王喆：推動中國鋼結構住宅技術進入新時代

??中房網(wǎng)訊 6月23日至6月24日，第八屆中國房地產科學發(fā)展論壇暨第三屆中美房地產高峰論壇在江蘇常州隆重開幕。受中國房地產業(yè)協(xié)會和中國建設科技集團的委托，中國建筑標準設計研究院作為承辦單位，積極籌備舉辦此次“新型建造”分論壇。論壇上，演講嘉賓分別從中外裝配 式住宅的發(fā)展歷程、政策環(huán)境、PC裝配式住宅、新型鋼結構住宅、SI裝配式內裝等不同角度，為大家全方位提出新型裝配式住宅發(fā)展面臨的機遇、問題及解決方案。中國建筑標準設計研究院鋼結構研發(fā)中心主任王喆作了“推動中國鋼結構住宅技術進入新時代”的主題演講，以下為演講實錄：

中國建筑標準設計研究院鋼結構研發(fā)中心主任 王喆

??王喆：各位領導，女士們、先生們，非常高興有這樣一個機會跟大家交流。我今天演講的題目叫做“推動中國鋼結構住宅進入新時代”，這幾年標準院一直在致力于推進我們行業(yè)全面產業(yè)化發(fā)展，這包括了三個部分，包括了結構的PC還有鋼結構也包括了我們的內裝工業(yè)化，應該說這幾年我們在鋼結構產業(yè)化方面實際上投入了大量的人力物力做研究然后有工程的實踐，也總結出了我們的一些經(jīng)驗。今天我把這些經(jīng)驗和大家做一個分享，來為推動我們行業(yè)鋼結構住宅的發(fā)展做出一些貢獻，我的這個講演分成下面幾個部分，首先還是簡單介紹一下我們國家鋼結構住宅發(fā)展的現(xiàn)狀。
    大家可能都很清楚，這幾年我們國家在鋼鐵方面的產能出現(xiàn)了非常嚴重的過剩。2014年我們的粗鋼產量是8.3億噸，2015年經(jīng)過限產之后也突破了8億噸，現(xiàn)在行業(yè)內有一個判斷，今后五年左右我們的鋼材價格水平也將維持在這個水平。從另外一個側面來說，我們實際上這樣的價格為推進鋼結構住宅的發(fā)展提供非常良好的契機。國家實際上在各個層面，在中央政府層面和在地方政府層面都提出了大量的政策用來促進我們鋼結構產業(yè)化的發(fā)展，特別是今年的兩會期間李克強總理在政府工作報告里面提出了要大力發(fā)展鋼結構和裝配式建筑，更為鋼結構住宅的發(fā)展提供了政策上的導向，因此從去年下半年開始到今年上半年，實際上我們國家各個地方的政府相繼出臺了大量的政策來推進鋼結構住宅的發(fā)展。比如說我們山東省明確提出要推廣鋼結構建筑。四川省也提出了要全面應用鋼結構，這樣的政策非常多，這兩天我理解到河南、河北兩個省也相繼出臺了推動鋼結構建筑相關政策的征求意見稿，我們新疆地區(qū)也已經(jīng)出了推廣鋼結構建筑的征求意見稿，所以說今后一段時期我們一方面是在產能過剩的壓力下，一方面是在政府的主導下，更多的是在鋼結構建筑自身技術不斷的發(fā)展成熟下，我們鋼結構住宅應該說會迎來發(fā)展的春天。
    也給大家列舉一下我們國家鋼結構住宅也有了很多的應用，比如說包頭的項目一百萬平米，杭州的項目六十多萬平米，應該說現(xiàn)代的鋼結構住宅有了大量的工程應用，我想這里頭可能有些專家、有些同事對這個還不是太清楚。昨天還跟一些專家交流的時候他們也提到，目前鋼結構住宅應用情況到底怎么樣，應該說已經(jīng)有了大量應用的基礎，但是也應該客觀的來評價我們傳統(tǒng)的鋼結構住宅確確實實或者說或多或少有自己自身的一些問題，后面我們會把這些問題詳細的給大家做一個解讀。
    我剛才說了，鋼結構住宅實際上是存在一些問題，包括我們的室內露梁柱，有些外墻露水、房間漏水、房間隔音差、墻體開裂這些問題或多或少的出現(xiàn)在我們已經(jīng)建成的鋼結構住宅里面，也影響了鋼結構住宅的推廣。應該說這些是不是鋼結構住宅本來的面貌呢？不是這樣子的，我們知道國外的鋼結構住宅發(fā)展應用有了幾十年的時間，而且我們在國外考察交流的時候也發(fā)現(xiàn)國外的鋼結構住宅使用的舒適型是非常好的，那么是什么原因造成了我們國家的鋼結構住宅會存在這些問題呢？我們也是經(jīng)過了大量的研究、分析，最后實現(xiàn)實際上我們國家鋼結構住宅主要是我們的設計理念和技術體系上存在了一些問題，我們通過一些研究整理出了適合我們國家鋼結構住宅發(fā)展的2.0時代的技術體系。2.0時代的技術體系首先是把我們鋼結構住宅分成了三個部分，我們知道鋼結構住宅首先它的結構主體是鋼結構的，第二是由一些裝配式的外墻板形成了外維護體系，其次是要由它適合我們鋼結構住宅的戶型包括適合鋼結構住宅的室內內裝技術共同組成一個成體系的主體，這里邊要強調的就是我們要拋棄傳統(tǒng)的鋼結構住宅，叫做重結構、輕建筑、無內裝的錯誤觀點，開啟由結構外維護內裝三大系統(tǒng)協(xié)同組成的鋼結構住宅2.0的體系，這個應該說是目前在鋼結構住宅方面的理論研究基礎，實踐很現(xiàn)實的模型昨天大家都參觀了標準院的展臺，里面展示了鋼結構住宅2.0技術里面最核心的一套技術，大家在聽完我的報告以后有興趣還可以再去參觀一下。
    鋼結構2.0集成技術剛才說了，是以建筑功能為核心。我們一致認為鋼結構住宅雖說是由鋼結構建造的，但是它的核心功能還是住宅，我們的核心理念就是要求我們的鋼結構住宅在住進去的時候，住進去的老百姓體會不到是混凝土的是鋼結構的，鋼結構住宅應該和混凝土住宅一樣好使。第二個就是鋼結構住宅畢竟結構是鋼結構的，所以叫做以結構布置為基礎。第三個是以工業(yè)化維護和內裝部品為支撐，應該是適合鋼結構住宅的戶型并且大量應用工藝化的產品來形成鋼結構住宅的產品。
    接下來我詳細的把后面幾個體系給大家做一個介紹，首先是戶型設計。這里邊有幾個問題，首先一個問題就是我們在大量的工程當中碰到的，我們有很多的開發(fā)商、甲方甚至一些政府，他們在做鋼結構住宅的時候應該說是直接把混凝土的戶型直接拿過來，說你把這個東西直接給我改成鋼結構的建筑，實際上我們知道鋼結構的建筑特點和混凝土建筑的特點是不一樣的。如果僅僅是要把混凝土的戶型生搬硬套到鋼結構上面來就會造成很大的問題，像圖里面這兩個示例如果硬套上去的話會造成有很大的危害，大家知道鋼結構住宅本身的結構主體是工廠化生產運到現(xiàn)場以后現(xiàn)場拼接安裝，外維護的墻板和內隔板、樓板實際上都是可以工業(yè)化的生產，但是這里也提到了模式化的程度不高，為什么會有這樣的感覺呢？首先我們在做鋼結構住宅設計的時候，我們很多的設計單位片面的強調鋼結構用鋼量一定要降低，降低的結果就是我們的梁柱支撐這些鋼結構構件造成了它的規(guī)格非常不統(tǒng)一，有的時候我為了降低用鋼量里邊的鋼結構的梁從三百剛到四百剛有不同的變化，鋼結構構件很難統(tǒng)一。第二就是由于我鋼結構構件規(guī)格不統(tǒng)一，導致外維護墻板的規(guī)格一個是水平方向的分支一個是數(shù)值方向的分割造成了很大不統(tǒng)一，我們知道層高是一樣的，梁和板之間的距離是要刨去梁的高度，梁高度不同的時候墻板的尺寸也是不一樣的，這就造成了雖然我們的產品是工業(yè)化的產品，但是我們的構件實際上現(xiàn)場的裁減量非常大。雖然這個產品是工廠生產運到現(xiàn)場，但是現(xiàn)場后期加工的量是非常大的，這是模式化不高。我們的設計理念就是要在鋼結構住宅里面全面推行模式化，我們知道工業(yè)化的基礎實際上就是模式化、標準化的設計。首先一個標準化就是戶型設計的標準化，這樣一個工程設計實際上我們是可以拆成若干個不同戶型的組合，通過不同戶型的組合比如說下邊的這個項目里邊不同戶型組合實際上可以做成鋼結構不同的結構變化。
    排板的模式化，我們知道鋼結構住宅大多是采用條板體系來組成外維護，條板本身是嵌在鋼結構的框架，在排板的時候我們要盡量減少現(xiàn)場對板材的剪切，那么就需要我們進行排板。我們在排板的時候還要考慮到我們的門窗、入口和拐角這些因素的構造，對我們排板尺寸的影響，考慮到這些以后要考慮到我們排板的布置。
    第三個是功能區(qū)域的標準化，我們知道目前鋼結構住宅里面廚房和衛(wèi)生間如果存在漏水或者現(xiàn)場設計的問題，可能對鋼結構后期的維護造成比較大的影響，因此后面我們要強調盡可能采用整體式的廚房和衛(wèi)生間，這就要求我們在設計的時候廚房和衛(wèi)生間盡可能模式化，能夠高度的復制。鋼結構住宅實際上有很多自身的優(yōu)點，應該說我們設計師要更多的發(fā)揮出鋼結構的優(yōu)點來，比如說鋼結構住宅可以形成室內的大空間，有室內的大空間就會有一些可以變的戶型組合變化，像這個案例就是我們同樣一個戶型在兩口居住的時候可以組成一居室，有孩子以后可以變成兩居室，后面還可以有三居室包括到人歲數(shù)大了以后可以進行改造，之所以能夠有這樣一些變化最大特點就是因為鋼結構可以提供室內大空間，能夠方便室內不同布局的變化，這個展示的是兩代居，叫做兩個不同的戶型實際上是可以通過大空間的設置最后合成一個戶型里面去。
    結構主體這塊應該說鋼結構本身這幾年一直在投入很大的科研資源在對結構主體方面進行研發(fā)，他們試圖通過結構的一些變化來滿足我們建筑的需求，這個應該說是我們鋼結構住宅推動很重要的因素，這里頭應該說是目前結構體系方面實際上是比較成熟的，有我們一些標準規(guī)范的支持。比如說我們最常見的有鋼框架支撐體系，除此之外還有一些新的體系是針對鋼結構住宅的問題有針對性的做了研發(fā)，比如說鋼管束墻結構體系，還有鋼框架內填RC墻，異形鋼管柱還有LF結構體系，這個特點就是現(xiàn)場無焊接，無濕作業(yè)，抗震性能好。
    樓板這塊應該說是鋼結構住宅的樓板比較成熟，而且能夠實現(xiàn)比較好的規(guī)劃生產和工業(yè)化的施工過程。樓梯這塊也比較成熟，可以采用PC的預制樓梯也可以采用鋼樓梯。外維護應該說是鋼結構住宅三大體系里邊最重要的體系，也是目前我們應該說暴露出問題最多的一個體系，就是外維護這個體系。外維護體系現(xiàn)在問題有這么幾個，要么是外墻漏水，我們工業(yè)化的外墻板實際上是有些縫隙的，會不會有些水漏到室內來。隔聲差，這是很多開發(fā)商包括老百姓對傳統(tǒng)鋼結構住宅的粗魯認識，就是老覺得鋼結構是空的，一敲像個鐵皮房子一樣樓下的聲音傳到樓上來，但是隔聲差確確實實是我們要在墻板里面注意的問題。還有一個就是墻板的開裂，這里面也涉及到鋼結構外維護的墻板性能要求，包括有安全性的要求、功能性的要求還有一些耐久性的要求，這里面就不詳細展開了。目前鋼結構住宅的外維護體系分成了兩大類，一類叫做嵌掛結合式的外墻板，就是標準院的展區(qū)里有這樣一個墻體，通過基層墻體有一個保溫功能，外掛一層的是保溫裝飾一體板，很大的作用就是要防止鋼結構對室外露梁產生影響。還有一個方法是整體外掛式的外墻板，將外維護的墻板掛在了梁柱外皮的外頭，比較好的解決了鋼結構冷墻的問題，但是會造成梁柱的外露。這兩種方式實際上有各自的優(yōu)缺點，鑲掛結合式是可以錯隙搭接的，也可以防止水漏進來。外掛式墻辦事機上采用的是整體吊裝，工業(yè)化程度是更高一些的。這個圖展示的是不同的墻板做法對室內露梁露柱的做法，第一個就是采用嵌掛結合式墻板的話可以通過局部柱子的外凸用這種辦法可以達到室內的不露梁不露柱。如果采用外掛式的，不管是大板還是條板梁柱都是要在室內露出來的，這里面就提到了我們內裝工業(yè)化的辦法。
    具體的墻板系統(tǒng)介紹一下，目前比較成熟的有ALC墻板還有太空板和PC板工程的應用，還有玻璃纖維復合墻板系統(tǒng)這也是一種。包括比較常用的水泥夾芯保溫復合板，還有灌漿墻體，這種墻體需要現(xiàn)場直接的進行澆鑄，所以說目前應用越來越少了。這幾種墻板各有優(yōu)缺點，設計的時候考慮到它們自身的特點做好后面具體建筑構造處理措施，來解決他們的保溫、漏水。
    裝配式內裝，這里談一下為什么鋼結構2.0的技術體系要和內裝結合在一起，因為我們知道不管是什么樣的房間都會不可避免的碰到衛(wèi)生間漏水，但是我們知道混凝土房間的漏水只是一個漏水的問題，發(fā)現(xiàn)漏水了之后想辦法把這個點堵掉就可以了。但是鋼結構的房間如果發(fā)生漏水的話，可能會對鋼結構的主體造成很大的影響。第二個是室內的梁柱外露這是實際項目的照片，項目在北京，我們看到不大的屋子里面梁和柱都在室內，實際上老百姓在使用的時候是非常不方便的，而且室內的梁柱外露，因為老百姓有風水的概念，實際上跟風水的理念也是沖突的。防腐防火我們知道鋼結構本身要做防護的，有防腐的防護還有防火的防護還有隔聲的處理，鋼結構本身的構件都是要做防護的，我們知道這個防護主要是要用板來包裹，包裹的過程實際上就是在做一些簡單的內裝，就是能不能把室內的內裝和防護防火的做法加在一起，價格的增量也不會太高。另外是管線和主體不分離，可能在現(xiàn)澆混凝土里面問題不大，但是我們知道鋼結構不管是外墻黑是內墻都是比混凝土的低一些。如果我們埋到里面去若干年之后再做二次裝修，實際上對墻板本身的破壞是比較大的，所以我們提出來在鋼結構住宅里面盡可能做到管線和結構的分離。正是因為上面這四個原因，所以我們才發(fā)現(xiàn)，實際上鋼結構住宅和內裝工業(yè)化的技術是可以完美的結合在一起，利用我們的內裝工業(yè)化技術SI技術主體和結構脫胎，對鋼結構進行防護，通過整體廚房和衛(wèi)生間的技術防止廚房和衛(wèi)生間漏水，采用這些技術是可以提高鋼結構住宅的品質。
    這塊再談一下鋼結構住宅項目推進實施的想法，今年我們也給不同的地方政府梳理當?shù)禺a業(yè)化的導向，這里邊我們也發(fā)現(xiàn)實際上在梳理這些導向的時候我們一個地區(qū)或者說一個企業(yè)在采用鋼結構住宅不同體系的時候要考慮到很多因素。比如說要針對不同地區(qū)的政策導向，不同的氣候區(qū)、抗震區(qū)要求，包括對建筑性質比如說要做多少層的、戶型是什么樣的，包括對業(yè)主的需求和目標要確定最優(yōu)的技術方案和建筑體系。具體的措施包括建筑互信和方案的確定，結構體系、外維護、內圍墻，鋼結構防護、信用性措施，這里面指的就是如何改善隔音性能提高保溫性能這些措施，這些具體的措施實際上是要跟我的鋼結構體系是息息相關的，還包括內裝的檔次以及運輸和安裝的方案，這是第一步要選擇合適的體系。第二塊是一些實施的方式，我們知道鋼結構住宅是高度工業(yè)化的產品，它的特點是系統(tǒng)多，剛才大類是分成了三類，結構、外維護還有一個是戶型內裝，實際上小類分的是更多的，不同系統(tǒng)不僅要解決自身的問題，還要解決和其他系統(tǒng)相結合、相匹配的問題，特別是在鋼結構住宅施工的時候很多工序是互相交叉的，這個時候我們就說需要設計方、施工方和運營方有一個緊密的配合，不可分割，這里頭實際上我們推薦兩種實施方式，一種叫做EPC工程總承包的方式是既可以采用由設計單位牽頭的傳統(tǒng)的方式，也可以采用施工單位牽頭的方式，特點就是可以協(xié)調順暢。第三點是全過程管理模式，在技術、工期、質量、資金等方面進行管理，落實業(yè)主要求確保項目達到最終的目標。我們只有通過權過程管理的模式才能夠做到這一點。
    最后簡單介紹一下我們有一個2.0的集成技術案例，這個主要是以我們和魯帆研發(fā)的項目做一個介紹，這個項目因為是一個示范項目所以層數(shù)不高只有六層樓，但是結構體系已經(jīng)介紹了是采用全裝配式的，現(xiàn)場無焊接的。戶型和戶型里邊的不同功能分區(qū)都是模塊化布置的，方便后邊的工業(yè)化產品的應用。在具體的內裝工業(yè)化的技術應用上采用了這樣一些不同的技術的應用，這是我們設計完了以后的效果，通過我們的內裝工業(yè)化來處理露梁露柱的問題提高房間的使用品質。
    最后我想說，鋼結構住宅實際上這兩年遇到了一個非常好的發(fā)展階段，但是應該說鋼結構住宅和PC相比還是有很多的路要走，目前鋼結構住宅發(fā)展的階段應該是和我們五年以前的PC我認為是基本上同一個時期，后面的發(fā)展空間非常大，也需要我們各界同仁共同努力，提高鋼結構住宅的品質，讓老百姓能夠真正的接受我們的鋼結構住宅，為我們的行業(yè)做出貢獻，謝謝大家。