環保高壓、水泥停產、工地停工，發展裝配式鋼結構正當時
近日，環保部、發改委、工信部等多部委及北京、天津、河北等省市共同印發《京津冀及周邊地區2017-2018年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》。
傳統建築業面臨污染難題
方案提出，2017年10月至2018年3月，京津冀大氣污染傳輸通道「2+26」城市PM2.5平均濃度同比下降15%以上，重污染天數同比下降15%以上。
同時，鋼鐵有色水泥行業全面限產停產，採暖季唐山等城市鋼鐵限產50%，電解鋁和氧化鋁企業限產30%以上，水泥建材全部停產。
此外，為應對今年秋冬季的大氣污染防治工作，北京、天津相繼發布了《攻堅行動方案》：
北京要求，城六區及10個新城區的各類道路工程、水利工程、土石方作業和房屋拆遷施工等全面停工，停工4個月（2017年11月15日至2018年3月15日）。對拒不停工項目、揚塵不達標等項目，將暫停相關單位的投標資格。全市施工現場禁止使用冒黑煙機械，每周對施工工地進行巡查和不定期飛行檢查。每月至少一次全覆蓋執法巡查。違法行為情節嚴重的，將暫停其在北京建築市場投標資格。
天津的停工時長為6個月，比北京「更勝一籌」！2017年10月至2018年3月期間，全市建成區內停止各類建設工程土石方作業、房屋拆遷（拆除）施工、水泥攪拌及澆築等作業，停止道路工程、水利工程等土石方作業。對環境問題突出、影響較大，環境質量差的鄉鎮、街道主要負責人由市領導直接約談，約談3次再犯的，對主要負責人就地免職和相關處理。
作為傳統建築的主要原材料，水泥生產及現場攪拌的禁令無疑會對當地建築業產生強烈衝擊。
水泥的大量生產及使用帶來環保難題
2011年至2013年期間，中國消耗了66億噸水泥，超過美國在整個二十世紀的消耗量。
自1985年起，我國的水泥產量就一直處於世界第一的位置，2012年，我國水泥產量佔世界總產量的一半以上。其中，大部分產量都服務於國內水泥消費的需求。
水泥生產帶來環境污染
然而，水泥生產造成的污染也很嚴重。解放日報刊發的《誰能撕去水泥製造的污染標籤》一文指出，「水泥工業的粉塵排放佔到工業排放總量的30%，氮氧化物排放量約佔全國總量的10%至12%。而日前國內知名環保組織在調研後還發現，水泥行業還是我國重金屬汞污染的主要工業排放源之一。而最能讓我們普通人直接感受到的灰霾天，水泥廠也要負一定責任。
原住建部副部長仇保興曾表示，「我國建築垃圾的數量已佔到城市垃圾總量的30%至40%。據對磚混結構、全現澆結構和框架結構等建築的施工材料損耗的粗略統計，在每萬平米建築的施工過程中，僅建築垃圾就會產生500至600噸；每萬平方米拆除的舊建築，將產生7000至12000噸建築垃圾，而中國每年拆毀的老建築占建築總量的40%。」此外，原建設部部長汪光燾曾表示，到2020年，我國還將新增建築面積300億平方米，據此可估算，還將產生的建築垃圾的總量接近18億噸。這給中國造成巨大的環境威脅。
建築垃圾帶來環境威脅
裝配式混凝土建築的劣勢
傳統裝配式建築為PC構件工地裝配而形成的建築。PC（Precast Concrete）構件是指在工廠通過標準化、機械化方式加工生產的混凝土製品，被廣泛應用於交通、水利等領域。在房屋建築領域應用則較少，與現澆混凝土相比，工廠化生產的混凝土預製件有諸多優勢，如現場用工少、現場粉塵污染與噪音污染顯著降低。
然而，PC建築並沒有減少水泥的使用數量，對比同樣面積的的現澆混凝土建築，PC建築的鋼筋、混凝土用量更大。PC構件對於支模、鋼筋綁紮、混凝土澆築三大分項工程中的前兩項沒有提出根本性的改變，反而摒棄了後一項成熟的機械化作業方案。PC構件間仍需通過灌漿連接，疊合樓板上層同樣需要現場澆築。
此外，PC建築還面臨運輸、吊裝、安裝等技術難題，其建造速度甚至不如傳統現澆建築。
主體結構裝配率不夠，二次結構來湊，目前存在為了裝配率而裝配的現象，主體結構裝配化方案不成熟，就在陽台、樓梯、女兒牆、飄窗、空調板等構件上想辦法，這已經與發展裝配式建築的初衷背道而馳。
鋼結構裝配式建築的優勢
相比於PC結構而言，鋼結構裝配式建築具有如下優勢：
1、鋼結構材料可以回收利用，不會產生大量建築垃圾；
2、鋼結構輕質高強，運輸、吊裝難度降低。
3、鋼結構加工精度高
4、鋼結構工廠化生產方式成熟，可升級為智能化、自動化製造。
5、鋼結構構件可通過連接件、螺栓、焊接等方式連接，可靠性高，杜絕濕作業。
鋼結構住宅推廣的主要障礙是居住體驗不佳，「肥梁胖柱」造成的使用空間浪費，輕質維護牆板的防火、隔音、保能性能與混凝土剪力牆相比有較大差異。
那麼，有沒有一種鋼結構建築體系能達到或超過傳統混凝土剪力牆住宅的居住體驗呢？剪力牆住宅中的混凝土剪力牆在承受豎向荷載及水平荷載的同時，也作為圍護牆及分隔牆，作為圍護牆時需要附加保溫層以滿足節能要求。現有的高層鋼結構建築以框架結構為主，由梁、柱及其連接節點承受荷載，圍護體系以輕質牆板或砌塊為主。發展裝配式鋼結構建築的關鍵在於找到一種類似於混凝土剪力牆的能滿足結構及圍護功能的裝配式牆體。
合肥國瑞集成建築科技有限公司研發出了一種工廠預製的鋼結構輕聚合物複合牆板，它是一種輕質、高強、保溫、防火與建築同壽命的多功能一體化裝配式牆材。其由密肋型鋼骨架、輕聚合物組成，根據工程結構需要，可以增加鋼板蒙皮或斜撐。
在低層建築應用領域，型鋼骨架為冷彎薄壁型鋼，一般可不設鋼板蒙皮或斜撐。在傳統的設計規範及施工工藝的基礎上，結合科研實驗，重點攻克牆板抗側力計算、全裝配式牆板連接構造等難題，形成了系統的解決方案，已應用於多個美麗鄉村建設項目。
多功能一體化裝配式牆板生產車間
多功能一體化裝配式牆板抗震試驗
多功能一體化裝配式牆板運輸
多功能一體化裝配式牆板安裝
在多、高層建築應用領域，型鋼骨架為方鋼管，可設置鋼板蒙皮或斜撐。為一種全新的結構體系，尚無相關規範可循。公司已與合肥工業大學，安徽省建築科學研究院等科研院校展開合作。對其適用條件、設計計算方法、連接構造、施工工藝等展開科研實驗，力爭儘快形成涵蓋設計、施工及驗收的完整技術應用導則，儘快完成高層樣板房建設。
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