業營造有力條件,做好材料升級、結構升級、業態升級、數字化升級的工作,引導建筑行業向綠色、低碳、可持續方向發展。
  三、鋼結構建筑發展潛力與機遇
  自去年底以來,中國鋼鐵工業協會組織開展了系列調研,針對鋼結構建筑發展步伐相對滯后的核心原因進行了認真剖析,并在此基礎上,形成了關于鋼結構建筑發展的幾點重要看法與深刻認識。
  (一)鋼結構建筑發展潛力巨大
  由于鋼結構自身特點和優勢,以及我國鋼鐵行業、制造業良好的產業基礎,鋼結構建筑具有廣闊的發展前景,一定會是我國鋼鐵產業、相關制造業、建筑業高質量發展的新賽道,成為地方經濟發展的新增長點。
  (二)鋼結構推廣應用拐點即將到來
  所謂拐點,是指鋼結構建筑的綜合成本比鋼混結構、PC結構的成本更有優勢,產品更能得到消費者青睞。主要原因:一是鋼結構建筑符合我國經濟社會發展大趨勢和國家政策導向;二是據有關數據,目前我國建筑業就業人員40歲以上的占比超過50%,人工成本將長期呈現上升趨勢;三是鋼結構建筑全生命周期節能、減排、降碳效果突出,這種優勢未來會轉化為成本優勢;四是鋼結構建筑還有很大的提高效率、降低成本的空間等。
  (三)樹立全產業鏈協同發展理念
  鋼結構的最終產品是鋼結構建筑。鋼結構建筑涉及建筑鋼材、鋼構件和相關配套部品部件等材料供給環節,設計、制造、運輸、施工、安裝等建筑建造環節,運行、維護、改造、回收等建筑使用環節,融資、保險等金融服務環節。通過全產業鏈各環節融合發展、相互促進,提高質量水平,讓廣大消費者對鋼結構建筑喜聞樂見、發自內心地接受和青睞,是鋼結構建筑加快發展的必要基礎和前提條件。
  (四)鋼鐵及鋼結構企業面臨發展新機遇
  從鋼結構建筑特別是鋼結構住宅、中小跨徑橋涵等發展現狀看,我國還未形成完整的產業鏈,也缺乏對全產業鏈產生重大影響的大企業大集團。建筑鋼材產品向下游制品延伸、向服務延伸是潮流和趨勢,部分具備前瞻視野與雄厚實力的鋼鐵企業,憑借其在生產H型鋼、板材等高品質建筑鋼材方面的深厚基礎,加之其內部擁有的專業設計院、建設公司等多元化資源,具有搶抓機遇、創新發展的良好基礎和先發條件。
  四、鋼結構建筑推廣思路與建議
  以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,深入學習貫徹黨的二十大和歷次全會精神,完整、準確、全面貫徹新發展理念,以鋼鐵、建筑兩大產業相互融合、相互促進為主線,以鋼結構推廣應用特別是鋼結構住宅為重點,堅持目標導向、問題導向、結果導向,進一步摸清建筑領域用鋼需求,進一步化解鋼結構推廣應用難點,進一步培育貫穿全產業鏈的龍頭企業或集團,進一步完善跨行業工作推進機制,推動鋼鐵、建筑行業產業變革、綠色低碳和高質量發展不斷邁上新臺階。
  (一)加強行業引領機制建設,匯聚協同工作動力
  持續加強行業核心引領平臺的建設,有效整合多方資源與力量,推動各項工作的有序進行。穩步推進各項任務落實,確保工作不僅貼合當前行業實際,還具備前瞻視野和戰略導向,引領鋼結構建筑行業的持續健康發展。在此過程中,積極吸納各行業協會的寶貴建議,通過廣泛咨詢與討論,確保工作方向與內容既具現實意義又富含前瞻性,能夠準確把握并引領行業未來趨勢。
  為進一步擴大合作平臺,要積極探索與國內外建筑領域知名行業組織的合作建設。借鑒國際先進經驗,積極溝通交流,以期在資源共享、技術交流、市場拓展等方面實現互利共贏,共同推動鋼結構建筑產業的繁榮與發展。
  (二)多措并舉降低綜合成本,促進鋼結構住宅在重點領域的推廣應用
  通過深入開展調查研究,打開從材料生產到建筑物交工的全成本鏈條,重點對比分析典型地區與典型企業在鋼混結構、PC結構、鋼結構等不同形式住宅項目中的各環節成本。針對性地提出降本增效的措施建議,旨在優化資源配置,提升項目經濟性。
  同時,緊密圍繞國家政策導向和促進經濟平穩增長的總體部署,積極向相關部門與機構反映調研成果,倡導在保障房建設、老城改造、城中村改造升級、平急兩用設施建設、易地搬遷安置以及災后恢復重建等領域,加快推動鋼結構住宅的廣泛應用。這一舉措不僅能夠促進建筑行業的轉型升級,還能有效提升住房品質,增強社會經濟的可持續發展能力。
  (三)搭建多種形式的產業對接平臺,營造龍頭企業或集團脫穎而出的有利環境
  為強化產業鏈融合,根據企業需求搭建多元化、高效能的產業對接平臺,旨在為龍頭企業及集團打造脫穎而出的沃土。這些平臺不僅涵蓋線上信息交流平臺,還包括線下實體對接會,旨在打破信息壁壘,促進資源的高效流通與優化配置。
  圍繞企業實際需求,精心策劃并組織鋼材生產、鋼結構建筑設計、加工及專業安裝、施工等多個關鍵環節的現場對接活動,通過搭建面對面的交流平臺,有效解決上下游企業間長期存在的聯系不暢、協同效率不高的問題。此類對接會不僅能夠促進技術交流與合作創新,還能加速市場信息的傳遞與反饋,為整個鋼結構住宅產業鏈的協同發展注入強勁動力。同時,持續優化對接機制,確保平臺服務的精準性與實效性,助力更多優質企業脫穎而出,共同推動鋼結構建筑(尤其是鋼結構住宅、中小跨徑橋梁等)產業的繁榮發展。
  (四)推動建筑設計規范與鋼鐵標準融合,推廣成熟技術體系
  為進一步提升鋼結構建筑及住宅領域的發展質量,需深入研究并分析鋼鐵材料、鋼結構建筑(尤其是鋼結構住宅)等相關標準體系之間的匹配性與協調性。2024年重點提出《鋼結構設計標準》國標(GB50017)、《裝配式鋼結構住宅建筑技術標準》行標(JGJ/T 469)、《裝配式鋼結構住宅主要構件尺寸指南》等系列標準團標的修訂完善建議。
  同時,為推動鋼結構住宅技術的創新與普及,面向行業相關企業廣泛征集各自的鋼結構住宅技術體系。推廣相對成熟、具有實際應用價值及市場前景的技術體系,以期激發更多企業的興趣和參與,共同推動鋼結構住宅技術的普及與發展。
  (五)推廣鋼結構住宅示范工程,加強科學宣傳引導
  構建從鋼材生產、鋼結構加工、建筑設計、建筑施工到開發商、綠色低碳節能服務等貫穿鋼結構建筑全產業鏈各環節的展示平臺,以及無縫對接、協同發展的交流合作平臺,推廣鋼結構住宅示范工程,加強科學宣傳引導。
  結合技術體系推廣,樹立若干具有行業影響力的工程示范,建立產業融合樣板,對鋼結構住宅在節能、環保、抗震、節約成本等方面的優勢大力宣傳,提高社會認知和認同度。
  (六)加強系統研究,提出發展目標任務和政策建議
  為了促進鋼結構建筑領域的深入發展,通過廣泛的調研了解與單位推薦等方式,構建涵蓋鋼鐵與建筑行業的專家庫。依托專家庫資源,組織開展鋼結構建筑推廣應用研究。研究一是要明確發展目標,即提升鋼結構建筑的市場占有率與技術水平;二是要確立主要任務,包括但不限于技術創新、標準制定、產業鏈協同等;三是要據此提出具體的工作措施與政策建議,為政府決策與行業實踐提供有力支持。
  通過深入研究產業鏈上下游的關聯與互動,形成具有前瞻性和指導性的意見,實施相關舉措,以促進產業鏈各環節之間的緊密合作與資源共享,共同推動鋼結構建筑行業的繁榮與發展。
  相信隨著鋼結構建筑上下游產業合作和融合的不斷深化,鋼鐵和建筑產業將實現深度對接,進一步促進鋼鐵—鋼結構—建筑產業鏈的升級與變革,綠色鋼結構建筑將大有可為。

來源:鋼結構推廣應用和建筑領域用鋼需求調查工作組

編輯:張雨恬

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