建筑钢结构行业的发展趋势及发展的战略目标

一、建筑钢结构的需求方向及市场需求预测

（一）高层钢结构

自上世纪八十年代末，我国内地己建成及在建的高层钢结构建筑己有近乎４０幢，总面积约定３２０万平方米，总用钢量约８０万吨，资金约６００亿元人民币。９０年代至今，在北京、上海、深圳、天津等地建成和正在施工的高层己有２０幢，形成新的建设高峰，尤其是在浦东陆家嘴地区，已建成和正在施工中的就有５幢。上海金茂大厦及环球金融大厦使中国的高层建筑进入世界前列。

我国内地已建、在建的高层钢结构建筑已有近４０幢，总面积达３２０万平方米，用钢量约３０万吨。其中１９９８年建成的５１层大连国贸中心，高２０１米，所用钢结构全采用了国产钢材。与此相适应的高层钢结构的科学研究，设计及各项配套的施工技术均取得较大进展，一大批建工、造船冶金电力铁道系统的金属结构厂和上海、北京及中建系统的机械施工公司等，在钢结构制作和安装方面达到较高水平。

（二）空间结构

以网架和网壳为代表的空间网格结构继续大量发展。其特点是跨度大、形式多样。不仅用于民用建筑，而且用于工业厂房、候机楼、体育场馆、展览中心等，如天津无缝钢管厂沈阳博览中心。一批航站楼、会展中心、体育场馆开始采用矩型钢管，圆形钢管制作空间架，拱架及斜拉网架结构，加上波浪型屋面更引起人们的关注。在机场建设钢结构应用方面，“十五”期间，国家重点建设枢纽机场，完善干线机场，增加支线机场，投资１３００亿元，重点建设北京、上海、广州三个枢纽机场，扩建天津、沈阳、大连、成都、重庆、宁波、济南等干线机场，新建和改扩建敦煌、黑河、九寨沟、佳木斯等４０个支线机场。

（三）桥梁钢结构

交通建设在我国作为重点发展的基础设施，发展迅速。铁路和公路的发展，也促进了桥梁工程的发展。特别是近十年，钢结构桥梁由于具有许多优点而被采用，突破以往仅在大跨桥梁中采用钢结构的局面。钢结构桥梁主要有：１９９３年建成的杨浦大桥，１９９６年竣工的长江西陵峡大桥，上海的南浦大桥、徐浦大桥。

在桥梁用钢结构方面，钢结构已经越来越受到桥梁设计单位、业主和主管部门的青睐，而未来数年，全国各地将大规模加强各种路网的建设，可以预见，大跨度的钢结构桥梁将不断地涌现。

（四）轻钢结构

近十年来，中国轻钢结构建筑发展较快，轻钢结构由彩色钢板制成墙面和屋面，由５ｍｍ以上钢板焊接成Ｈ型钢作为承重结构，一般采用门式钢架结构并用钢制成柔性支撑和高强度螺栓。骨架用

建筑钢结构行业的发展趋势及发展的战略目标

!熊永平

摘要：本文以我国建筑钢结构行业为研究对象，

分析了建筑钢结构行业的市场特征及发展环境。在此

基础上阐述建筑钢结构行业发展的战略目标，最后建

设性提出发展战略和保证发展战略实施措施。

关键词：建筑钢结构；发展趋势；战略目标

［中图分类号］ＴＵ７４［文献标识码］Ｃ

［文章编号］１６７１－３３６２（２００７）０３－００２８－０５

钢量一般在３０公斤／平方米左右，施工速度快，得到业主的欢迎。我国每一年有约２００万平方米轻型钢结构建成。

（五）住宅钢结构

由于钢结构具有重量轻，抗震性能好，工业化程度高，是一种绿色环保产品。国外各类住宅中已采用钢结构。八十年代我国开始引进国外的钢结构住宅并进行开发研制。１９８６年冶金部建筑研究总院从意大利引进二层钢结构住宅，８０年代末期开始同济大学从日本引进二层钢结构住宅。

我国每年有３０００千万平方米的住宅投入使用，年用量达到５万吨。在２００５年，钢结构住宅的市场占用率为４％，年用量达到８０万吨。发展对国民经济有重大推动作用的钢结构住宅，有利于迅速提升住宅产业化程度，推动我国建筑用钢的技术创新和产业结构调整。为迅速提升我国住宅产业化程度，推进我国建筑用钢的技术创新及产业结构调整，以推进我国住宅钢结构的健康发展。

二、我国建筑钢结构行业发展趋势

专家认为，轻钢房屋钢结构是我国９０年代崛起的新兴产业，每年总体增长近３００万平方米，相当于８０年代国内轻钢结构的全部建造工程量。网架结构工程总数量已达８０００多项，建筑面积约８００万平方米，年增长量约５０～６０万平方米。轻型钢板拱形结构工程的建筑总面积约１００万平方米，年增长的幅度也很大。

近年来，我国已把钢结构在住宅建筑上推广应用作为建筑业的一场产业革命。１９９９年，经国家经贸委批准，将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为我国建筑业用钢的突破点，并正式列入国家重点技术创新项目，钢结构住宅由此引起各界广泛关注。

钢结构住宅具有重量轻、抗震性能好、跨度大、建造速度快、可以重复使用等特点。比如，采用轻钢结构可缩短住宅建设周期，提高建房速度４－１０倍，由过去的１５个月左右缩短到３个月甚至小于１个月，可大幅度提高劳动生产率。据统计，我国人均年竣工面积长期徘徊在２０－３０平方米，而在美国人均年竣工量在１００平方米以上，最快的５人５天盖起一幢５００平方米的别墅，效率之高，体现了美国住宅产业化的程度。钢结构住宅建筑通用体系用于民用住宅，经广泛的研究和试验表明，其建筑物的重量与其他类住宅通用体系相比可减轻３０％，有利于建设高层民用住宅，特别是在地质承载能力低的地方或地震烈度较高的地方，用于一般住宅建筑体系。再有，采用轻钢结构和砖混结构相比，其楼房使用面积可提高５％左右，建造成本比混凝土结构降低很多。专家们认为，轻钢结构是属环保绿色建筑体系，它的崛起确实是给住宅建筑业带来了一次产业革命。

轻钢结构住宅体系主要包括：钢结构，钢、木混合结构，钢、木和混凝土混合结构三种。轻钢结构住宅建筑所用的钢材有这样几种：热轧Ｈ型、高频焊接轻型Ｈ型钢、彩色涂层钢板、镀锌板、锌铝合金板、模板用冷轧钢板、冷弯型钢、耐火钢和耐候钢等。目前，国产的建筑钢在结构用钢的数量、品种和质量上发展都很快，如过去我国长期不能生产的热轧Ｈ型钢，现在马钢、莱钢、鞍山第一轧钢厂都能生产。最大截面高度７００ｍｍ，年产能力１４０万吨（２０００年产量４０多万吨），我国彩色钢板目前年产能力约为７０－９０万吨，冷弯型钢年生产能力约１２０万吨，为我国钢结构住宅发展创造了重要条件。

目前，建造多层钢结构住宅己提上日程。上海、北京、大连等地，都在积极开展试点。上海陆海城工程，是一幢２５层的钢结构的高层住宅，每平方米用钢量约为５０公斤，不包括土地费用的实际造价约１８００元／平方米，比混凝土架构的造价要低得多。据悉，中国标准设计研究所己经承担了国家下达的１９９９年国家重点科技创新项目《轻钢住宅建筑通用体系》。因此，不久可望出现轻钢结构住宅建设的热潮。钢结构住宅可提高居住功能水准，有利于构件标准化，减少成本，提高施工速度，钢结构自重轻，可以减少地基费用，抗震性能好，能消化我国大量库存钢材。发展多层钢结构住宅是量大面广的工程类型，它的启动将为建筑钢结构开辟新的应用领域。

三、我国建筑钢结构发展的战略目标

钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、地基费用省、占用面积小、工业化程度

高、外形美观等一系列优点，与混凝土结构相比它是环保型的和可再次利用的，也是易于产业化的结构，发达国家在房屋建筑中广泛采用钢结构。

我国自钢产量突破亿吨及实行合理利用钢材和积极采用钢结构的政策以来，建筑钢结构得到迅速发展，《中国建筑技术政策》（１９９６－２０１０）的公布，对钢结构的发展是一个有力的推动，开创了钢结构在建筑中应用的新时期。当前，我国己一改过去钢材不足的局面，转而成为钢材供过于求：摆在日程上的课题早己不是少用钢材，而是积极合理地扩大钢结构在建筑中的应用。

形势的急剧变化，要求我们采取相应的对策。建筑钢结构以房屋钢结构为主，也用于各类建筑物。从当前的发展情况看，大致可分为普通钢结构和轻型钢结构。其中普通钢结构包括采用大截面和厚板的结构，如高层钢结构、重型厂房和某些公共建筑等；轻型钢结构主要指采用轻型屋面和墙面的门式刚架房屋、某些多层建筑、压型钢板薄壁拱壳屋盖等。此外，还有网架、网壳等空间结构。钢结构在桥梁、工业构架等方面也有广泛应用。如上所述，建筑钢结构是环保型的、易于产业化和可再次利用或者说可持续发展的结构，根据当前情况，应该更加积极地发展。“十五”期间，应以多层钢结构房屋为突破点。使我国钢结构登上一个新的台阶，当前条件已经具备，问题在于引导。多层建筑既可用于住宅，也可用于旅馆、旅游建筑、办公楼等其它设施，量大面广，在发达国家应用十分广泛，对我国建筑业必将起到巨大的推动作用。目前存在造价偏高问题，一方面应该从设计和材料方面精打细算；另一方面，应着眼于它的综合效益和良好的前景，相信它所具有的优点将向用户表明，建造多层钢结构房屋是值得的。与此同时，在行业管理方面，包括资质评定和行业信息管理等，将加大力度，争取取得显著进展。

（一）钢结构行业发展战略目标（“十五”期间）

１、建筑钢结构用材

我国过去长期不能生产的Ｈ型钢，现在已在马钢、莱钢和鞍山第一轧钢厂生产，最大截面高度７００ｍｍ，年产能力１４０万吨（９９年产量约３万吨）。我国彩色钢板目前年产能力约为７０－９０万吨（９８年生产１５万吨，进口１９万吨），冷弯型钢年生产能力约１２０万吨（９７年产量３５万吨，９８年产量２６万吨），为我国钢结构发展创造了重要条件。

计划：（１）解决厚钢板可焊性的途径，是采用Ｚ向钢。１９９９年制订的《高层建筑结构用钢板》参照日本的Ｚ向钢标准ＪＩＳＧ３１３６－１９４４制订，能较好地满足建筑用厚板的需要，建议抓紧试制，早日供应市场。（２）高强度低合金钢用于冷弯薄壁型钢，要解决冲压性能差的问题。（３）镀铝锌钢板建议引进生产线或专利加以解决；（４）冷轧矩（方）形钢管解决扩大规格问题，研究生产厚壁热轧方钢管。（５）制订斜卷边Ｚ形冷弯型钢和可搭接的直卷边Ｚ形型钢的标准，并组织生产，能较好地满足建筑用厚板的需要。

２、各类建筑钢结构

“十五”期间建筑钢结构的发展目标，是争取达到每年建筑钢结构用钢材占全国钢材总产量的３％，年均钢材消费量为３５０万－４００万吨，钢结构建筑的市场占有率要达到８％。开展科研和技术创新，国家应投入资金，大型钢铁企业在应用开发方面应给予支持。各类钢结构的发展情况和存在问题不同，现对其发展计划分别说明如下。

（１）高层钢结构

高层结构的行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》已经颁布，存在问题是钢框架－混凝土核心筒这种造价低、用钢省、我国目前应用最多的结构体系，在应用范围和技术上还有待进一步研究和完善。在高层钢结构的设计和制图方面，弹性设计问题不大：国外应用较多的静力强塑性分析还很少采用；弹塑性动力时程分析是难点，但这是规程规定的计算内容。目前有些单位编制了弹塑性动力时程分析软件，仅用于委托任务的计算，不出售；高层钢结构施工详图工作量大，有的单位开发了详图软件，有的购买国外软件修改后使用，也是自用或用于外单位委托加工。设计所需要的节点构造参考图，国内出版了一些。

计划：（１）随着抗震规范修订完毕，将对高层钢结构规程进行修订；（２）高层建筑结构用钢材国产化虽己订了标准，但还有待实施；（３）对高层钢结构体系特别是钢框架—混凝土核心筒的合理应用范围和抗震措施进行研究，提出设计规定；（４）需要制订弹塑性动力分析标准；（５）对设计软件要进一步研究、开发和进行鉴定；（６）设计

参考资料和图集有待充实和完善。

（２）组合结构

组合结构除组合楼板外，目前用得较多的是钢骨混凝土柱和钢管混凝土柱。前者主要用于高层建筑下部楼层和高层。钢结构地下部分，整个框架用ＳＲＣ的尚少见；后者己较多用于多高层建筑的局部和整体。组合结构是适合我国国情的结构形式，有良好的发展前景。国外组合柱都是与钢梁配合使用组成框架，而我国与硅梁配合使用，带来很多弊病，不是正确方向。

计划：（１）研究不同类型的组合楼盖，发展可拆卸的压型钢板模板；（２）推广不需作防火保护层压型钢板又可作受力钢筋用的组楼板；（３）研究装配整体式混凝土楼板；（４）研究镀锌钢板栓钉焊接问题；（５）研究钢管混凝土的合理截面形式；（６）在采用组合柱的框架中推行用钢梁代替硅梁；（７）修订和完善有关设计标准，编制设计参考资料。

（３）轻钢结构

目前主要指用轻型板材作围护结构的门式刚架轻型房屋钢结构（简称“轻钢”和压型钢板拱壳屋盖，它们是我国各类钢结构中近年发展最快的。９８年估计的年建造量，前为１５０万平方米，后者为８０万平方米，实际上可能更多。轻钢结构制造厂在数量上和规模上近年都有较大发展。这两种结构的特点，是承载力储备较低，特别是拱形屋盖对半跨雪荷载很敏感。近两年出现一些事故，有的是粗制滥造，有的是在施工中倒塌，不少是大雪引起的，设计施工要特别小心。

计划：（１）进一步完善施工规程（拱形屋盖技术规程尚未脱稿）；（２）对“轻钢”和拱壳屋盖的合理应用范围进行研究；（３）对“轻钢”屋盖的屋面体系，包括拉条的形式和合理配置、连接方式等进行研究；（４）对拱壳屋盖这种产品应加强研究；（５）争取建立几个上规模的、技术先进、设计制作安装一条龙、能生产系列化产品的轻钢企业，为探索我国“轻钢”企业发展方向提供经验。

（４）空间结构

空间结构主要采用网架（网壳），此外还有索膜结构、索网结构和其它杂交结构。网架在我国应用的广泛程度，在国际上也是很高的。近年虽然部分让位于“轻钢”，但对于体育馆、会议厅等大型公共建筑的屋盖以及装饰性的棚架、门厅等，网架仍是首选方案。空间结构的新动向，是采用矩形钢管杆件的网架增多；近年在航站楼广泛采用空间析架，其杆件多采用圆钢管。弦杆多采用曲线形；弓形结构的出现引起了人们的兴趣，但它的性能和应用规模还应进一步探讨。最近有些高校在对网架的锥头等零件进行研究和改进，目的是使产品的质量进一步提高。

计划：（１）对空间结构的形式应进一步开展研究，包括完善已有的和发展新型的；（２）研究网架的合理应用，使不同类型的结构各得其所；（３）就矩（方）形钢管在网架中的应用开展研究，编制设计参考资料和学术交流。

（５）多层房屋建筑

目前钢材和用于围护结构的板材，都很充分，为发展多层钢结构住宅、旅游饭店、学生宿舍以及多层办公楼等钢结构建筑创造了条件。多层钢结构房屋外形美观、室内空间大、工期短、抗震性能好，有很多优点，发展多层建筑将开辟建筑钢结构的新领域，给行业发展带来新机遇，应作为近期的重点，加快发展。发展多层建筑，应给它的造价以合理定位，不能要求它向砖混结构的造价看齐。在质量上要防止粗制滥造，以免损坏多层建筑的形象。相信这种新型建筑最终将以其综合效益和优良性能赢得客户的欢迎。目前发展条件己具备，应积极推广，促进其迅速发展。

计划：（１）开发经济合理的结构体系和相应的节点构造；（２）进一步发展配套建材；（３）大力建造示范工程，开展技术交流；（４）对造价进行合理定位。

３、行业管理规划

（１）建立行业发展情况。信息网络行业协会已成立多年，由于企业数量多，结构类型多样，发展变化迅速，行业的统计工作至今尚未建立，目前尚无法准确掌握行业发展情况，包括全国钢结构企业的数量和规模、各类钢结构年建造总量等的确切数字，还不能为政府决策提供依据，是行业管理上的一大缺陷，应作为近期的紧迫任务提上日程。只有建立信息网络，才能把情况掌握起来。中国建筑金属结构协会钢结构委员会和中国钢协，可以根据各自联系的行业范围和单位，在这方面发挥应有的作用。

（２）开展轻钢企业设计资质评定。资质评定是行业管理的重要内容，也是企业的迫切愿望。准备工作己经做了很长时间。现在条件己经具备，计划先从钢结构厂的轻钢设计资质做起，在建设部主管部门的领导下，中国建筑金属结构协会钢结构委员会根据委托，协助进行此项工作，并对皮包公司进行清理。

（３）开展软件鉴定工作。现在软件缺少国家权威机构的鉴定，开发单位自行组织评审后就推向市场，不能保证结构设计的安全可靠，软件使用单位对此反映强烈，是目前急需解决的问题。软件鉴定需要由国家有关主管部门出面，关键是要聘请高级专家和建立可行的制度。可以先从调查目前国内钢结构设计制图软件的情况开始，从较易解的“轻钢”软件着手，目前“轻钢”软件较多，然后再考虑逐步向其它软件推进。

（４）建立设计审查制度。大型公共建筑采用钢结构时，结构在技术上是否合理，关系到公众的安全和投资是否合理，社会影响很大，从当前情况看，对结构方案在技术上是否合理，组织专家进行审查，是十分必要的。需要由主管部门决定，根据工程规模分级管理，建立必要的制度。两个协会可以提供有关专家名单，给发标单位提供信息，也可以接受委托组织审查，希望有关主管部门早下决心。

（５）编制产品定额，加强行业管理。为了解决企业之间无序竞争，竞相压价，合法经营无法正常进行的状况，编制产品定额进行市场管理是一项有效方法。定额应在必要时进行调整，以适应市场的变化，有定额比没有定额好。有些地方协会已经编制“轻钢”和网架的产品定额，可以借鉴他们的经验，或委托有关单位编制，协会组织审查。

（６）在职人员技术培训，酝酿已久，应争取在一二年内起步。

（７）发挥行业协会作用，行业协会是联系政府和企业的桥梁和纽带。我国现有的两个行业协会，应当根据其联系对象的特点，在信息交流、行业规划、行业管理等方面发挥积极作用。

目前，行业的省市级机构还很不健全，协会的作用还远没有充分发挥，信息的沟通和交流还很不充分，有待大力加强。

（二）钢结构行业发展战略目标（２０１５年）

到２０１５年建筑钢结构行业的发展目标，是争取每年全国建筑钢结构的用钢量达到钢材总产量的６％，需求量达到年均６００万－７００万吨，钢结构建筑的市场占有率要达到２０％。

在建筑钢材方面的目标是：高层建筑钢结构用厚板，冷弯型钢用高强度低合金钢、镀铝锌薄板等全部国产；建筑钢材性能稳定性显著提高；建筑型材规格齐全；建筑用高强度低合金钢品种增加；可以供应耐候钢、耐火钢、低屈强比钢、不锈钢等。在钢结构设计方面，研究钢结构在各类建筑中应用的新体系，扩大应用范围；多层钢结构建筑有较大发展；研究开发新型防腐蚀和防火措施；设计标准与国际接轨；开发一流设计软件，能充分满足各种钢结构设计、制作的需要；完善设计规范和标准；加强设计手册、图集及各种资料汇编的编辑和供应。

在行业管理方面：建立健全的工程设计审查制度，使大型工程设计置于国家监督之下；大力培养钢结构技术人才；建立一批技术先进、设计制作安装一条龙、能提供系列产品的大型钢结构集团公司，在国内市场占主导地位，在国际市场占有一定份额，争取建筑钢结构行业达到国际水平。

参考文献

［１］蔡益燕．中国钢结构住宅试验性工程报道．《住区》．２００１年１月

［２］郑凌，庄惟敏．中国钢结构住宅发展前景小议．《住区》．２００１年１月

［３］尹利君．轻钢结构住宅体系的经济分析．《住区》．２００１年１月

［４］许慰彦【日】，王新．日本工业化独立式住宅一瞥－以“大和钢结构住宅体系”为例．《住区》．２００１年１月［５］资料集编写组编．高层钢结构建筑设计资料集．北京：机械工业出版社．１９９９

［６］高光虎．高层及多层钢结构住宅设计．建筑钢结构进展．２００１，Ｖｏｌ．３，Ｎ０．３：３－１１

［７］陈禄如．中闲钢结构的现状与展望．建筑钢结构进展．２００１，Ｖｏｌ．３，Ｎ０．１：３－１０

［８］李国强，薛伟辰．当代建筑工程的新结构体系．建筑钢结构进展．２００１，Ｖｏ１．３，Ｎ０．１：１１－１３

（作者单位：浙江金鑫集团）