2023年中国钢结构建筑发展现状与应用前景:绿色低碳转型助力建筑业高质量发展
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- 2025-03-13
- 钢结构资料库
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钢结构建筑在建筑业中具有绿色低碳的代表性。它有助于构建出一种新型建造方式,这种方式具备高效益、高质量、低消耗以及低排放的特点。同时,钢结构建筑有利于推动建筑业进行转型升级,也有利于实现建筑业的绿色低碳发展。2023 年,我国建筑业的用钢量达到 4.8 亿吨,在全国粗钢表观消费量 9.3 亿吨中占比 52%。自 2013 年起,钢结构加工量年均增长率超过 10%。
一、钢结构建筑发展现状
(一)钢结构应用现状
钢结构展现了卓越的适应性。钢结构展现了卓越的灵活性。钢结构能够在现有政策体系下实现市场化。钢结构能够在现有政策体系下实现可持续发展。
钢结构在很多领域都展现出了出色的表现。然而,在民用住宅以及中小跨径桥梁等领域,其应用的进展相对较为缓慢。通过中国建筑金属结构协会所采集的 2023 年竣工钢结构重点工程数据可以看出,在建筑钢结构的应用分布里,钢结构住宅所占的比例仅为 1%。这一数据清晰地表明了钢结构住宅在市场推广以及被接受的程度方面遭遇着挑战。
中国钢结构协会的调查数据显示,近 10 年里,钢结构住宅面积在全国房屋建筑面积中所占比重约为 1%。同时,钢结构建筑面积在全国建筑面积中所占比重约为 10%。这一现状既客观反映了行业当前的情况,又为未来钢结构在住宅领域的广泛应用预留了广阔的前景。
(二)国内钢结构住宅应用情况
中国房地产业协会、中国钢结构协会、中国建筑金属结构协会以及首钢建设等单位进行了调研。调研结果表明,现浇钢筋混凝土结构(钢混结构)住宅的单位造价,与装配式混凝土结构(PC 结构)住宅以及钢结构住宅相比,是依次递增的。装配式混凝土结构(PC 结构)住宅的单位造价低于钢结构住宅的单位造价,且钢结构住宅的单位造价高于前两者。
从住宅层数方面来看,目前国内多层住宅项目(4 层~6 层)采用钢结构建筑较少。同时,中高层住宅项目(7 层~9 层)采用钢结构建筑也较少。另外,高层住宅项目(10 层以上)采用钢结构建筑同样较少,除了部分地方政府推动的钢结构保障性住房(公租房)项目之外。
调研得知,钢结构具有能提升约 6%得房率的特点,还具备施工高效便捷以及施工周期短等优势。在某些条件下,它能够受到开发商的喜爱。例如,上海黄浦区淮海社区 100 街坊项目,其中包含 26 栋别墅和 3 栋高层住宅,这 3 栋高层住宅(2 栋是 44 层,1 栋是 25 层)全部使用了钢结构。
(三)钢结构钢材使用情况
目前,钢结构加工制作主要以板材进行,其占比超过 65%。型钢的占比在 15%到 20%之间。这一占比远低于发达国家平均水平,即 40%到 60%。同时,使用高强钢材的比例整体处于偏低状态,高效能钢的应用进展较为缓慢。中国钢结构协会统计显示,2023 年,建筑用板材在钢结构钢材消费总量中占 52.0%。桥梁用板材占 13.9%。热轧型钢占 16.3%。钢管占 6.6%。冷弯型钢占 4.7%。Q355 强度级别的钢材占消费总量的 61.7%。Q235 占 14.2%。Q420 占 6.0%。Q390 占 4.8%。Q460 占 1.8%。其他钢材合计占比为 11.6%。
调研得知,有些企业已着手进行提高热轧型钢和高性能钢占比的尝试。像首钢建设、宝钢建科等钢铁系统内的大型建筑企业,在钢结构用钢品种方面持续进行优化升级。首钢在 2019 年竣工交付的某高层钢结构住宅工程建设中,使用型钢的比例为 58.4%,并且采用了一些耐候钢等高性能钢材。宝钢建科在中钢洛耐院新材料研发中心项目里,其主体钢结构全部采用的是高性能钢材。
二、钢结构住宅推广应用存在的主要问题
调研得知,许多单位称钢结构住宅在技术、质量等层面与钢混结构、PC 结构相较而言并无显著差异,并且在施工效率、得房率、室内格局调整等方面具备优势,从全生命周期来看,低碳绿色的优势更为突出,其前景按理来说是很广阔的。然而截至目前,钢结构住宅的推广应用依旧较为迟缓,主要包含以下 6 个方面的原因。
(一)缺乏综合成本优势,特色优势发挥不够
有些企业称,钢结构住宅的综合成本与钢混结构住宅、PC 结构住宅的成本已极为相近。然而,多数企业表示,一般来讲,钢结构住宅的单位造价比 PC 结构住宅高 100 元/平方米至 400 元/平方米,比钢混结构住宅高 400 元/平方米至 800 元/平方米,单位造价高出 10%至 25%。
钢结构在提升施工效率以及降低人工费用等方面有着显著的优势。然而,它的综合成本却未能达到市场竞争力的水平。这一情况极大地降低了房地产开发商的采用意愿,并且成为了阻碍钢结构住宅广泛推广的首要难题。
如果不能解决钢结构住宅综合成本偏高的问题,那么它的大规模市场化应用就会面临严峻的挑战。在老城改造、城中村升级等情况下,土地资源紧张,施工空间有限,项目周期紧迫,房价也很高。而在这样的情境中,钢结构住宅有着显著的发展潜力和优势。但是,由于推广力度不够,它的应用还不是很普遍。
(二)上下游协同性不强,缺乏产业链龙头企业
钢结构构件以及钢结构住宅产业的设计、施工等环节,还有其上游的钢材产品生产环节,分别由不同的单位来完成。没有一个整合性的平台,也缺乏有效的内在联系机制。这种状况使得产业链上下游之间的沟通出现不畅,整体的运行效率比较低下,同时还伴随着成本的提升。产业链中的大型上下游企业之间,也没有足够的联系与协调机制,无法迅速响应并解决问题。
钢结构住宅产业具有鲜明的现代工业特征。它展现出的特点包括产业链长、涉及领域广以及整体性和系统性要求高。然而,由于体制机制、传统思维模式和市场环境等多重因素的影响,在该领域内还没有孕育出能够横跨全产业链并且引领行业实现跨越式发展的龙头企业或集团。
钢铁材料标准与住宅设计用钢标准之间的衔接不够紧密,构件的通用化程度不是很高。
钢铁行业的有关部门通常负责牵头研究起草钢铁材料的标准。住建行业的对应部门主导制定住宅设计规范。因为两部门之间缺乏有效的沟通机制,所以材料标准与设计规范之间的衔接不够紧密,进而引发了一些问题。一方面,住宅领域对某些钢铁材料有实际需求。然而,这些材料品种多、规格异,需求量相对较小。正因如此,钢铁企业出于成本考虑,不愿组织工业化生产。另一方面,钢铁企业推出新型优质钢材品种后,住建领域没有及时采纳,也未引入相应的产品标准。这就限制了更先进钢材品种在住宅建设中的推广应用。
构件的通用化对于实现钢结构住宅的规模化和产业化发展起着基石的作用。但是,当下钢结构住宅的结构技术体系以及通用构件标准化体系数量众多。大型钢结构企业大多都有自己独立的体系,并且各自拥有独特、相互之间不兼容的结构技术体系。这种状况严重阻碍了构件以及部品部件的标准化生产进程,使得通用化程度较低,从而对钢结构住宅的规模化发展形成了制约。
(四)教育培训体系不适应钢结构产业发展需要,专业人才不足
调研得知,钢结构推广应用遇到的一个大障碍是钢结构设计师的缺乏。当下,国内结构工程师群体主要从事钢混结构设计。虽然 PC 结构作为新兴领域也存在人才短缺的情况,但和钢结构相比,从钢混结构转向 PC 结构的研究与学习更直接且更容易。
在高校教育方面,教授们的研究重点主要集中于钢混结构,而对钢结构的研究则相对欠缺。在本科教育层面,这种现象更为突出,开设钢结构专业的大学数量不多,即便有开设该专业的大学,其在本科阶段安排的相关课程也比较少。社会上针对钢结构加工、制作、施工等领域的专业化培训存在相对欠缺的情况,并且缺乏针对从业人员的系统上岗技能培训,这进一步加剧了钢结构专业人才短缺的问题。
(五)典型示范效应不明显,房地产开发商及消费者认可度不高
部分地方政府在推进保障性住房建设时,受到政策激励与约束的双重引导,积极开展了钢结构住宅项目,并且取得了良好成效。然而,尽管有了一定的进展,但却缺少具有标杆意义的“过硬”钢结构住宅示范项目,这使得示范效应仅仅停留在形式方面,缺乏那种能够深入人心且具有强大说服力的实质性宣传。
钢结构住宅由于综合成本较高等原因中国钢结构协会网,没有成为房地产开发商的首要选择。并且消费者对钢结构住宅有着一定的误解和偏见,他们或许会错误地觉得这类住宅在隔音、保温、防水等方面存在潜在的问题,这种认知使得开发商采用钢结构住宅的意愿进一步降低。
(六)钢结构住宅产业统筹谋划不足,政策支持不够具体
当前,钢结构住宅产业处在一个亟需突破的关键时期。它面临的挑战之一是缺乏统筹谋划,政策支持也相对笼统。虽然国家层面多次发出积极信号,明确了对钢结构住宅产业的支持态度,并且将其当作推动建筑业转型升级的重要方向,然而在具体实施层面,依然有许多需要完善的地方。
政府主管部门出台了一系列大力发展钢结构建筑的相关文件。整体来看,政策性文件在落地时与发展目标存在较大距离,且地区差异较为明显。全面推进钢结构建筑的市场环境需要进一步完善。需借助政策为企业创造有力条件,做好材料升级、结构升级、业态升级以及数字化升级等工作,从而引导建筑行业朝着绿色、低碳、可持续的方向发展。
三、钢结构建筑发展潜力与机遇
去年底之后,中国钢铁工业协会开展了一系列调研。对钢结构建筑发展步伐相对滞后这一情况进行了认真分析。重点剖析了其核心原因。在此基础上,形成了关于钢结构建筑发展的若干重要看法以及深刻认识。
(一)钢结构建筑发展潜力巨大
钢结构建筑因其自身特点和优势,再加上我国钢铁行业以及制造业良好的产业基础,所以具有广阔的发展前景。它必定会成为我国钢铁产业、相关制造业以及建筑业高质量发展的新赛道,也会成为地方经济发展的新增长点。
(二)钢结构推广应用拐点即将到来
所谓拐点,意味着钢结构建筑的综合成本相较于钢混结构和 PC 结构的成本更具优势,并且其产品更能获得消费者的喜爱。主要原因如下:其一,钢结构建筑契合我国经济社会发展的大趋势以及国家政策的导向;其二,依据相关数据,当下我国建筑业中 40 岁以上的就业人员占比超出 50%,人工成本将会在长期内呈现上升的态势;其三,钢结构建筑在全生命周期内的节能、减排以及降碳效果较为显著,这种优势日后会转变为成本方面的优势;其四,钢结构建筑存在着较大的提升效率以及降低成本的空间等。
(三)树立全产业链协同发展理念
钢结构的最终产品为钢结构建筑。钢结构建筑包含建筑钢材等材料供给环节,包含设计等建筑建造环节,包含运行等建筑使用环节,包含融资等金融服务环节。同时,钢结构建筑还涉及钢构件和相关配套部品部件等材料供给环节,涉及运输等建筑建造环节,涉及维护等建筑使用环节,涉及保险等金融服务环节。全产业链各环节融合发展且相互促进,能够提高质量水平。广大消费者对钢结构建筑是喜闻乐见的,他们会发自内心地接受和青睐钢结构建筑。这是钢结构建筑加快发展的必要基础和前提条件。
(四)钢铁及钢结构企业面临发展新机遇
从钢结构建筑的发展现状来看,尤其是钢结构住宅以及中小跨径桥涵等方面。可以看出,我国尚未构建起完整的产业链,并且也缺少能够对全产业链产生重大影响的大企业大集团。建筑钢材产品向下游制品延伸以及向服务延伸是一种潮流和趋势。部分钢铁企业具有前瞻视野且实力雄厚,它们凭借在生产 H 型钢、板材等高品质建筑钢材方面的深厚根基。同时,这些企业内部拥有专业设计院、建设公司等多元化资源。因此,它们具备抢抓机遇、创新发展的良好基础和先发条件。
四、钢结构建筑推广思路与建议
(一)加强行业引领机制建设,汇聚协同工作动力
持续加强建设行业核心引领平台,将多方资源与力量进行有效整合,以此推动各项工作有序开展。稳步推进各项任务的落实工作,要确保工作既贴合当下行业实际情况,又具有前瞻视野和战略导向,从而引领钢结构建筑行业持续健康地发展。在此过程中,积极吸纳各行业协会的建议,这些建议十分宝贵。通过广泛地咨询以及深入地讨论,确保工作的方向和内容既具有现实意义,又富含前瞻性,能够精准地把握并引领行业的未来趋势。
要进一步扩大合作平台,需积极探索与国内外建筑领域知名行业组织的合作建设事宜。积极借鉴国际先进经验,并且保持积极的沟通交流状态,这样就能在资源共享、技术交流、市场拓展等方面实现互利共赢,共同推动钢结构建筑产业走向繁荣并得到发展。
采取多种措施来降低综合成本,以此促进钢结构住宅在重点领域的推广和应用。
深入开展调查研究,将全成本链条从材料生产打开至建筑物交工。重点对比分析典型地区与典型企业在钢混结构、PC 结构、钢结构等不同形式住宅项目的各环节成本。针对性地提出降本增效的措施建议,目的是优化资源配置,提升项目经济性。
同时,紧密围绕国家政策导向,积极向有关部门与机构反映调研成果,倡导在保障房建设等领域加快推动钢结构住宅的广泛应用;紧密围绕促进经济平稳增长的总体部署,积极向有关部门与机构反映调研成果,倡导在老城改造等领域加快推动钢结构住宅的广泛应用;紧密围绕促进经济平稳增长的总体部署,积极向有关部门与机构反映调研成果,倡导在城中村改造升级等领域加快推动钢结构住宅的广泛应用;紧密围绕促进经济平稳增长的总体部署,积极向有关部门与机构反映调研成果,倡导在平急两用设施建设等领域加快推动钢结构住宅的广泛应用;紧密围绕促进经济平稳增长的总体部署,积极向有关部门与机构反映调研成果,倡导在易地搬迁安置等领域加快推动钢结构住宅的广泛应用;紧密围绕促进经济平稳增长的总体部署,积极向有关部门与机构反映调研成果,倡导在灾后恢复重建等领域加快推动钢结构住宅的广泛应用。这一举措有助于增强社会经济的可持续发展能力。
搭建多种形式的产业对接平台,为龙头企业或集团创造脱颖而出的有利环境。
为强化产业链的融合,按照企业的需求搭建了产业对接平台,这个平台是多元化且高效能的。其目的是为龙头企业及集团打造一个能让它们脱颖而出的环境。这些平台既包含线上的信息交流平台,又包含线下的实体对接会。它们的作用是打破信息的壁垒,促进资源能够高效地流通以及进行优化配置。
围绕企业实际需求,精心策划了钢材生产的现场对接活动,精心组织了钢结构建筑设计的现场对接活动,精心进行了加工及专业安装的现场对接活动,精心开展了施工的现场对接活动等多个关键环节的活动。通过搭建面对面的交流平台,能够有效解决上下游企业间长期存在的联系不畅的问题,也能够有效解决上下游企业间长期存在的协同效率不高的问题。此类对接会一方面能够促进技术交流与合作创新,另一方面能加速市场信息的传递与反馈,从而为整个钢结构住宅产业链的协同发展注入强劲动力。并且,要持续优化对接机制,以确保平台服务的精准性与实效性,帮助更多优质企业崭露头角,一起推动钢结构建筑(尤其是钢结构住宅、中小跨径桥梁等)产业的繁荣发展。
(四)推动建筑设计规范与钢铁标准融合,推广成熟技术体系
为提升钢结构建筑及住宅领域的发展质量,需要深入研究钢铁材料的相关标准体系,需要深入分析钢结构建筑(尤其是钢结构住宅)的相关标准体系,以研究并分析它们之间的匹配性与协调性。2024 年重点提出对《装配式钢结构住宅主要构件尺寸指南》等系列标准团标进行修订完善的建议。
同时,为了推动钢结构住宅技术的创新与普及中国钢结构协会网,向行业相关企业广泛征集它们各自的钢结构住宅技术体系。推广那些相对成熟、具有实际应用价值以及市场前景的技术体系,希望以此激发更多企业的兴趣并促使它们参与进来,共同推动钢结构住宅技术的普及与发展。
(五)推广钢结构住宅示范工程,加强科学宣传引导
构建一个展示平台,涵盖钢材生产、钢结构加工、建筑设计、建筑施工等环节,还涵盖开发商以及绿色低碳节能服务等环节;构建一个交流合作平台,实现无缝对接且协同发展;推广钢结构住宅示范工程;加强科学宣传引导。
结合技术体系进行推广,树立一些具有行业影响力的工程示范,建立产业融合的样板,大力宣传钢结构住宅在节能、环保、抗震以及节约成本等方面的优势,以提高社会对其的认知度和认同度。
(六)加强系统研究,提出发展目标任务和政策建议
为促进钢结构建筑领域深入发展,进行广泛调研了解并通过单位推荐等方式,构建起包含钢铁和建筑行业的专家库。借助专家库的资源,组织并开展钢结构建筑的推广应用研究。研究一是明确发展目标,要提升钢结构建筑的市场占有率以及技术水平;二是确立主要任务,包含技术创新、标准制定、产业链协同等方面;三是依据此提出具体的工作措施和政策建议,为政府决策以及行业实践给予有力的支持。
深入研究产业链上下游的关联与互动,从而形成有前瞻性和指导性的意见,接着实施相关举措,目的是促进产业链各环节紧密合作以及资源共享,共同推动钢结构建筑行业的繁荣与发展。
相信随着钢结构建筑上下游产业合作的不断深化,钢铁产业将与建筑产业实现深度对接。这将进一步促进钢铁—钢结构—建筑产业链的升级与变革,绿色钢结构建筑也将有很大的发展空间。
2023年钢结构建筑钢结构住宅优势
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