2008年,全世界的目光都聚集在中國,關注著在北京舉辦的第29屆夏季奧林匹克運動會。這不僅僅是一次世界頂級運動員們的激烈對決,更是一場展現新一代創新型建筑的視覺盛宴。其中一座高逾百米的鋼結構建筑——中央電視臺辦公樓,以其精湛的工程技術、個性的外觀設計成為京城一個輝煌的建筑記憶。
上世紀50年代初期,中國還不具備自主設計和生產鋼結構的能力,所以鋼結構對于當時的中國建筑行業而言屬于絕對的奢侈品。但隨著國民經濟的增長、生產規模的調整,鋼鐵工業也逐漸發揮出了其巨大的市場潛力。尤其是1998年鋼結構技術作為我國建筑業的重點推廣項目,更是引發了業界人士對鋼結構的普遍關注。
新時期的建筑傳奇
據業內人士介紹,鋼結構建筑就是以鋼材作為建筑的主體結構,通常是由型鋼和鋼板等鋼材制成的各種建筑構件,如鋼梁、鋼柱、鋼桁架等,并采用焊縫、螺栓或鉚釘的連接方式,將各部件拼裝成完整的結構體系,再配以輕質墻板或節能磚等新型材料作為外圍墻體建造而成的。伴隨著改革開放和快速發展的社會經濟,我國的鋼結構生產也實現了質的飛躍,正在新的歷史時期續寫著建筑傳奇。
日趨完善的科學技術成為促使鋼結構發揮其最大優勢的有力保障。與傳統的鋼筋混凝土結構相比,鋼結構由于本身的自重較輕,強度較高,在經歷震動時不僅不會發生太大的位移變形,反而還可以削弱地震波,從根本上確保了建筑的安全性。而且可以依據前期的計算機設計程序將其各部分構件按生產標準進行后期制作拼裝,將設計與生產完美結合,在豐富建筑風格的同時也提高了施工效率。
特別是在一些大中型城市,為了解決寸土寸金的實際情況以及人們對生存環境、生活空間等提出的高要求,鋼結構建的推廣應用將能夠更快地實現城市化建設。這不僅體現在鋼結構承載力高、密閉性好等優勢上,更是由節能減排,綠色環保的國家政策所決定的。鋼結構比傳統結構更易拆除且用料省、回收利用率高,外圍墻體也多用環保材料如防火涂料、節能磚等,因此降低了鋼鐵污染所帶來的高風險。另外,由于鋼結構的自身優勢,其多用于超高層、超大跨度的建筑中,不但拓展了人們的生存空間,提高了人們的生活質量,也緩解了人多地少的矛盾,符合可持續發展的理念,是名副其實的綠色建筑。
鋼結構的應用標志著建筑工業的發展。在這個彰顯個性的年代里,人們在追求舒適性的同時越來越注重建筑的美觀性及布局的獨特性,所以為了順應時代的發展和市場的需要,利用鋼結構的特有優勢來實現異形建筑是最好的選擇。拋棄“秦磚漢瓦”的傳統結構,對一些百米以上的高層鋼結構建筑來說,可通過靈活的設計和拼裝來提升建筑的綜合效益,優化產品結構,打造企業的新名牌。
突破發展綠色建筑的桎梏目前鋼結構備受國外許多發達國家的青睞,并成為發展高檔住宅的主要技術。而作為產鋼大國的中國,盡管在北京、上海、天津、河南、山東、山西、新疆、內蒙古、河北、湖南、安徽等地建成了一批鋼結構的住宅示范試點工程,但較之外國鋼結構在建筑領域的普遍推廣仍然有著明顯的差距。專家認為,這主要是受到我國原料成本與市場需求的制約。根據我國現有的鋼結構發展水平,鋼結構的建筑每平方米建筑成本在2000元以上,其建筑原料造價要比鋼筋混凝土建筑高10%——20%左右。所以對于低層住宅而言,采用傳統的鋼筋混凝土技術就足以實現標準住宅的要求,良好的性價比也更適宜居民的消費觀念和市場的運營模式。但對一些大跨度的高層建筑,如美國的世貿中心、上海的金茂大廈、深圳的地王大廈以及北京的京廣中心等,就應該借助鋼結構的優越性來擺脫成本造價的桎梏。鋼結構建筑較鋼筋混凝土結構在基礎造價上可節約30%,房屋面積利用率較混凝土高7%——10%,而且施工工期也可縮短約30%,真正實現了在“金土地”上的價值再創造,此外在一定程度上也使整個建筑產業由勞動粗放型向技術密集型轉化,因此鋼結構逐漸成為現代高層建筑的新寵兒。
同時,專家還強調應該注意到鋼結構建筑的一個致命弱點——耐高溫性差。在常溫或250度以下,鋼結構的性能變化很小,但當溫度上升到300度時,鋼材的強度開始下降,如果繼續升溫,鋼材就像面條一樣不堪一擊,而且由于鋼良好的導熱性能,極易給整個建筑結構帶來毀滅性的危害。所以鋼結構的建筑必須要考慮防火性能,包括采用防火涂料、防火圍護、修建緊急避難所等完善的配套設施。
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