倾听两会：共话钢结构建筑的前景和发展（附新型钢结构矩形管节点专利证书）
2021年3月11日，全国两会圆满闭幕。来自全国各地的建材行业代表参与了两会相关活动，并为建材行业带来干货满满的建议，钢结构、碳中和等热词被再度提及。
张学政代表
“钢结构建筑较传统建筑具备更多优势”
“钢结构具有轻质高强、抗震性能好、施工周期短、绿色环保、可循环利用等优点，近年来得到土木工程领域的持续关注。”全国人大代表、山东莱钢集团驻济办事处党支部书记张学政在两会期间提出，钢结构住宅同传统的混凝土结构住宅、砌体结构住宅相比，具有4大优势：
一是钢结构住宅得房率高。钢结构住宅的主要承重构件尺寸要小于混凝土结构或砌体结构，同时钢结构柱距比混凝土柱距大幅增加，如此可减少住宅中竖向承重构件的数量，户型设计上可选择更大的开间和进深，使房间布置更灵活。因此，钢结构住宅的得房率一般比混凝土结构住宅或砌体结构住宅高5%~8%。
二是钢结构具有良好的抗震性能。据相关资料统计，中国台湾“9·21”大地震震级达到里氏7.6级，震源深度只有8公里，对建筑物的破坏非常严重。震后调查发现钢筋混凝土建筑破坏率为52.5%，砌体结构建筑为24.1%，而钢结构建筑仅为0.6%。可见，同混凝土结构、砌体结构相比，钢结构的抗震性能非常优越。
三是钢结构自重轻。钢结构自重一般为普通钢筋混凝土结构自重的1/3~1/2，可大幅降低基础和地基处理的费用。
四是钢结构施工周期短，绿色环保。钢结构住宅适合工业化生产、装配化施工，比传统混凝土结构施工周期要短，资金利用率更高。同时施工对周围环境影响小，绿色环保。
朱小坤代表
“推广钢结构建筑有助于我国实现碳中和目标”
“钢结构建筑是一种低能耗、低排放的绿色建筑形式，符合绿色发展和可持续发展理念。积极推广钢结构是保障建筑业整体实现碳减排目标的必要手段和措施，非常有助于实现我国2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标，必须要早筹划、早安排、早落实。”全国人大代表、天工国际董事局主席朱小坤在两会期间强调。
他分析指出，习近平主席提出，中国力争在2030年前达到碳排放高峰，2060年前实现碳中和。目前，我国碳排放量每年约为100亿吨，在不到40年的时间内要达到碳中和的目标需要全社会共同努力。建筑业作为国民经济传统支柱产业，更应积极采取转型升级措施，减少碳排放。
他同时指出，积极推广钢结构不仅是保障建筑业整体实现碳减排目标的必要手段和措施，而且可推动我国建筑用钢从以螺纹钢为主转向以结构钢材为主，优化建筑用钢消费结构，提高我国对高性能和高效能钢材的研发和生产能力，促进钢材消费迈向中高端，有利于提升我国钢铁产品的科技含量与附加值。
一直以来，国家建筑材料展贸中心关注国家政策，并且紧跟国家形势，致力于国家绿色建筑的发展，从去年开始研究钢结构全螺栓矩形管结构体系，并于今年年初获得了该体系节点的专利证书。
国家建筑材料展贸中心
“ 自主研发国内首个仅用螺栓实现刚性连接的矩形管框架结构体系”
国家建筑材料展贸中心自主研发了国内首个全螺栓矩形管结构体系，体系主体采用钢结构，使用了独有的套筒式装配节点，实现全螺栓连接，并且拥有超高承载力。
全螺栓矩形管结构体系拥有诸多优势：该体系用钢量少，且可用在高层建筑。该构造仅用螺栓实现刚性连接，全矩形管的结构拥有更好的稳定性。同时，该体系可配套大跨度预制楼板，无需侧向支撑，且全热镀锌处理，拥有更好的防腐蚀性能。此外，这一自主研发的体系在符合国内钢结构设计标准，不超规不超限的前提下，采用套筒式连接节点，使用全螺栓连接，具备质量可控，安装更快，节点强度更高的优点。
同时，该体系的节点的优势体现在如下几点：一是节点强度高。该构造实现全螺母刚性连接，符合强节点弱构件的核心设计原则，拥有更好的稳定性。二是材料成本低。在相同结构形式下，每平米用钢量仅为35kg左右，并且也可用在高层建筑。三是兼容性高。可配套大跨度预制楼板，无需侧向支撑，跨度范围可达3-4m。四是标准化高。该节点规格同意，可实现100%工厂预制，质量可控且安装便捷。该节点已获得中国国家发明、使用新型专利，并且通过巴黎公约同步申请了澳大利亚革新专利，新西兰标准专利等。
该节点技术已成功运用在实际工程项目中，项目位于湖南省常德经济技术开发区，以中科院技术成果为依托，建设全球首个百兆瓦级多电源融合技术实验验证平台。国家建筑材料展贸中心承接了其中六套钢结构离网实验房的建设，将钢结构装配式建筑与离网电力相结合，为中国新能源行业的发展贡献自己的一份力量。
此外，在两会中一些代表和委员还针对如何大力推广钢结构建筑，培养钢结构专业人才提出了具体建议。
张志祥代表
“推广钢结构建筑要做好3方面工作”
“装配式建筑包含混凝土、钢结构和木材3种形式。钢结构建筑相比混凝土式和木材式的装配式建筑，更加节能环保、安全性更高。”谈及钢结构的特点，全国人大代表，建龙集团董事长、总裁张志祥在2021年两会期间提出了如下的看法。
他建议国家对推广钢结构给予政策支持，住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会、交通运输部、财政部、教育部、国家卫生健康委员会等部门从以下范围重点推广钢结构：新建大型公共建筑（单体建筑面积为1万平方米以上）、重点抗震设防建筑（学校、幼儿园、医院、重要建筑等）全面推广应用钢结构；抗震设防烈度Ⅷ度以上的新建高层建筑优先采用钢结构；积极推广钢结构住宅和农房；积极推进钢结构在老旧小区改造、军工设施、防灾减灾、城市更新等领域的应用；大力推广钢结构和钢-混凝土组合结构在交通基础设施（市政桥梁、轨道交通、交通枢纽、公共停车楼等），尤其是中小跨径桥梁等领域的应用。
张志祥认为，积极推广钢结构建筑要做好3方面重点工作：
一是做好钢结构建筑标准化工作。钢结构建筑的标准化是推动钢结构可持续发展的必要前提，是实现钢结构建筑商品化和规模化供应、降低建造成本的必要条件。
二是推动钢结构智能建造。应着力推进钢结构生产过程全流程数字化、关键工序智能化的工作，推动钢结构行业智能建造，实现钢结构行业高质量发展。
三是积极推广高性能、高效能钢材。大力推动高强钢、耐候钢、耐火钢等高性能钢材和热轧H型钢、方钢管等高效能的应用，减少钢结构加工厂的钢板拼接焊接生产，有助于提高钢结构质量水平，大幅提高生产效率。
孙朝晖委员
“建立多层面的钢结构专业人才培养体系”
目前，我国钢结构专业工程设计人才十分紧缺。据不完全估算，从事结构设计的工程师约30万人，其中有从事钢结构设计经验的工程人员仅1.5万余人，占比约为5%；有潜力从事钢结构设计的工程人员仅3万余人，占比约为10%。
针对国内钢结构人员瓶颈问题，全国政协委员，鞍钢集团钒钛（钢铁）研究院一级专家、钒钛资源综合利用国家重点实验室办公室副主任孙朝晖认为，应大力实施钢结构人才战略，建立起多层面的钢结构专业人才培养体系，培养出满足市场需求的多层次的专业人员梯队，包括高层次人才（院士、专家、设计大师、总工程师、企业家等）、中层次人才（研发人员、设计师、工程师、 专业技师、检测师等）和基本操作层人才（技术工人、 产业工人等）。当务之急是加强专业设计人员的培训和再教育。
孙朝晖建议，应从科教机构、企业和行业组织3个方面着手解决。
科教机构应该做好以下4项工作：增加本科阶段钢结构课程学时和学分，做好基础教育；增加钢结构专业研究生招生数量，培养研究人才；开设国际工程专业课程和钢结构设计专业课程；编制设计软件、设计手册、标准图集，并开展培训。
企业应做好培训钢结构与工业化专业技工、培训钢结构与BIM专业技工、培训钢结构焊工和智能化设备操作工人3项工作。
行业组织应协调企业与科教机构，做好以下4项工作：开展建筑师和设备师钢结构专业知识培训；在注册结构工程师、监理工程师再教育环节，增加钢结构培训课程；对结构工程师开展钢结构设计培训；开展钢结构创新和设计竞赛，促进钢结构技术和设计创新。
未来，国家建筑材料展贸中心将秉持绿色发展和可持续发展的理念，继续研发更多钢结构连接方式，优化建筑结构。
本文来源：国家建筑材料展览中心
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