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1装配式钢结构住宅产业化标准节点生产可行性研究报告一、概述住宅是人类赖以生存和发展的最基本的物质生活资料之一，随着我国国民经济的迅速发展和城市现代化建设进程的加快，人们对住房的需求大大增加，对居住条件的品质要求也越来越高，使得我国的房地产业持续空前发展，房地产业已经成为我国国民经济的重要产业。钢结构住宅依其自重轻，基础造价低，适用于软弱地基，安装容易，施工快，周期短，投资回收快，施工污染环境少，抗震性能好等综合优势被誉为21世纪的“绿色建筑”之一。国外如美国70%以上的高档住宅都采用了钢结构，主要构件如柱梁墙板都是工厂制作现场吊装组合。而我国由于九十年代以前钢产量低，国家政策的限制，钢材主要用在一些公共建筑上，在住宅上应用的很少，这是我国钢结构住宅发展的主要制约因素。1997年，我国钢产量达1亿吨，2010年我国钢材产量已达到6亿吨，给钢结构住宅产业化的发展创造了良好的物质基础。目前，钢结构住宅的方案探索和技术的可行性已有比较明确的结论，但经济效益是建筑企业担心的问题。大量研究表明七层以下钢结构住宅造价于混凝土持平，十层以上钢结构住宅的造价可以降低30%以上。随着生活质量的提高，人们对住宅的质量、环境、舒适度的要求也在不断提高，居住条件不断改善。随着住宅市场的活跃，房地产业作为国民经济的经济增长点，已经在国家经济中占据重要的地位，住宅已经成为关系国计民生的重要问题。近年来随着房价的不断攀高，很多城市的房价超出居民的承担能力，为此国家采取了一系列限制房价的政策，各地相继推出廉租房的建设，推行住宅产业化，降低房价。我国出台的“节能减排”的政策，住宅是重点，对于钢结构住宅这种节能环保型住房来说是一个很大发展的机遇。据建设部最新数据，目前我国每年竣工建筑面积约20亿平方米，如果按照30%采用钢结构，不但可以完成我们的“节能减排”的任务，而且由此带动的一大批新型建材企业及相应的加工制造产业的综合效益，是十分引人注目的。二、钢结构住宅产业化的优势1.钢结构住宅的优势钢结构住宅在我国己有15年的历程，在众多的住宅建筑结构中，钢结构住宅最适宜构件的工厂化生产，可以将设计、生产、施工、安装一体化，变“现场建造”为“工厂制造”，提高住宅工业化、商品化水平，而且钢结构住宅自重轻，基础造价低，适用于软弱地基，安装容易，施工快，周期短，投资回收快，施工污染环境少，抗震性能好，可回收利用，经济环保等，因而在住宅市场有着良好的发展前景，被誉为二十一世纪的“绿色建筑”之一。钢结构住宅与传统结构相比，在设计、施工、实用、经济性、环保方面都具有优势:2第一，作为结构主要材料的钢材，内部结构组织均匀，比较接近于匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的，实际受力情况和工程力学计算结果接近，设计更准确，无徐变和收缩现象、能在恶劣天气下施工等;第二，构件生产工厂化，变“现场建造”为“工厂制造”，质量稳定，现场组装，减少施工现场的环境、噪音污染;第三，新型轻质围护板材，不助燃，不霉变，不虫蛀，装修一次到位，少维修，管线可暗埋在墙体及楼层结构中，内墙为轻质板材，增加使用面积5%~8%，空间跨度大，可重新分隔空间改变使用功能，更好的满足住户的要求;第四，钢材可回收利用，轻质墙板、复合楼板等新型材料，符合建筑节能和环保的要求;第五，钢结构住宅轻质高强，减轻结构自重约3o%，使基础设计简单化，减少基础造价，尤其适用于地质条件较差的地区;第六，抗震性能好，用于结构抗震措施的费用少;第七，施工周期短，投资回报快，资金风险低，投资效益高，制作、运输、安装、维护方便。2.住宅产业化的概念及发展阶段产业化的概念包括:生产的连续性;生产物的标准化;生产过程各阶段的集成化;工程高度组织化;尽可能用机械化作业代替人的手工劳动;生产与组织一体化的研究与开发。住宅产业化的概念最早于1968年出自日本通产省，其含义是采用工业化生产的方式生产住宅，以提高住宅生产的劳动生产率，降低成本。国内对住宅产业化的概念解释有多种，其中最具权威的是我国原建设部部长侯捷在1994年天津工作会议上的讲话中定义的，也是我国政府部门第一次提出住宅产业化的概念:“住宅产业化，即让住宅纳入社会化大生产范畴，以住宅为最终产品，做到住宅开发定型化、标准化、住宅施工部件化、集约化，以及住宅投资专业化、系列化，以大规模的成型住宅开发来解决城市居民的住宅问题”。住宅产业化是采用社会化大生产的方式进行住宅生产和经营的组织形式。具体来说住宅产业化就是以住宅市场需求为导向，以建材、轻工等行业为依托，以工厂化生产为基础，以人才科技为手段，通过将住宅生产全过程的设计、构配件生产、施工建造、销售和售后服务等诸环节联结为一个完整的产业系统，从而实现住宅产供销一体化的生产经营组织形式。住宅产业化的最终产品是住宅，通过采用工业化生产和科学管理的方法，使各生产要素完美地组合起来，减少中间环节，优化资源配置，赢得最大效益。通过工业化生产提高构配件的质量，通过标准化的模数组合提高构件的工厂组合能力简化现场操作，减少现场湿作业，改善工作条件，提高住宅质量，降低劳动强度，提高劳动生产率。住宅产业化不仅仅是一个研究钢结构住宅的技术问题，而是一个包括技术在内，跨越经济、法律、社会、管理等领域的大课题。住宅产业化的内涵体现在以下五个方面:(1)住宅体系标准化在住宅设计中采用标准化的设计方案、构配件、部品和建筑体系，按照一定的模数规范住宅构配件和部品，形成标准化、系列化的住宅产品，减少单个住宅设计中的随意性，使构件部品能够实现工厂化的生产、组合，并使施工简单化。住宅体系标准化是实现建筑工业化必经途径，同时也是建筑生产进行社会化协作的必要条件。（2）住宅部品化即将住宅分解成为一个个相对独立而又标准协调的部品，如独立的厨房、卫生间等。住宅部品是构成住宅本体的基本单元或附属品，具有相对独立性，可以单独进行设计、制造、调试、修改和存储，便于不同的专业化企业分别进行生产的住宅产品。部品化与标准化、工3业化直接相关，发展部品化是住宅产业化发展的技术基础和关键。(3)住宅生产工业化住宅生产工业化是指用大规模工业生产的方式生产住宅产品，包括住宅构配件部品生产工厂化、现场施工机械化、组织管理科学化。(4)住宅生产经营一体化即把生产经营中有密切关系的企业组成一个有序的整体。(5)住宅协作服务社会化即将分散的个体的生产转变为集中的、大规模的社会生产的过程，表现为住宅生产的集中化、专业化、协作化和联合化。上述住宅产业化的“五化”之间不是独立的，而是相互联系、互相作用的。标准化是产业化的前提，部品化是工业化的基础，工业化是产业化的核心，集成化是产业化的集中体现，而社会化则是产业化各因素综合作用的结果。美日西欧等发达国家住宅产业化发展历程大致经历了三个阶段:第一阶段是产业化形成的初期阶段，重点是建立工业化生产体系;第二阶段是推进产业化的发展期，重点是提高住宅的质量和性能价格比;第三阶段是产业化发展的成熟期。发达国家目前正处在这个阶段，重点是降低住宅的物耗和对环境的负荷，发展资源循环型住宅。发达国家的实践己充分证明，利用住宅产业现代化的生产手段是实现住宅建设低消耗、低污染，达到资源节约目标的根本途径。3.钢结构住宅产业化发展的必要性和可行性1)钢结构住宅产业化发展的必要性(1)住宅大量短缺近年来，随着我国经济的快速发展，城镇化进程加快，大量农村人口涌入城市，住宅的供求比例失调，城镇住宅的需求量逐年加大，据估计今后30年每年城乡约新增住宅面积6.6亿m2，住宅的缺口大，要求我国必须迅速发展钢结构产业化住宅，提高住宅的生产能力，加快钢结构住宅建设。(2)节能环保、可持续发展的需要我国的传统住宅主要是砖混结构住宅、钢筋混凝土结构住宅。传统住宅的生产效率低，属劳动密集型产业。钢筋混凝土结构住宅主要建筑材料是混凝土，我国每年生产水泥5亿吨，占世界产量的1/3，生产水泥每年排放CO2气体3亿吨，矿山资源浪费严重，排放的废水污染环境，混凝土是一次性建筑材料，不可循环利用，形成的建筑垃圾极难处理。此外传统住宅普遍存在浪费资源、能耗高、生态环境影响大、建造速度慢、综合经济效益差等不足。钢结构住宅被誉为二十一世纪的“绿色建筑”，其优势在于:第一，钢结构住宅的钢材可回收利用，不会形成建筑垃圾，符合住宅节能环保、.可持续发展的要求;第二，钢结构住宅的构件可实现工厂化的大批量生产制作，变“现场建造”为“工厂制造”，减少施工现场的环境、噪音污染，提高住宅的工业化、商品化水平，施工周期短，资金利用率高;第三，标准化模数设计，工厂加工、制作、安装一体化，住宅的建造速度快，满足我国现阶段市场需求量的要求;第四，钢结构住宅轻质高强，可减轻结构自重30%，基础设计简单;4第五，抗震性能好，钢材的材料均匀接近各向同性，塑性和韧性性能好，在地震作用下能吸收较多能量，降低脆性破坏危害程度;第六，7层以下钢结构住宅造价和混凝土持平，7层以上造价比混凝土低，综合效益明显;第七，轻质墙板、复合楼板等新型材料，符合建筑节能环保的要求，节能达到60%，带动相关新型建筑材料的研究和应用，如各种新型节能墙体材料的开发，各种楼面材料的应用，以及各种防火防腐材料的应用等等，由此推动住宅产业化的进程，带动相关行业的发展。(3)居民对住宅品质要求的提高传统住宅存在诸多问题:墙体的开裂，漏水渗水，保温节能、隔声防火性能差，房屋布局不灵活，管线占用面积大，二次装修破坏结构安全等。钢结构住宅构件、部品采用标准模数化进行设计，在工厂中进行加工制作，机械化的现场安装，精确度高，质量易保证。此外钢结构住宅的钢材强度高，自重轻，梁柱截面小，间距大，室内可以灵活布置，空间组合自由，房型变化丰富、美观，可以最大限度地满足住户对住宅功能和设备的高品质追求，解决保温、隔声、防潮、防火等问题。住宅产业化是我国钢结构住宅发展的必由之路，加快对钢结构住宅的研发、建造，将带动建材、冶金、信息、机械尤其是钢铁企业的快速发展，拉动国内经济增长，改善住宅市场结构，因此钢结构住宅产业化势在必行。2)钢结构住宅产业化发展的可行性(1)住宅需求大我国人口基数大，人均住房面积小。以江苏省为例，据江苏省年鉴2007年江苏省的户均建筑面积为86.7m2，其中0.8%为单元配套房或高档单栋住宅，14.8%为原有私房，34.4%的为改造房，38.2%为商品房，3%为经济适用房，其余为无房者。随着城镇化的建设加快，居民收入的提高，旧城改造的实施，人们对高品质生活的追求，城镇住宅的需求量大增，到2030年我国人均住宅面积要达到40m2，21世纪的前30年我国需新建住宅198亿m2，年竣工面积6.6亿m2，要求我国必须迅速发展钢结构产业化住宅，提高钢结构住宅的生产能力，加快钢结构住宅建设，满足住宅市场的大量需求。(2)政策支持建设部明确提出了大力发展钢结构产业化住宅的政策，于1998年7月成立了住房和城乡建设部住宅产业化促进中心，统一管理、协调和指导全国有关住宅产业化方面的工作，并提供相应的技术咨询和技术服务，致力于全面推进中国住宅产业现代化，以满足广大居民不断改善居住状况的需求，实现住宅产业建设从粗放型向集约型的根本转变，提高中国住宅建设的综合质量，实现住宅发展的经济效益，环境效益，社会效益。2000年5月建设部成立了轻钢装配式住宅专家组，提出将建筑钢结构归纳为高层重型钢结构、空间大跨度钢结构、轻型钢结构、钢混组合结构、住宅钢结构五大类，“十一五”期间应以住宅钢结构为发展重点。2001年4月24日建设部科技司召开“钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题立项评审会”，制定了钢结构住宅产业化技术导则的编制原则，通过了18个包括钢结构住宅建筑体系及其关键和试点工程的立项，并对钢结构住宅建筑体系试点工程结构方案的合理性、可靠性、建筑方案的完整性、配套性、先进性等进行了综合评价。2001年12月19日建设部(2001)254号文件《钢结构住宅建筑产业化技术导则》，确定了钢结构住宅建筑技术发展的基本原则，对钢结构住宅体系的平面布局、设计、围护结构、分隔结构、装修，连接钢结构材料的选用、宜选用耐火、耐候钢等都