鋼結(jié)構(gòu)推廣應(yīng)用和建筑領(lǐng)域用鋼需求調(diào)查工作組
國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要從生態(tài)文明戰(zhàn)略層面總體布局鼓勵(lì)綠色建筑發(fā)展，明確了建筑行業(yè)要實(shí)現(xiàn)裝配式、新型工業(yè)化、信息化、綠色化等未來發(fā)展大方向。鋼結(jié)構(gòu)建筑具有顯著的綠色低碳屬性，是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)節(jié)能降碳的重要路徑。本文從助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、新型建筑工業(yè)化、環(huán)境影響、全生命周期減碳效果等方面對鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色低碳屬性進(jìn)行分析。
發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑是
實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的需要
鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種低能耗、低排放的綠色建筑形式，符合綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展理念。從產(chǎn)品全生命周期看，其是一種節(jié)能環(huán)保、可循環(huán)利用的工程結(jié)構(gòu)形式。據(jù)相關(guān)研究，每平方米鋼結(jié)構(gòu)建筑比每平方米混凝土建筑在生產(chǎn)施工過程中可減少能耗12%、用水量39%、二氧化碳排放15%、氮氧化物排放6%、二氧化硫排放32%、粉塵排放59%，并減少固體廢棄物51%。
在當(dāng)前背景下，建筑領(lǐng)域減碳已成為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑不僅是促進(jìn)建筑行業(yè)落實(shí)國家“雙碳”目標(biāo)的重要途徑，也是保障建筑業(yè)整體實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)的必要手段。
發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑是
推進(jìn)新型建筑工業(yè)化的需要
國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出，要推進(jìn)城鄉(xiāng)建設(shè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，加快推進(jìn)新型建筑工業(yè)化進(jìn)程，并鼓勵(lì)建設(shè)零碳建筑和近零能耗建筑。2023年底召開的全國住房城鄉(xiāng)建設(shè)工作會(huì)議提出，2024年要深化建筑業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，持續(xù)在工業(yè)化、數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型上下功夫，以打造“中國建造”的升級版。
在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，建筑行業(yè)低碳化將成為必然趨勢。拓展鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用是建筑業(yè)適應(yīng)綠色低碳發(fā)展的重要舉措，廣泛采用鋼結(jié)構(gòu)是新型建筑工業(yè)化轉(zhuǎn)型的有效路徑。鋼鐵材料以其高效、循環(huán)、綠色特性，借助制造規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化優(yōu)勢，通過實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)與建筑產(chǎn)業(yè)的無縫銜接與綠色互動(dòng)，推動(dòng)解決鋼鐵企業(yè)與鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、工程等全產(chǎn)業(yè)鏈上協(xié)同不足的問題，構(gòu)建新型建筑產(chǎn)業(yè)鏈條，將有力推動(dòng)我國新型建筑工業(yè)化進(jìn)程。
建造鋼結(jié)構(gòu)建筑
對環(huán)境的不利影響小
一是減少現(xiàn)場噪聲。在鋼結(jié)構(gòu)建筑建造過程中，鋼材的選用及其結(jié)構(gòu)形式能夠有效削弱聲音的傳播，鋼結(jié)構(gòu)建筑表層采用的隔音玻璃及內(nèi)部填充的隔音材料，都能進(jìn)一步減少噪聲污染。
二是減少建筑垃圾。在鋼結(jié)構(gòu)的拆除工程中，每立方米建筑體積大約會(huì)產(chǎn)生1.9噸的垃圾量。對于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的鋼結(jié)構(gòu)建筑來說，其拆除過程中產(chǎn)生的垃圾量為0.02立方米~0.05立方米，僅為混凝土結(jié)構(gòu)的1/5~1/3。這一數(shù)值顯示了鋼結(jié)構(gòu)建筑在綠色節(jié)能方面優(yōu)勢顯著，有助于對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。
三是縮短建造工期。建造鋼結(jié)構(gòu)建筑省去了支模和養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，使整體結(jié)構(gòu)施工工期僅為混凝土結(jié)構(gòu)的1/3~1/2。
四是減少空氣污染。鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠改變傳統(tǒng)建筑建造過程中塵土飛揚(yáng)、垃圾遍地的現(xiàn)象，讓工地“干凈整潔、不拖泥帶水”。
鋼結(jié)構(gòu)建筑全生命周期
減碳效果明顯
鋼結(jié)構(gòu)建筑建造采用多項(xiàng)環(huán)保技術(shù)，并可廣泛使用如節(jié)能板、復(fù)合型樓板等輕質(zhì)、低污染的節(jié)能型材料，不僅促進(jìn)了節(jié)能環(huán)保，還能減輕建筑物的重量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。若能將鋼結(jié)構(gòu)建筑與新能源產(chǎn)品以及光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成并有效結(jié)合，其節(jié)能減排與綠色低碳的效果將更加顯著。
回收廢舊鋼材再利用，符合生產(chǎn)要素全生命周期綠色發(fā)展要求。據(jù)研究對比，超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼材回收率在65%以上，學(xué)校、醫(yī)院等鋼結(jié)構(gòu)回收率在70%以上，高鐵站房、會(huì)展中心、文化體育場館的鋼材回收率在80%以上，工業(yè)廠房、大跨度物流倉儲(chǔ)設(shè)施的鋼材回收率在90%以上，橋梁鋼結(jié)構(gòu)鋼材回收率在95%以上，顯示出廢舊鋼材的回收極具價(jià)值。
鋼結(jié)構(gòu)建筑全生命周期減碳效果明顯。鋼結(jié)構(gòu)建筑在拆除、改建過程中，鋼材的回收再利用使得其全生命周期減碳效果顯著。研究表明，利用廢鋼煉1噸鋼，可替代1.6噸鐵精礦，相比用鐵礦石煉鋼，廢鋼煉鋼節(jié)約近60%能源，減少67%的二氧化碳排放，并大幅降低廢氣、廢水、廢渣的排放。據(jù)已公開數(shù)據(jù)對比結(jié)果，鋼結(jié)構(gòu)建筑全生命周期的碳排放相比現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑下降17.5%，進(jìn)一步印證了其在綠色建筑領(lǐng)域的優(yōu)勢。
推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑綠色技術(shù)
打造建筑業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型新優(yōu)勢
近年來，鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域綠色建造技術(shù)得到較快發(fā)展，特別是在超高層建造技術(shù)、大跨度復(fù)雜結(jié)構(gòu)建造技術(shù)、金屬屋面關(guān)鍵技術(shù)和光伏建筑一體化技術(shù)方面卓有成效。在超高層智能建造技術(shù)方面，形成了超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)數(shù)字化智能建造關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超高層建筑數(shù)字化智能化建造。這些技術(shù)的推廣應(yīng)用，將進(jìn)一步提升鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工效率、控制精度、安裝靈活性。同時(shí)，通過裝配式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)裝智造體系的集成應(yīng)用，可使管線、設(shè)備、內(nèi)裝等裝配率達(dá)到90%以上，能夠推動(dòng)零碳建筑實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)綠色低碳裝配式鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展，并將有效促進(jìn)建筑工業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展。
