钢结构:建筑结构新宠,我国产量连续多年位居全球第一

发布日期:2025-07-11    浏览次数:161

钢结构,通过将不同种类的钢材通过焊接和螺栓等连接件紧密连接在一起,形成了一种独特的结构形式,它构成了建筑结构的主要类型之一。与传统建筑如钢筋混凝土和砌体结构相较,钢结构以其较轻的自重、卓越的强度、良好的抗震特性、便于实现工业化生产、施工安装周期较短以及可回收再利用等优势脱颖而出,成为节能环保结构类型的代表,并在工业与民用建筑、铁路公路桥梁、海洋石油开采平台、市政工程以及国防军工建设等多个领域得到广泛应用。

我国钢结构行业在全球范围内规模持续领先,已连续多年占据首位。在2023年,我国粗钢的总产量达到了10.19亿吨;同时,钢结构加工量达到了11200万吨,这一数字较上年增长了10.45%,这一比例接近于粗钢总产量的11%,并且这一占比首次超过了10%,实现了连续两年超过1亿吨的成就。北京大兴国际机场航站楼、国家速滑馆、全球最大口径单面球形射电望远镜“中国天眼”、深中通道等重大工程的落成,不仅彰显了我国在钢结构领域的卓越成就和建设团队的集体智慧,同时也表明我国在钢结构相关建设技术方面已达到国际先进水平。

我国目前已构建起一个较为完备的科研与教育、企业、政府机构及社会组织协同的技术创新体系,这一体系构建了完整的技术链条,内容涉及产品制造、技术科研、标准制定、设计规划、施工建设、验收评估、检测鉴定、加固改造、拆除以及资源再生利用等,全面覆盖了整个钢结构建筑产业链。

钢结构建筑产业面临的问题

目前,我国钢结构建筑产业主要面临5个方面的问题。

首先,钢结构加工的比重仍有较大的增长潜力。自2020年我国粗钢产量达到10.65亿吨的最高点后,连续四年呈现下降趋势。与此同时,钢结构加工量持续上升,推广成效初步显现。然而,钢结构加工量在粗钢总产量中的占比仍然偏低,2023年才刚刚超过10%。与发达国家20%至30%的占比相比,我国仍有较大的提升空间。我国钢结构在建筑领域的应用面积比例仅占5%至7%,这一数字与发达国家普遍的30%至40%相比存在显著差距,特别是在学校、医院、高层住宅等关键建筑领域,以及市政公路桥梁等关键基础设施中,其占比更是微乎其微,不足1%。

第二点,钢结构领域内供需之间的矛盾依然突出。当前,我国部分钢铁企业间存在激烈的非理性竞争,这直接导致了行业整体利润水平的下降。另外,工程项目的甲方常常通过降低价格、拖延付款等手段给钢材供应商带来不小的压力,进而使得钢铁企业和贸易商对钢结构企业既爱又恨。此外,钢铁及钢结构企业在技术交流方面存在不足,其生产的钢材产品,特别是型材产品,在供应上未能与实际工程项目需求相契合。这些产品的性能指标和配套技术往往难以满足工程的具体要求,同时,也难以适应多样化、小批量的订单需求。在这种背景下,产品性能的提升与成本控制之间产生了矛盾。钢结构企业需与钢铁制造及流通企业携手并进,在标准化生产领域同步提升,有效整合产业链资源,从而推动钢结构行业实现成本降低和效率提升。

第三点,高性能与高效能钢材的使用率不高。现阶段,我国钢结构建筑普遍采用低强度钢板进行焊接,自动化程度较低,主要依赖劳动力密集型产业,导致生产效率低下、成本上升。在所有钢材品种中,钢板的使用量超过60%,而热轧型钢在所有钢材品种中的占比不足20%。发达国家在钢结构建设中主要采用轧制型钢和高强度钢等高性能材料,其中型钢和高强度钢的使用比例超过50%。与此同时,我国钢结构所用钢材中,80%属于Q235和Q355等级,这些钢材的强度相对较低。相较之下,发达国家普遍使用Q390及以上强度等级的高强度钢材。

第四点,钢结构领域的从业人员技术水平亟待提升。与传统的混凝土建筑相比,钢结构建筑的设计复杂性更高,工作量也随之增大。然而,我国大多数设计院尚缺乏专业的钢结构设计人才。据不完全统计,具备经验的钢结构设计师在设计师总数中的占比不到5%,与发达国家相比,这一差距十分显著。许多结构设计师对钢结构缺乏了解,他们往往更愿意采用已经成熟、熟悉或者设计效率更高的混凝土技术,这使得钢结构建筑在设计的起点上就受到了忽视和阻隔。此外,监理机构和政府部门在质量监管方面缺少精通钢结构建造的专业人才。钢结构加工厂急需众多技艺精湛的焊接技术人员,施工现场亦需技艺高超的安装人员,然而在人口红利逐步减退的当下劳动力市场,钢结构相关人才显得尤为稀缺。

钢结构_中国钢结构产业规模_钢结构建筑应用优势

五是长期制约钢结构企业发展的难点尚未解决。社会对钢结构在生命周期内的成本和钢铁作为国家重要战略物资储备的认知存在不足,同时,钢结构在建设初期的成本比混凝土结构要高,这主要是因为以下几方面原因:首先,钢结构的标准化程度不高,产业化的经济效益还未显现;其次,钢铁企业与其在研发、设计、制造、施工、运营维护等全产业链环节的协同不够;再者,由于钢结构工程往往采用总承包加分包的模式,使得钢结构加工企业处于不利位置,需要垫付资金,导致这些企业资金投入大、回收慢,生存压力较大;最后,钢结构加工制造需按照13%的税率缴税,而混凝土结构现场施工则按9%的税率缴税,这导致钢结构在税费成本上高于混凝土结构。

钢结构建筑推广应用的目标

总体而言,钢结构建筑的推广运用需着眼于制造业与建筑业的深度结合,以钢结构建筑,尤其是钢结构住宅的加速发展为着力点,以促进产业链各环节协同进步为核心,遵循高质量发展的标准和“好房子”建设的需求,坚定实施高性能、高效能钢材应用、一体化设计、标准化构件、工业化生产、装配化施工、集成化装修、信息化管理、智能化应用的发展策略,着力解决钢结构建筑推广中的难题,积极构建产业链各环节间沟通协作的良好局面和氛围,推动智能建造与新型建筑工业化同步进步,为满足民众对高品质住房的新需求作出应有的贡献。

钢结构建筑的推广运用需遵循五大核心原则:首先,应强化市场的主导作用,同时辅以政府的引导;其次,需确保产业链的全面构建和各方协作的紧密性;再者,要依靠创新力量,以标准为指引;此外,必须注重节能环保,推动绿色可持续发展;最后,要根据不同地区的实际情况,开展试点并树立示范。

观察发展目标,预计到2030年年末,我国钢结构的使用量将接近1.5亿吨,这一数字将占全国粗钢总产量的15%以上。同时,钢结构建筑在新建建筑总面积中的占比也将超过15%。在新开工的住宅建设项目中,钢结构的运用比例大约为10%;采用的钢结构型材比例超过30%,其强度等级以“Q355+Q390”为主,广泛推广使用高强钢、耐火钢以及耐候钢等高性能和高效钢材;在钢结构制造的关键工序中,数控化率需达到70%以上,整个行业的平均劳动生产率应不低于180吨/年;同时,积极推动钢结构的绿色低碳发展,确保钢结构的设计、施工、检测、监测以及智能建造等工程技术水平全面达到国际先进水平,钢结构的技术标准与国际化标准实现全面对接,并在国际标准化组织(ISO)的钢结构核心技术标准制定中扮演关键角色。到2035年,我国钢结构建筑的应用将提升至中等发达国家的水平,年用量预计超过2亿吨,这一数字将占全国粗钢总产量的25%以上。同时,钢结构建筑在新建建筑中所占的比例将逐步攀升至40%,其中,钢结构住宅的占比将达35%,而钢结构桥梁的占比也将达到25%。届时,钢结构智能建造将基本实现。此外,钢结构建筑体系将更加完善,并得到社会的广泛认可。我国在钢结构工程技术领域将达到世界领先地位,从而真正实现成为钢结构强国的战略目标。

钢结构建筑推广应用的重点任务

“十五五”期间,我国钢结构建筑领域将开展以下重点任务:

首先,需明确推广应用的焦点。对于新建的学校、幼儿园、医院以及抗震设防烈度达到8度及以上的高层建筑,以及由政府或国资平台企业投资建设的公共建筑(尤其是办公楼、文体场馆等),应优先选用钢结构。而对于其他类型的公共建筑,则原则上也应当采用钢结构。依据“好房子”的建造标准,积极倡导新建的住宅建筑选用钢结构建筑技术,致力于创建一系列高水准、深受消费者青睐的钢结构住宅项目。同时,在城市更新工程、美丽乡村建设、老旧房屋改造、灾后恢复重建、异地搬迁及安置、旅游度假设施、园林景观以及复古建筑等众多建设领域中,推动钢结构使用比例的提升。

第二点,要加速推进高性能、高效能钢材的研发与推广。这需要以市场需求为指引,迅速研发出适用于钢结构建筑的耐候钢、耐火钢、高强钢、不锈钢等高性能钢材,以及针对各种应用场景的综合解决方案。同时,钢铁企业需要加强与客户的沟通与协作,增强为钢结构建筑提供热轧成型定制化钢材的能力。

第三点,需对构件和配套体系进行优化。推动钢结构建筑标准化构件和部品部件库的建立,促进产能的合理分布和集中建设,以构建钢结构建筑产业基地。同时,研发适用于钢结构建筑的全螺栓连接技术、围护结构、幕墙施工、楼板和屋面体系,以及防火和防腐措施,旨在提高钢结构住宅的居住品质和居住舒适度。

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第四点,致力于钢结构建筑设计的创新。我们倡导并实施钢结构建筑的标准化、模数化以及一体化设计模式,广泛采用建筑、结构、设备、管线、装修等多领域的集成一体化设计,以此增强建筑行业各专业间的协同设计效能。针对学校、医院、办公楼、酒店、住宅等建筑类型,我们着重推广这种标准化设计理念。

五是致力于提高装配施工及全装修标准。鼓励企业研发并应用与钢结构施工相匹配的技术、设备与工具,增强构件、部品部件与配套体系在装配施工中的连接质量及建筑的安全性。推行钢结构建筑装饰装修与主体结构、机电设备的同步施工。主动推进装配式装修的发展,普及管线分离及一体化装修技术。

六、致力于推动节能与绿色低碳建设。我们旨在推广钢结构建筑的节能和绿色设计,并着手制定和修订相应的标准,同时强化设计、施工以及运营管理。此外,我们还将研究钢结构建筑的碳排放计量及核算方法,并探索构建涵盖整个钢结构建筑产业链的低碳标准和评价体系,以推动钢构件、部品部件、施工建造、装配装修等产业链各环节实现绿色低碳的转型。

七是着重于科技的主导作用。需综合考虑建筑主体、外围保护结构、内部隔断墙、装饰以及设备管道等方面,推动适合的材料、工艺、技术及部件的研发,构建钢结构建筑的核心技术与相关产品评估体系,制定钢结构建筑技术体系的应用手册、技术及产品评估推广清单。同时,倡导钢结构供需双方的对接与合作,共同攻克技术难题,构建涵盖整个产业链的产学研用一体化创新平台。

第八点,要进一步完善标准体系与设计规范。需加强钢结构建筑构件、部品部件的产品质量标准,以及建筑内部装修的技术规范和计价依据的健全。同时,深入研究并制定钢结构建筑标准化设计指南,包括审查要点,以及适用技术的推广项目和目录。此外,还需完善相关评价标准,并构建关键技术和配套产品的评估体系。努力促进钢结构建筑领域标准与钢材产品标准相协调,实现统一,并以此推动钢材产品的批量生产。

九是推进智能建造的加速发展。以钢结构建筑的工业化进程为平台,依托数字化和智能化的技术升级,我们致力于创新和突破关键核心技术。同时,增强智能建造在工程建设的各个环节中的应用强度,构建一个涵盖科研、材料、设计、生产加工、施工装配、运营维护以及改造回收等全产业链的融合智能建造产业体系。这样的体系将显著提高工程的质量、安全、效益和整体品质。

第十项是推行创新性的工程组织方式。我们倡导钢结构建筑运用工程总包、建筑师责任制以及全流程咨询服务等新兴的工程管理模式,或是EPC(设计、采购、施工)一体化承包方式,开展试点和示范工作。当这些模式成熟后,将予以推广。同时,对工程的质量、安全、进度和成本等方面实施全面的统筹管理。

十一、强化人才队伍建设工作。完善钢结构建筑全产业链所需复合型人才的培养教育体系,致力于在各领域积极培育钢结构建筑人才;同时,将钢结构建筑的相关知识纳入专业技术人员的继续教育范畴,并完善钢结构建筑工人的岗位技能培训体系。此外,共同建设钢结构建筑产业学院、人才实操实训基地以及产教融合基地等。

十二项任务是完善工程质量的监管机制。需完善钢结构建筑从设计到施工的全过程质量安全保障体系,推广质量管理标准化流程,设立构件生产企业登记制度和质量抽查等监管手段,推广建设、监理单位现场监造服务,强化项目质量安全的主要责任。同时,研发适用于钢结构建筑工程的监测检测技术,借助科技创新的力量推动工程质量水平的提升,并构建全过程的工程质量追溯系统。

十三、强化产业链间的协作。以标准化为引领,推动具备条件的钢结构建筑企业向产业链上下游拓展。重点扶持和培育在钢构件、部品部件、装备制造、绿色建材、装饰装修等领域具有竞争优势的企业或产业集群。同时,加强产业链上各企业间的沟通、互动与合作,构建一个涵盖全产业链的供需对接平台。

中国钢结构产业规模_钢结构建筑应用优势_钢结构

十四,致力于打造高品质的开放型合作。我们正努力构建钢结构建筑领域的合作交流平台,拓宽与国际间的交流合作途径,并深度参与全球人居环境的治理工作。同时,我们积极融入全球钢结构建筑产业链,搭建海外供应链、营销网络及研发中心,形成优势互补、互利共赢的全球钢结构建筑产业生态圈。此外,我们还积极推动工程建设领域职业资格的国际互认,以及工程建设标准的国际化对接与融合。

亟待相关政策措施加以支持

未来,钢结构建筑发展仍需要相关政策措施进一步支持。

首先,增强产业政策的支持强度。将涉及钢结构的建筑项目纳入工程审批的快速通道,探讨并制定在项目立项、审批及管理各阶段的具体激励政策,提议建设单位通过招标方式将钢结构工程委托给专业钢结构企业。改进钢结构工程款项的支付方式,构建工程资金健康流转的机制,切实解决施工单位普遍存在的资金垫付难题。

二是强化财政税收政策的扶持力度。积极研究和制定相应的财政支持措施,以助力钢结构建筑项目及产业基地的构建。充分运用现有的中央预算内专项资金,针对那些符合支持标准并具有示范效应的钢结构建筑研发攻关项目和钢结构加工智能化改造项目,依照既定规定提供必要的资金援助。

第三,要增强金融扶持力度。对于从事钢结构建筑及其相关部件生产的企业和项目,提供全面的金融援助,简化贷款申请流程,并将它们纳入绿色金融和绿色债券的重点扶持行列。同时,鼓励钢结构建筑企业通过上市或发行债券的方式筹集资金,并引入商业房贷以及商业保险等金融服务。鼓励采用钢结构建筑,通过商业房贷途径向金融机构申请资金支持,同时,相关建设单位可以针对房屋的主体构造和内部装修工程,购买相应的商业保险以保障质量。

四是加强宣传推广工作。通过新闻媒体的报道、项目现场的观摩、各类会议的交流、展览展示等多种途径,普及钢结构建筑,尤其是钢结构住宅的相关基础知识、显著特点、取得的成就以及社会经济效益,从而提升公众的认知度和好评度,构建一个全社会共同关注、支持钢结构建筑发展的积极氛围,推动钢结构建筑产业链的协同合作与持续健康发展。

作者 | 李庆伟 邱林波 丁朝晖 刘永壮

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