钢结构模块建筑发展趋势的研究（一）
钢结构模块建筑的工业化、产业化水平及质量水平较传统建筑均得到很大提高。作者认为，钢结构体系模块化建筑的发展方向应该是一次到位和菜单式的“全模块”模式，也将是本世纪我国建筑业工业化中较为先进的建筑结构体系。本版自今日起刊载天津市建筑设计院副总工程师张肇毅等撰写的《钢结构模块建筑发展趋势的研究》一文，敬请关注。——编者
一、背景分析
1.我国建筑结构体系发展概况
建筑工业化是我国基本建设长期以来重大的国策，早在1956年国务院就颁布了《关于加强和发展建筑工业的决定》，指明了“建筑工业化是建筑业的发展方向”，“大力开展建筑结构和配件的标准化工作”，“积极实行工业化、机械化施工”。20世纪六七十年代标准化的住宅体系就大量采用了模数化的钢筋混凝土预制构件，同时应用于工业厂房钢筋混凝土预制构件也相继应用于工程实践，并研发了预制装配框架结构体系，20世纪80年代开发了内浇外砌混合结构体系和钢筋混凝土异形柱框架结构体系，并在北京、天津等地兴建了数百万平方米该结构体系的居住型建筑。上述建筑结构体系对我国基本建设的发展起到了推进作用，并积累了工程经验，上世纪末我国正式提出住宅产业化概念，为本世纪建筑结构体系的发展打下了基础。
为保障国民经济的可持续发展，原建设部在本世纪初制定了“关于在大中城市在2～3年内消除黏土砖及黏土制品和积极推广钢结构住宅”的重大政策，又于2002年发布了《钢结构住宅产业化技术导则》。很多地方省市相继编制了《钢结构住宅设计规程》，2009年中国工程建设标准化协会标准（CECS）《钢结构住宅设计规范》颁布实施，为设计应用提供了充分的设计依据，并在山东、上海、天津、武汉及内蒙古等省市兴建了逾千万平方米钢结构住宅建筑。
2.国内外住宅产业化的发展进程（1）国外住宅产业化发展进程。国外发达国家的住宅产业化基本上经历了3个阶段。20世纪50～60年代是住宅产业化形成的初期，重点是建立工业化生产体系；20世纪70～80年代是住宅产业化的发展期，重点是提高住宅的质量和性能；20世纪90年代后，是住宅产业化发展的成熟期，重点转向节能、降低住宅的物耗和对环境的负荷、资源的循环利用，倡导绿色、生态、可持续发展。目前，在发达国家的住宅建设中，工厂化住宅已经占据相当的市场份额：日本达到20％～25％，美国为31％，瑞典在60％以上。而就目前看来，住宅模块化的发展方向应该是一次到位和菜单式的“全模块”模式。（2）国内住宅产业化发展进程。早在1994年国家“九五”科技计划“国家2000年城乡小康型住宅科技产业示范工程”中系统化地制定了中国住宅产业化科技工作的框架，从而使住宅产业化在科技和示范工程的层面上得以确定和实施，标志着住宅产业化的进程步入一个新的发展阶段；1999年，国务院明确指出“满足人民群众日益增长的住房需求，加快住宅建设从粗放型向集约型转变，推进住宅产业现代化，提高住宅质量”，原建设部成立了住宅产业化促进中心。随着我国国民经济和住宅产业的发展，人民生活水平有了很大的提高，但目前我国住宅生产与经营方式还比较传统和相对落后，我国每年竣工房屋面积大约在20亿平方米左右，现有建筑存量400亿平方米，建筑能耗每年达到了1.2万亿度电和4.1亿吨标准煤，加上建材生产过程中的能耗，约占全社会能耗的46.7％，房屋建筑大量的能耗迫使人们重新审视住宅建设的生产方式和增长方式，特别是国家提出发展节能省地型住宅的目标后，加快促进住宅产业化已经刻不容缓。（3）住宅产业化发展水平评估依据。具体体现在以下六个方面：
一是新型的、工业化的建筑结构体系的应用程度。目前的以钢结构、钢混结构等为主的新型建筑结构体系，使得住宅朝着安全、环保、节能和绿色生态方向发展。但是目前在我国很多建筑工程，尤其是广大的农村建房还是以手工砌筑的方式进行，难以控制住房建设的安全质量和功能质量。
二是住宅产品的开发、生产和供应。住宅产品开发、生产和供应的标准化、系列化、通用化是实现住宅产业化的重要标志，设计人员可从中选择适当产品进行住宅设计。瑞典新建住宅中，通用部品占80％左右，日本用了20年的时间推行住宅部品，现在住宅的各个部分都有通用部品，对无特殊要求的住宅，只要将通用部品组合起来即可。
三是墙体材料和建筑节能。许多工业发达国家新型建筑材料的比重一般占60%～90%。我国住宅单位面积的采暖能耗，符合《民用建筑热工设计规范》要求的约为发达国家的3～4倍；符合《民用建筑节能设计标准》要求的约为发达国家1.5～2.2倍，而发达国家的采暖期比我国长，居室温度也比我国高。
四是现场施工的技术。经济发达国家目前已基本做到分工种、专业来进行施工，即从设计到制作逐步形成独立行业。在经营方面，既可定购、选购，也可租赁与提供技术指导和现场培训，机械租赁业也较发达，同时提供维修服务。此外，现场运输、挖掘、运垃圾、现场清理、建筑物拆除等均可委托专业公司完成。
五是人均竣工面积。人均竣工面积是反映生产、施工的综合性指标。德国和日本在80～100平方米之间，法国、美国在40～80平方米之间（这些国家木结构和轻钢结构独立式住宅所占比重较大，劳动生产率较高）。日本人均年竣工建筑面积一般在100平方米左右，但人均住宅竣工面积却达到110～120平方米。我国人均竣工建筑面积仅在28平方米左右。
六是环境保护和资源节约和“可持续发展”。可持续发展是指保护地球环境和节约资源，住宅产业的发展将为改善环境作出贡献。住宅产业可持续发展问题已引起世界各国的重视。
2012年，住房和城乡建设部住宅产业化促进中心、内蒙古住房和城乡建设厅、中国建筑金属结构协会等单位在内蒙古包头市召开“高层钢结构住宅产业化技术现场交流会”，就浙江杭萧钢构股份有限公司在“万郡·大都城”项目中采用钢结构集成技术的经验进行了交流，此举体现了国家对建筑节能、提高建筑抗震性能的重视和关注。（待续）
□张肇毅 张曦 杨志艳
一、背景分析
1.我国建筑结构体系发展概况
建筑工业化是我国基本建设长期以来重大的国策，早在1956年国务院就颁布了《关于加强和发展建筑工业的决定》，指明了“建筑工业化是建筑业的发展方向”，“大力开展建筑结构和配件的标准化工作”，“积极实行工业化、机械化施工”。20世纪六七十年代标准化的住宅体系就大量采用了模数化的钢筋混凝土预制构件，同时应用于工业厂房钢筋混凝土预制构件也相继应用于工程实践，并研发了预制装配框架结构体系，20世纪80年代开发了内浇外砌混合结构体系和钢筋混凝土异形柱框架结构体系，并在北京、天津等地兴建了数百万平方米该结构体系的居住型建筑。上述建筑结构体系对我国基本建设的发展起到了推进作用，并积累了工程经验，上世纪末我国正式提出住宅产业化概念，为本世纪建筑结构体系的发展打下了基础。
为保障国民经济的可持续发展，原建设部在本世纪初制定了“关于在大中城市在2～3年内消除黏土砖及黏土制品和积极推广钢结构住宅”的重大政策，又于2002年发布了《钢结构住宅产业化技术导则》。很多地方省市相继编制了《钢结构住宅设计规程》，2009年中国工程建设标准化协会标准（CECS）《钢结构住宅设计规范》颁布实施，为设计应用提供了充分的设计依据，并在山东、上海、天津、武汉及内蒙古等省市兴建了逾千万平方米钢结构住宅建筑。
2.国内外住宅产业化的发展进程（1）国外住宅产业化发展进程。国外发达国家的住宅产业化基本上经历了3个阶段。20世纪50～60年代是住宅产业化形成的初期，重点是建立工业化生产体系；20世纪70～80年代是住宅产业化的发展期，重点是提高住宅的质量和性能；20世纪90年代后，是住宅产业化发展的成熟期，重点转向节能、降低住宅的物耗和对环境的负荷、资源的循环利用，倡导绿色、生态、可持续发展。目前，在发达国家的住宅建设中，工厂化住宅已经占据相当的市场份额：日本达到20％～25％，美国为31％，瑞典在60％以上。而就目前看来，住宅模块化的发展方向应该是一次到位和菜单式的“全模块”模式。（2）国内住宅产业化发展进程。早在1994年国家“九五”科技计划“国家2000年城乡小康型住宅科技产业示范工程”中系统化地制定了中国住宅产业化科技工作的框架，从而使住宅产业化在科技和示范工程的层面上得以确定和实施，标志着住宅产业化的进程步入一个新的发展阶段；1999年，国务院明确指出“满足人民群众日益增长的住房需求，加快住宅建设从粗放型向集约型转变，推进住宅产业现代化，提高住宅质量”，原建设部成立了住宅产业化促进中心。随着我国国民经济和住宅产业的发展，人民生活水平有了很大的提高，但目前我国住宅生产与经营方式还比较传统和相对落后，我国每年竣工房屋面积大约在20亿平方米左右，现有建筑存量400亿平方米，建筑能耗每年达到了1.2万亿度电和4.1亿吨标准煤，加上建材生产过程中的能耗，约占全社会能耗的46.7％，房屋建筑大量的能耗迫使人们重新审视住宅建设的生产方式和增长方式，特别是国家提出发展节能省地型住宅的目标后，加快促进住宅产业化已经刻不容缓。（3）住宅产业化发展水平评估依据。具体体现在以下六个方面：
一是新型的、工业化的建筑结构体系的应用程度。目前的以钢结构、钢混结构等为主的新型建筑结构体系，使得住宅朝着安全、环保、节能和绿色生态方向发展。但是目前在我国很多建筑工程，尤其是广大的农村建房还是以手工砌筑的方式进行，难以控制住房建设的安全质量和功能质量。
二是住宅产品的开发、生产和供应。住宅产品开发、生产和供应的标准化、系列化、通用化是实现住宅产业化的重要标志，设计人员可从中选择适当产品进行住宅设计。瑞典新建住宅中，通用部品占80％左右，日本用了20年的时间推行住宅部品，现在住宅的各个部分都有通用部品，对无特殊要求的住宅，只要将通用部品组合起来即可。
三是墙体材料和建筑节能。许多工业发达国家新型建筑材料的比重一般占60%～90%。我国住宅单位面积的采暖能耗，符合《民用建筑热工设计规范》要求的约为发达国家的3～4倍；符合《民用建筑节能设计标准》要求的约为发达国家1.5～2.2倍，而发达国家的采暖期比我国长，居室温度也比我国高。
四是现场施工的技术。经济发达国家目前已基本做到分工种、专业来进行施工，即从设计到制作逐步形成独立行业。在经营方面，既可定购、选购，也可租赁与提供技术指导和现场培训，机械租赁业也较发达，同时提供维修服务。此外，现场运输、挖掘、运垃圾、现场清理、建筑物拆除等均可委托专业公司完成。
五是人均竣工面积。人均竣工面积是反映生产、施工的综合性指标。德国和日本在80～100平方米之间，法国、美国在40～80平方米之间（这些国家木结构和轻钢结构独立式住宅所占比重较大，劳动生产率较高）。日本人均年竣工建筑面积一般在100平方米左右，但人均住宅竣工面积却达到110～120平方米。我国人均竣工建筑面积仅在28平方米左右。
六是环境保护和资源节约和“可持续发展”。可持续发展是指保护地球环境和节约资源，住宅产业的发展将为改善环境作出贡献。住宅产业可持续发展问题已引起世界各国的重视。
2012年，住房和城乡建设部住宅产业化促进中心、内蒙古住房和城乡建设厅、中国建筑金属结构协会等单位在内蒙古包头市召开“高层钢结构住宅产业化技术现场交流会”，就浙江杭萧钢构股份有限公司在“万郡·大都城”项目中采用钢结构集成技术的经验进行了交流，此举体现了国家对建筑节能、提高建筑抗震性能的重视和关注。（待续）
□张肇毅 张曦 杨志艳