6、钢结构建筑物
近20多年来，随着冶金、制造和材料科学的进步和发展，发达国家的钢结构建筑发生了突飞猛进的进步。
在我国，钢结构建筑仍然处在初期启蒙阶段，与发达国家还存在着巨大的差距，建筑师和结构工程师的思维基本还停留在钢筋混凝土框架结构体系上。
目前大多数建筑设计人员都是学土木工程的，只熟悉“梁柱式”建筑体系和“砌块类”建筑维护结构，设计的建筑物都是四平八稳的箱型构造，对千奇百怪的钢结构建筑体系非常生疏。
近年来，虽然政府和一些企业在大力推进钢结构建筑，但由于我国的钢结构教学严重滞后于钢结构建筑实践，大多数高等院校都没有开设《钢结构》这门课程。即使开设了《钢结构》课程，教科书也只是在《材料力学》（根据1962年5月审订的高等工业学校“材料力学教学大纲（试行草案）编制的1964年版教材）课程上稍加延伸，主要内容都集中在单根构件的力学设计上，《钢结构》教材和《材料力学》教材几乎就没有太大的差别，其力学模型都还是简支梁。
另外，目前国内基本上还没有《钢材建筑学》教材，所以多年来高等院校建筑学专业只能讲授《土木建筑学》，无法讲授《钢材建筑学》。由于缺少钢结构建筑体系和钢结构建筑物造型内容的介绍。这就使得国内建筑院校学生对20世纪涌现出来的各种不同类型的钢结构建筑体系和钢材建筑物造型十分陌生，造成目前钢结构设计和钢材建筑物设计人才奇缺。
由于对钢结构建筑和住宅的宣传和普及教育不够，人们对钢结构建筑和住宅还存在着很大的误解，认为只有采用“梁柱体系”和“秦砖汉瓦”建造的建筑物才是“永久性建筑”，而采用其它建筑结构体系和建筑材料的建筑物都是“临时建筑”或“简易房”。最具有代表性的例子就是深圳新、老高交会馆了。在深圳“老”高交会馆随处都可以见到现代钢结构建筑要素和特征，例如大跨度空间桁架、全立面玻璃幕墙、轻质外墙挂板、大跨度波纹钢屋顶、有桅杆的张力结构等（图6-16），而且其造型新颖、飘逸、亮丽，是“梁柱体系”和“秦砖汉瓦”建筑物根本无法比拟的。就是这样一栋充分体现了现代钢结构建筑优势的建筑物却被错误的定义为“只是一个钢管材料的‘临时建筑’”（21世纪经济导报，2005.10.13日报道），要被“拆”除掉，而取而代之的“永久性建筑”——深圳“新”高交会馆却是典型的“四平八稳”的“梁柱体系”建筑物，“梁”是带有张拉弦杆的巨型箱式钢梁，“柱”是钢筋混凝土柱（图6-17）。伟大的物理学家和发明家，亚力山大·格拉哈姆·贝尔在发明空间桁架结构称之初，曾经骄傲的宣称：这种结构体系（即“钢管材料的‘临时建筑’ ”）不仅可供类似风筝和飞机等轻型骨架之用，也可以供其他任何结构使用，特别是可以广泛应用于建筑物中。在贝尔发明空间桁架结构之初，就有报道称：“给建筑界带来新观念的这种结构，必将成为未来建筑的重要元素”。如今，在现代钢结构建筑中，确实是随处都可以看到贝尔的建筑结构思想。由此看来，建筑技术落后并不可怕，怕的是思想和观念的落后。
图6-16
图6-17
7、钢材建筑物大趋势
尽管钢材作为建筑材料使用已经有近2000年的历史（公元58~75年，中国人用铁链建成了兰津桥，图18），大批量工业化使用钢材（一般认为从公元1779年，在英格兰塞温河上建造科尔布鲁克德尔大桥开始）也已经有200多年时间了，但真正意义上的现代钢结构建筑，是起始于公元1851年，约瑟夫·帕科斯顿设计和建造的伦敦世界博览会会场水晶宫。
图6-18
钢结构建筑的一个主要特点就是创新性。100年来，建筑新材料、新工艺和新体系不断涌现，人们对建筑功能和建筑造型的理解也发生了翻天覆地的变化。钢结构建筑另一个特点是使建筑高度产业化。除了相对落后的地区，或是大型和高大的建筑物之外，整个世界建筑业都在向着大批量工业化生产方向靠拢。这一切在很大程度上都得益于钢材的高强度和易加工性。20世纪的许多建筑大师首先都是把住宅建筑作为自己的试验场地，来试验各种新型建筑体系、建筑工艺和建筑材料，尤其是钢材，成功之后再推广应用到大型和高层建筑物上。最早在住宅建筑里采用钢材的人是19世纪著名的比利时新艺术派建筑师维克多·霍塔，其经典之作是他1898年在布鲁塞尔设计的私家住宅，现在已经改建为霍塔纪念馆。他不但在建筑物立面使用了大量的钢材，在内部也采用了钢材结构，效果极富有感染力。在住宅里使用钢材作为承重骨架，则起源于德国鲍豪斯学派。画家乔革·玛恰和阿道夫·迈耶为1923年的德国鲍豪斯展览会设计了一套实验钢材骨架住宅。在将近一个世纪的历史行程中，通过几代人的苦苦追寻和持久探索，钢结构住宅技术终于越来越成熟。在澳大利亚、美国、加拿大、日本和欧洲，都广泛采用钢材作为建筑承重结构材料。主要原因是钢材加工工艺在不断的进步，质量越来越好。另外，钢材本身的性能优越，特别适合大批量工业化生产，对环境的危害小。因此，钢结构住宅在全球范围内都受到了追捧。进入20世纪90年代以后，由于传统的木骨架住宅受到环保、造价、生产技术和制造工艺等方面原因的逼迫，迫使美国人对成熟的木骨架住宅技术进行改造和发展，并加入新的发明创造，开发出了冷轧钢骨架住宅。这才真正使得钢材骨架住宅在全球范围内得到快速普及。另外，钢材作为建筑材料，提供了极其稳定的价格，也提供了出众的性能特性。钢材的尺寸稳定，质量始终如一。钢材不会腐烂、翘曲、劈开、破裂或蠕动。白蚁不会吃它，并且不会燃烧。所有这些优点，加上木材的难题长期存在，所以世界各国的钢材产业和建筑产业都在加紧参与这个新市场。澳大利亚、新西兰、美国、加拿大、日本和欧洲，都在加紧推广冷轧钢材骨架住宅。最近几年来，冷轧钢材骨架住宅的新技术、新材料、新工艺和新体系正在不断的推陈出新，日新月异，让人有点目不暇接。在20世纪90年代初期，美国全国各行各业（政府、建筑行业、钢铁行业、制造业、各种各样的社会组织和消费者）突然一起奋力，以迅雷不及掩耳的速度推出了冷轧钢材骨架体系住宅，使得住宅产业化和工厂化制造住宅技术有了突飞猛进，并迅速普及到了全球范围内（美国、加拿大、澳大利亚、新西兰、日本、欧洲），在中国也能够见到少量的冷轧钢材骨架住宅。在美国，不但早已把预制成型的冷轧钢材骨架用于多层和高层建筑的内隔墙和楼层上，现在已经把预制成型的冷轧钢材骨架用于重钢或钢筋混凝土框架结构大厦的外墙上。到2000年左右，美国的镀锌冷轧钢材住宅就激增到了325000套。到2000年，澳大利亚的钢结构住宅已经占到整个住宅总数量的50%。在日本，到20世纪90年代末，钢结构住宅占到了71%。在欧洲，甚至是北欧寒冷地区，钢结构住宅也十分普及。由于钢结构抗震性能好，所以发达国家的大多数高层建筑都是采用钢结构。由于钢筋混凝土结构造价较低，所以发展中国家的大多数高层建筑都采用钢筋混凝土结构。目前除了大型水利设施（水库大坝）、桥梁（桥墩）、机场（跑道）、高速公路（路面）和大型建筑物的基础必须要采用耐压、抗渗漏的钢筋混凝土外，发达国家建筑物主体部分基本上都是采用不同建筑体系的钢结构建筑，这才给节能和绿色建筑提供了坚实的产业化基础。20世纪初，美国的新建建筑物就已经很少再采用古西腊的罗马柱、中世纪的塔楼和钟楼作为流行的建筑要素了，二次世界大战结束后，日本的新建建筑物也摈弃了古西腊的罗马柱、中世纪的塔楼和钟楼，但迄今为止，中国很多业主和地产商还在乐此不疲的把古西腊的罗马柱、中世纪的塔楼和钟楼这些西方建筑的老古董作为新建建筑物的重要要素加以应用和炫耀。在我国，钢结构建筑仍然处在初期启蒙阶段，与发达国家还存在着巨大的差距，建筑师和结构工程师的思维基本还停留在钢筋混凝土框架结构体系上。目前大多数建筑设计人员都是学土木工程的，只熟悉“梁柱式”建筑体系和“砌块类”建筑维护结构，设计的建筑物都是四平八稳的箱型构造，对千奇百怪的钢结构建筑体系和钢材建筑物非常生疏。近年来，虽然政府和一些企业在大力推进钢结构建筑，但由于历史上钢结构政策原因（因钢材产量低，所以一直都是限制发展钢材建筑物），我国的钢结构教学严重滞后于钢结构建筑实践，大多数高等院校都没有开设或砍掉了《钢结构》这门课程。即使开设了《钢结构》课程，也只有60学时（20世纪50年代我国高等院校开设的《钢结构》课程尚有300学时），根本就学不到什么东西。钢结构教科书也只是在《材料力学》（根据1962年5月审订的高等工业学校“材料力学教学大纲（试行草案）编制的1964年版教材）课程上稍加延伸，主要内容都集中在单根构件的力学设计上，《钢结构》教材和《材料力学》教材几乎就没有太大的差别，其力学模型都还是简支梁。另外，目前国内基本上还没有《钢材建筑学》教材，所以多年来高等院校建筑学专业只能讲授《土木建筑学》，无法讲授《钢材建筑学》。由于缺少钢结构建筑体系和钢结构建筑物造型内容的介绍。这就使得国内建筑院校学生对20世纪涌现出来的各种不同类型的钢结构建筑体系和钢材建筑物造型十分陌生，造成目前钢结构设计和钢材建筑物设计人才奇缺。中国目前如此大规模的建设量在当今世界范围内和世界建筑历史上都是非常少见的，但数千年，乃至上万年不变的建筑结构、建筑材料和建造方法已经使中国成了“最大的建筑浪费国”。其中实心粘土砖每年要毁田12万亩。而建筑物在建造、使用和报废阶段，其直接和间接的能源消耗已经占到全社会总能耗的46.7%,建筑业已经对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染。我国建筑中98%的住宅为高耗能建筑，新建住宅中，也只有5%符合现阶段的节能标准（与发达国家的能源标准就相差更远了）。我国的单位建筑面积能源消耗量是同等条件下发达国家建筑能耗的3倍，夏季城市电能消耗40%都用到了空调上。如果短时间内不作彻底的解决，将对中国目前和未来经济的发展造成不可估量的损失。由于国际上根本就没有可供我们借鉴的经验，现在从城市到乡村，钢筋混凝土框架结构加砌块维护建筑物都是采用同样的建造、使用和报废方法，所以其危害要比50年前的围湖、开山造田所形成的危害大得多，后果还要更加严重。期望中国的建筑物，包括住宅都要适应时代特点，顺应现代建筑思想和建筑材料的进步，不要总是以“梁柱体系”和 “秦砖汉瓦”这一万年的“不变”去应对当前世界建筑体系和建筑材料日新月异的“万变”。21世纪的中国建筑应该尽量去“求大同（尽量符合国际建筑惯例），存小异（适当保留一些中国建筑特色）”，赶紧扔掉别人嚼过的馍，不要顺着100多年来别人已经踩过的脚印前进，再去重复发达国家早在19世纪就已经试验过的建筑思想和风格，更不应该重走日本“明治建筑”的老路，去建造一些假冒的西方古董建筑。现在参与全球范围内过去和现在所讨论的“住宅里面应不应该裸露钢材”这类课题还来得及，不要再去讨论什么“真砖外面应不应该贴假砖”了。
中国住宅产业二、三事
中国建筑教育与“钢结构”的四次擦肩而过
当前国际住宅技术研究领域的主要课题
SIP别墅建造全记录
推广轻骨架建筑时要“淡化结构，强调建筑”
《影响中国——第二届中国钢结构产业高峰论坛》有感
21世纪的住宅产业化（一）
2015上海展会——卓达3D模块化建筑简介
应该把轻骨架建筑从天上拉回人间
