院士说｜加快推广应用钢结构 书写钢铁建筑业发展新篇章 ——专访中国工程院院士、中国钢结构协会会长、北...
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开好局 起好步
代表、委员、院士共话
“十四五”钢铁工业发展
聚焦两会
编者按
“十四五”时期是我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程的第一个五年，我国进入高质量发展的新阶段。钢铁工业作为支撑国民经济健康发展的重要基础原材料产业，如何实现高质量发展是摆在全体钢铁人面前的重要议题。在2021年全国“两会”召开之际，《世界金属导报》围绕当前钢铁行业的热点议题对来自钢铁行业的代表、委员以及院士专家进行了采访，特以专题的形式进行报道，以期助力我国钢铁行业“十四五”开好局起好步。
在钢结构行业“十三五”整体发展规划中，重点发展了建筑钢结构、桥梁钢结构、能源钢结构、军工钢结构等领域。2021年是“十四五”的开局之年，科技部、住建部和工信部都对发展钢结构给予了非常大的希望。在今年“两会”召开之际，《世界金属导报》针对钢结构推广应用的重要意义、主要问题和重点工作，采访了岳清瑞院士，整理成文，以飨读者。
钢结构具有轻质高强、抗震性能好、绿色环保、可循环利用、便于工业化建造等优势，在建筑与基础设施领域具有极大的应用前景。新冠肺炎疫情期间各地建设的应急医院普遍采用钢结构模块化建筑，充分展现了其优势。近十余年来，得益于国家和相关部门推动及经济社会发展需求，我国钢结构产业取得了年均13%以上增速的蓬勃发展，但是高效能和高性能钢材应用增长比较缓慢。2019年，我国钢结构产量约为7900万吨，岳清瑞认为，从钢结构产业总体状况来讲，我国已成为世界上的钢结构大国，但还未成为钢结构强国。
一、我国钢结构现状分析
1、钢结构应用占比与发达国家相比差距仍很大
我国钢结构用钢量对于整个钢铁产量的占比为8%左右，而大多数先进国家钢结构量占比至少为30%以上，甚至还更高。目前我国钢结构建筑面积占比仅为5%-7%左右，距离发达国家30%~40%的比例差距很大，在学校、医院、高层住宅等重点建筑和市政公路桥梁等重要基础设施中的占比更是不足1%。每年新开工的住宅量中，使用钢结构的大概也仅为2-3%。岳清瑞表示，目前工业建筑已经大量采用钢结构，交通部已发文倡议，在中小跨径桥梁上要优先采用钢结构，但是效果还有待观察。公共建筑例如学校、医院、商场、写字楼，钢结构占比相较过去也有所提高，但仍需加强，尤其是学校、医院等公共设施。因为钢结构建筑具有抗震方面的优势，在发生灾难时可作为避难所，安全性更好，应该大力提倡使用。
钢结构占比不高，其原因主要是社会对钢结构全寿命周期成本及钢铁作为国家战略资源储备的认识不足，并且钢结构一次性建造成本较混凝土结构偏高。钢结构成本偏高的原因，一是钢结构标准化水平不高、产业化效益尚未形成；二是钢铁企业及钢结构研发、设计、制造、工程全产业链协同不足；三是钢结构加工制造按13%税率征税，相对混凝土结构现场施工按9%税率征税，税费成本高。
2、高性能、高效能钢材应用率太低
我国目前80%的钢结构用钢是Q235和Q345等级的普通建筑钢材。发达国家钢结构用钢基本以轧制型钢、高强钢等高效能和高性能钢材为主，应用率在50%以上，而我国应用率仅15%左右。究其原因，一是钢铁生产企业与建筑行业信息沟通不畅，无法有效协同工作，导致产品供应和市场需求衔接不通畅；二是钢铁企业的钢材产品标准和钢结构标准规范协同不够，导致生产的高效能、高性能钢材无法直接应用到工程中。
二、在我国新型城镇化建设的背景下，钢结构将发挥越来越重大的作用
1、推广钢结构有助于环境保护和节能减排
2021年是我国现代化建设进程中具有特殊重要性的一年，我国经济社会发展在坚持高质量发展这一根本主题的同时，也将全面进入“碳达峰”“碳中和”目标引领，从绿色发展中寻找机遇和动力。“在国家高度重视碳排放要求的新形势下，发展应用钢结构势在必行，并且必须大力推广”岳清瑞说。钢结构循环利用性强，是国家重要的钢铁战略储备资源。推广钢结构可减少开山挖石、河砂开采，有效降低对生态环境的影响与破坏。据中国工程院咨询项目估算，每平方米钢结构建筑比混凝土建筑在生产施工过程中可减少12%能耗、39%用水量、15% CO₂排放、6% NOX排放、32% SO₂排放、59%粉尘排放、51%固废。如果算上拆除时钢材的回收利用，节能减排效果更为可观。建筑业碳排放占碳排放总量比重极大，推广应用钢结构非常有助于我国实现2030年碳达峰、2060年碳中和目标，必须要早筹划、早安排、早落实。
2、推广钢结构有助于国家经济发展和人民生活质量提高
目前，我国城镇化建设已经进入中后期，城镇化率已达到60%以上。既有建筑和基础设施占比大，需要提升建筑物性能来满足人民日益增长的需求，包括疫情期间快速建设的医院和临时设施；海洋工程的开发；高速铁路、公路、桥梁的建造等方面。钢结构快速施工、轻巧、便于安装等优势可大幅度缩短建设工期。
3、推广钢结构有助于建筑业转型升级和高质量发展
推广应用钢结构，可推动我国建筑用钢从螺纹钢为主向结构钢材为主的转变，优化建筑用钢消费结构，促进钢材消费迈向中高端，提高我国钢材的研发和生产能力，提升我国钢铁产品科技含量和附加值，同时有利于加快实现建筑业工业化、标准化、数字化，促进建筑业转型升级和高质量发展。
三、对于推广钢结构的应用，岳清瑞提出三点建议
1、加强钢结构标准化建设
岳清瑞表示，标准化是我国和国外钢结构产业存在差距的主要因素之一。可以根据地域、气候和用途的差别，将钢结构的部品部件和结构体系进行标准化。建议由住房和城乡建设部、交通运输部、国家发展和改革委员会、工业和信息化部等部门或行业协会协调钢厂、设计、制造加工等相关企业进行协同工作，大力提升钢结构建造全过程标准化水平，尽快建立钢结构行业标准体系。
2、加强钢结构智能化建设
从建筑业来讲，最接近智能制造的其实是钢结构，但我国在这方面与发达国家存在较大差距。目前全国有很多钢结构制造加工厂，在钢结构生产加工环节，即便是拥有最先进技术的企业，目前仍无法做到全流程的数字化和智能化。岳清瑞认为，推进构建标准化体系，进而实现钢结构制造加工全流程的数字化，甚至于智能化，可以大幅降低制造加工成本和原材料损耗。所以，对于钢结构的制造加工和现场安装环节，采用数字化管理和实现某些关键工序智能化非常必要。
3、需要大型钢铁企业高度关注并加强投入
目前，我国钢结构制造加工行业虽然企业较多，但规模化程度和行业集中度不高，钢铁生产企业参与也不多。近期虽然有一些钢铁企业参与到这一领域，但相对来说民营钢企积极性更高一些。钢铁企业如果参与钢结构工程，将对钢结构在民用建筑、工业建筑、桥梁等各个领域的应用会产生深远的推动作用。岳清瑞呼吁国家对推广钢结构给予政策支持，建议综合能力、技术水平高的大型钢铁企业可以对钢结构产业加强投入，今后将会得到长期回馈。
内容来源：http://www.worldmetals.com.cn/