面对突如其来的灾害及由此引发的各类伤害,我们有必要对有关现象进行反思,如何才能建造出更坚固、更安全的房屋?减少国家、人民在地震中遭遇的损失、伤害?历数近几年四川汶川、青海玉树、云南盈江和四川芦山等地发生的地震灾害,在地震中因房屋坍塌压死、砸死人的比例占绝大多数,落后的砖混脆性结构及传统的钢筋混凝土结构建筑在地震中对人类已构成致命的威胁。形成鲜明对比的是,在“5·12”汶川地震后,获得中国钢结构金奖的钢结构建筑——绵阳九州体育馆成为受灾群众的避难场所。 钢结构住宅抗震优势明显 我国是世界上自然灾害最严重的国家之一,70%以上的城市、50%以上的人口都分布在气象、地震等自然灾害严重的地区。采用钢结构建筑可切实保护生命财产,并大大减少震后重建的人力和财力。1995年,日本神户大地震后,日本政府提出了“零死亡”计划,抗震性能卓越的钢结构、轻质材料等各种最先进的防震手段被广泛应用,所有老式建筑全部采用不同形状的钢结构框架进行加固。2011年3月31日,日本遭遇人类观测史上最高级别的9级地震,同时还伴有特大海啸的轮番袭击。事实证明,大量的房屋毁坏和人员伤亡是来自更具破坏力的海啸,而非房屋倒塌,这与日本的钢结构建筑占有率较高和日本重视建筑防灾、抗灾、对生命呵护的安全设计有直接关系。 第一,钢结构建筑是抗震减灾的建筑。 在物理特性上,钢结构建筑自重轻、强度高、延性好。在经历震动时不仅不会发生太大的位移变形,反而还可以削弱地震波,从根本上确保了建筑的安全性,抗震性能远高于其它砖混结构和混凝土结构,钢梁、钢柱组成柔性框架可抵抗8度以上地震。 第二,钢结构建筑是绿色低碳的建筑。 钢结构建筑能够在最大程度满足建筑功能的同时,最低限度地影响环境,创建出一种既不会使资源枯竭,又不会造成环境污染和生态破坏,各种资源能循环使用的新型城镇化建设新模式。 钢结构建筑是资源节约型建筑。中国是世界上年新建建筑量最大的国家,每年20亿平方米新建面积消耗了全世界40%的水泥和钢材。经测算,随着我国城镇化改革的推进,到2030年前后,将陆续还要有400亿平方米建筑问世。巨大的建筑任务,需要有巨大的可持续发展的建筑资源提供保证。而资源承载力已面临挑战,突出表现在烧制水泥用的优质矿料已感短缺,并且消耗大量能源,配制混凝土的砂石在许多地方已十分紧张,沿海有些地区因滥用海砂已给一些工程带来了重大隐患。 钢结构建筑充分利用钢材的高强度特性,节约了工程结构材料,资源消耗量较少。每平方米消耗资源量大约是800千克~1000千克,其中50%是可再生资源,而钢混结构每平方米消耗资源量则在1700千克以上。钢结构产品在生产和建造过程中比传统的混凝土工艺节能1/3,在使用过程中比传统建筑节能10%,采用新型墙体材料的钢结构住宅可提高节能效率50%。钢结构实行干式施工,钢结构建筑节水率可达到30%。同时钢材可循环利用,在建筑使用寿命到期后,废钢可回炉重新再生,做到资源循环再利用,达到90%以上。
从综合效益方面考虑,钢结构建筑明显优于其他结构。经测算,低层钢结构建筑造价要比钢筋混凝土建筑高10%~20%左右(钢结构住宅产业化后造价会降低),多高层建筑两者工程造价则基本上持平。如果再考虑到采用钢结构因自重轻从而基础造价低、梁柱截面小从而可有效使用面积大、施工速度快、品质易保证及抗震性能好等诸多优点,那么钢结构的综合造价优势是混凝土建筑不可比拟的。
近年来包括建筑学家在内的很多专业人士都对抗震建筑进行了深入研究。在注重民生的今天,生命第一已是建筑的最高准则,住宅安全就是最大的民生,大力推广钢结构建筑时不我待。 文章摘编自中建钢构有限公司周爱文撰写的《关于发展建筑钢结构产业的思考》 |
|