钢结构住宅在我国的发展与经济性分析

摘要：对钢结构住宅进行了介绍，阐述了该结构在国内外的应用情况，重点从五个方面论述了该结构在经济方面的优越性，最后提出钢结构住宅建筑是住宅产业化发展的必然趋势，会大力推进我国的建筑工业化进程。

关键词：钢结构，经济性，住宅产业化

中国是世界上人口最多的国家，解决人们的居住问题，改善居住环境，提高居住水平始终是我国政府的重要工作之一。随着世界各地地震的频繁发生，住宅的结构形式、安全性、耐久性和经济性成了人们更为关注的问题。目前我国主要的住宅建筑体系有：砖混结构住宅体系、钢筋混凝土结构（R.C结构）住宅体系及钢结构住宅体系等。

钢结构住宅体系是指以钢材为主要承重构件，以新型轻质墙体材料作为围护及分隔构件的住宅建筑体系。钢结构住宅建筑的结构体系主要来源于两方面：一是从传统结构演化而来，如框架结构、框筒结构、框支撑结构等，一般应用于中高层住宅；二是对国外住宅体系的直接引用，如轻钢龙骨结构住宅等，多用于单层或多层住宅中。

钢结构住宅在国外有着广泛的应用。目前，许多国家，如美国、日本、英国、澳洲等，正积极推动预制装配化钢结构中低层住宅，在日本称为工业化钢结构住宅。美国最早采用钢框架结构建住宅。在美国、日本等发达国家，钢结构用钢量已占到钢产量的30%以上，钢结构建筑面积占总建筑面积约40%以上。目前我国钢结构建筑所用的钢材还不到全国钢材总产量的2%[1]。发达国家钢结构广泛应用于高层、超高层建筑、大跨和大空间建筑，而国内钢结构住宅建筑，无论在使用量和应用范围上，还是在成套技术标准上，都和发达国家存在着较大的差距。我国钢结构住宅建筑虽然有较好的发展势头，在北京等一些地方也有了钢结构住宅建筑试点工程，但是都还没有形成系统化、标准化的生产模式，国内专门研制钢结构住宅的人员较少，大多数设计和施工单位在传统结构体系方面有专长，而在钢结构住宅方面缺乏相关的知识。钢结构价位较高，特别是与传统的结构形式相比，较为明显。工程造价是最直观的经济指标，也是开发商在项目运做中最注重的方面。“钢结构比混凝土结构要贵”――这是进行钢结构住宅研究中最常听到的一句话，也是钢结构住宅难于推广的主要原因。

对于钢结构与混凝土建筑的造价问题，要有个全面的认识。如果只考虑结构造价，纯钢结构约是混凝土结构造价的2倍左右，钢―混凝土组合结构约是混凝土结构造价的1.5倍左右。但考虑一个结构系统的优势，应考虑其综合效益。一个住宅建筑工程的总投资，包括工程造价、动迁费用、征地费用等方面，工程造价只占工程总投资的50%。而工程造价又包括结构造价，装饰费用、设备费用等，结构造价只占工程造价的30%不到。而结构造价又分上部结构和基础造价，上部结构造价仅占基础造价的50%~70% 。钢结构只是指工程的上部结构，在工程总投资中仅占7%~10%。因此，住宅建筑采用钢结构与采用混凝土结构间的差价所占工程总投资的比例将更小，一般不到工程总投资的4%。如果加上钢结构自重轻，节约基础造价；强度高，增加建筑有效使用面积；施工速度快，缩短工期；抗震性能好等优势，两种结构的综合经济效益基本持平，甚至采取钢结构具有更好的综合经济效益。

钢结构住宅建筑在经济上的优越性

1. 钢结构住宅建筑基础造价低。钢结构住宅建筑总重轻，比砖混结构和钢筋混凝土结构轻1/3 -1/2[1]，可降低基础处理费用，在软土地区优势尤其明显，同时钢结构建筑自重轻，建筑材料综合运输费用低。

2. 钢结构住宅建筑内在价值高。钢结构住宅建筑强度高，相应梁柱等构件截面小，可增加建筑有效使用面积，增加房屋的内在价值。据统计，在居民所购买住宅的建筑面积为100m2的前提下，当该住宅体系采用传统的砖混结构体系，住宅建筑的房间面积使用率是73%。当该住宅体系采用R. C.结构体系，住宅建筑的房间面积使用率是78.4％。当该住宅采用钢结构体系时，住宅体系的房间使用率是90%。同时钢筋混凝土结构和砖混结构的住宅由于强度和刚度的限制，不能建造开间过大的房型，影响了房间的布局，不能满足不同家庭结构的使用。据统计，目前大概80%的居民因对户型不满意，而破坏房间的墙体结构，这不仅带来墙体结构和整体抗震等方面的隐患，同时造成居民装修费用的浪费，另外，二次装修的住宅由于住户受经济条件限制和认识的不足，在装修材料的选择上，材料的安全性和环保性得不到应有的重视，导致有害气体及放射性浓度超标，严重危害了人们的身体健康。而钢结构住宅建筑跨度大，房间布置灵活，可满足不同家庭的要求。同时钢结构住宅建筑节能效果好，墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖，保温性能好。

3. 钢结构住宅建筑资金使用率高，风险低。钢结构住宅建筑施工速度快，工期缩短约30%~40%。钢结构住宅建筑是工业化生产的方式，即：钢结构构件在工厂中制作，运至工地安装完成。这种生产方式使许多作业可交叉完成，如工厂制作和现场安装可以同时进行，不受天气和季节的影响，有利于合理安排各分项工程的施工计划。这样能够缩短施工工期，减少资金占用时间。如今在贷款利率高的金融形势下，施工工期指标的重要性不亚于造价指标，施工速度的快慢已经成为选择结构类型的首要因素。采用钢结构住宅建筑使房地产开发商的资金周转加快，资金使用成本降低。例如：若开发商从银行贷款1000万元，按照当前年贷款利率5%-6%计算，提前100天完成则节省资金为：总资金×年贷款利率×天数×365=1000×5%~6%×100÷365=13.7万元~16.44万元。 同时，钢结构住宅建筑的施工工期缩短，所需的现场工人比混凝土结构所需的人数节省近一半，又可减少人工费，节省大量的资金。

4. 随着技术的发展，轻质材料的应用，设计方法的改进，钢结构的造价也会降低，比钢筋混凝土造价高的问题，也就不明显了。北京赛博思工业化住宅集成系统工程有限公司是一家专注于钢结构住宅的科技型公司，该公司曾在2003年负责北京亦庄青年公寓的建造。该建筑为11.7万平方米的6层楼，采用小柱网框架--核心筒（H型钢柱）结构体系，抗震设防为8度，工程造价每平方米仅1285元。

5. 钢结构住宅建筑的社会效益不容忽视。钢结构住宅建筑具有环保、可回收、节能的优势，同时施工速度加快，避免钢筋混凝土作业造成的环境污染和噪声污染，符合社会可持续发展的要求。

如果钢结构住宅只是简单地将承重构件以钢结构替代砖混或混凝土结构，那么发展钢结构住宅就失去了真正的意义。钢结构的发展推进建筑工业化进程，反过来，工业化生产程度的高低又直接影响钢结构的进一步推广应用。从住宅的发展方向和国外的发展状况来看，钢结构住宅建筑是住宅产业化发展的必然趋势，它将带动我国住宅产业的发展，废弃“秦砖汉瓦”，使我国住宅建筑逐步达到标准化、工业化和现代化。