中国装配式钢结构住宅发展前景及政策推动分析

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我国《国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》提出发展装配式建筑和钢结构住宅，中华人民共和国住房和城乡建设部明确推广装配式钢结构住宅，提高钢结构住宅在未来住房中的比例。装配式钢结构房屋具有环保节能、绿色循环、抗风抗震性能优异、重量轻、强度高、施工速度快等优点，满足了国家发展绿色经济和循环经济的需要。在美国、日本等经济发达国家，装配式钢结构住宅经过多年的发展得到了广泛的推广。

一、装配式钢结构房屋的发展

虽然近年来，我国社会各界都在不断努力推动装配式钢结构住宅的发展，但由于我国装配式钢结构住宅起步较晚，装配式钢结构住宅的发展还有很大的提升空间，为了加快我国装配式钢结构住宅的发展， 借鉴发达国家装配式钢结构住宅的发展，具有重要的参考价值。

1. 国外装配式钢结构住宅的发展

国家

美钢结构房屋产业链完整，市场比较完善，美钢结构房屋主要包括轻钢结构、钢框架结构、钢框架及支撑结构及钢框架混合结构等，组装工艺科学合理，施工效率高，钢结构配件用途广泛，可互换， 设计施工注重“以人为本”，钢结构住宅舒适度高，同时注重低碳、节能、绿色环保。早在上世纪 40 年代后期，美国政府就开始指导预制房屋的建设，并在上世纪 60 年代鼓励使用钢、铝、木材等轻质高强度材料用于预制房屋，并朝着集成化、标准化和规模化发展。2000年，美国政府明确了装配式钢结构住宅的绿色和可持续发展标准，引导装配式钢结构住宅向绿色方向转型升级，并在贷款和税收方面给予优惠待遇。

经过不断的开发和改进，日本的钢结构住宅已经形成了相对标准化的建筑体系。日本的钢结构住宅的大规模建设始于二战后的 20 世纪 50 年代，此后迅速发展。1981 年，日本颁布了《新抗震设计法》，并于 2001 年和 2007 年修订了《建筑基准法》，以不断提高建筑物的抗震标准。90 年代阪神大地震后，日本政府提出了“零死亡”计划，轻质材料和抗震性较好的钢结构材料得到了广泛应用。为了提高钢结构住宅建筑的质量和施工效率，日本政府和行业组织共同推动了钢结构住宅标准的制定，制定了一系列标准化、通用化、系列化的规范要求和钢结构住宅配件的检验认证制度。日本钢结构住宅以大型企业为主，在新建筑技术、新材料、新工艺等实践中不断形成自主知识产权，为建筑住宅的转型升级提供智力支撑。

2. 我国装配式钢结构住宅的发展现状

我国钢结构住宅的发展历史并不短，但推广和发展都比较缓慢。我国最早的钢结构住宅是1994年上海北彩八层钢结构住宅，2011年，住房和城乡建设部组织申报了绿色建筑和低能耗建筑“双百”示范科技计划，2013年，出台了“十二五”绿色建筑和绿色生态城市发展规划，规划明确“加快形成装配式混凝土， 钢结构等工业化建筑系统“，满足绿色经济发展的要求。2019年，住房和城乡建设部提出推进钢结构装配式住宅建设，同意在河南省、湖南省、山东省、浙江省、江西省等省份开展钢结构房屋试点工作，确定30个城市、195家企业为装配式建筑示范城市和产业基地， 作为试点城市（区）的示范项目。

二、装配式钢结构房屋的优缺点

分析

采用SWOT分析方法分析装配式钢结构住宅的内部优缺点、面临的外部发展机遇和挑战，通过分析为我国装配式钢结构住宅的发展提供有效的策略。

1. 内部优势

首先，装配式钢结构房屋具有减污染、节能、协同等优点。在减少污染方面，预制钢结构及配件在工厂预制后，可以在施工现场安装，可以大大减少建筑垃圾，减少施工作业产生的噪音、扬尘等环境污染;在节能方面，钢结构建筑的能耗低于混凝土建筑，且钢结构易于加固、改造和拆除，可回收再利用，通过回收节省大量资源，还可以转化为钢结构战略储备;在协同方面，钢结构件的高度工业化生产和智能制造使钢结构标准化、程序化控制和自动化成为可能，从而加快施工进度，缩短工期，提高生产效率。

其次，钢框架结构具有优越的建筑性能。钢结构住宅延展性强，抗风抗震，抗台风能力强，同时适应底层、多层和高层建筑的抗震系统，如美国、日本的钢框架结构、美国1994年北岭地震、日本1995年兵库县地震，经受住了大地震的考验， 由于可以控制钢框架和钢构件的抗震性能的设计和安装，根据钢构件的抗震进展按照标准规范进行，并进行专业实验，以确保满足抗震等级要求，从而减轻地震危害。

三是提高空间利用率。钢结构房屋可以做成大型开放式结构，与钢筋混凝土结构相比，可以增加6%~8%的使用面积，在同等面积下，钢结构占地面积相对较小，我国人民的土地越来越少，土地资源更加稀缺，在大城市，特别是人口密集的城市， 钢结构房屋可以减少建筑面积，减少土地面积，可用于绿化或建设社区公共休闲娱乐场所，从而改善居住环境，建设“美丽家园”。

2. 内部缺点

首先是技术限制。我国装配式钢结构住宅起步较晚，技术不成熟，钢结构导热系数大，建筑热桥问题较为突出。钢结构在高温加热时变软，不耐火，需要进一步突破预制钢结构外墙板的高装配性和优良的保温、耐火性能，同时，预制钢结构住宅建筑的防水、节能、耐腐蚀、防穿、隔音、 墙板开裂等问题需要进一步研究。

其次，目前的成本很高。目前，装配式钢结构房屋的成本略高于混凝土结构的成本，每平方米成本成本约为200-500元，钢结构房屋的保温、耐火、隔热等关键指标难以达到国家标准的要求， 而能达到国家标准的外墙板成本太高，阻碍了钢结构房屋的进一步推广和使用。

同样，缺乏人才。在我国钢结构住宅快速发展的过程中，对高级人才的需求将越来越大，不仅需要具有国际视野的高级管理人才，还需要具有智能建造和施工专业知识的复合型专业人才和研发人才，而这些高级人才的培养需要时间。除了缺乏高层次人才外，施工人员也相对不足，年轻一代愿意从事建筑业的人越来越少，老一辈建筑业的主要人群是农民工，缺乏钢结构住宅需要专业素质。

3. 外部机会

一是国家政策的有力支持。在政策层面，国家大力支持装配式钢结构建筑的发展，“十四五”规划明确提出要“发展智能建造，推广装配式建筑和钢结构房屋”，部署钢结构装配式房屋建设试点。梳理钢结构建筑技术体系并加大推广应用宣传力度，组织评选装配式建筑示范工程，建立健全装配式建筑工程质量安全监管新模式，助力钢结构建筑推广应用。在国家政策的引导下，钢结构住宅将迎来更好的发展机遇。

二是钢结构房屋的应用前景广阔。发达国家钢结构建筑的比重占总施工量的40%以上，我国钢结构建筑的比重仅为5%-7%，钢结构住宅的比重仅为1%左右，钢结构建筑仍存在巨大的市场发展空间。钢结构住宅广阔的应用前景吸引了钢铁企业、钢结构企业、房地产公司等上下游企业对钢结构建筑市场的关注。2011年，宝钢集团率先成立装配式民用钢结构建筑行业技术创新战略联盟，涵盖技术、研发、施工、装配式预制构件生产、房地产开发全产业链。

第三，中国拥有大力发展钢结构住宅的工业基础。中国是钢铁生产量最大的国家，2021 年粗钢产量为 10.33 亿吨，占世界钢铁产量的 50% 以上。钢铁工业的快速发展、钢铁企业的产业化技术和训练有素的钢铁企业工人，为钢结构行业的发展奠定了坚实的基础。2022年初，工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部联合印发了《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见》，其中将“推进绿色低碳建筑，开展钢结构房屋、农家住宅建设试点、 优化钢结构建筑标准体系，建立健全钢结构绿色设计产品评价体系，引导下游产业钢结构升级换代“作为推动钢结构在住宅建筑中应用的重要任务之一。

四是我国钢结构市场规模和技术水平达到国际领先水平。中国钢结构协会的统计数据显示，“十三五”期间，钢结构产量从5100万吨增加到8900万吨，预计2021年全国钢结构加工量约为9700万吨，同比增长约8.9%，占粗钢产量的9.4%左右。据中国钢结构协会统计，到2025年底，全国钢结构消费目标达到1.4亿吨左右，占全国粗钢产量的15%以上;到 2035 年，我国钢结构产量将达到每年 2 亿吨以上，占粗钢产量的 25% 以上。钢结构公司遍布全国各省市直辖市，工业规模居世界前列;武汉疫情期间，以预制钢结构箱式房屋建造的“火神山、雷神山”两所定点医院在短短十多天内顺利完工，标志着我国钢结构技术水平已进入世界先进行列。

4. 外部威胁

首先，市场对钢结构住宅的接受程度和居民对钢结构住宅的认知度有待提高。一方面，我国钢结构住宅仍处于试点示范阶段，距离大规模的市场应用和推广还有一段距离，市场对钢结构的接受度还有待时间的考验;另一方面，居民对钢结构住宅的接受度较低，目前我国住宅结构以钢筋混凝土为主，居民对钢结构住宅的了解不足。河南省农村居民调查结果显示，装配式钢结构房屋的质量安全存在认知障碍，农村居民对钢结构房屋的接受度不高。

其次，“Z世代”的年轻人对住房的要求很高。“Z世代”年轻人是指95岁以后出生的新一代人，这个群体是买房的主要人群，老一辈对住房的要求不同，年轻一代对住房性能、质量、环保、居住环境、区位优势和社区邻居的要求更高，而70后、80后有住房的人， 对住房的需求是取代更舒适、更环保、更美观的住房。因此，钢结构住宅应能够满足美观、耐用、居住舒适、安全、绿色健康等质量要求，才能受到市场的青睐。

三是整个上下游产业链协调不足。钢铁企业、房地产企业、钢结构企业、原材料企业之间缺乏协调与合作，短期内难以在设计、研发、制造加工、装配施工等方面形成高度兼容的关系。虽然政府大力倡导钢结构房屋建设在推动下，涌现出一大批设计建造装配式钢结构房屋的钢结构建筑企业，如远大集团、中建集团等，但总体来看，这些企业规模仍然较小，市场尚未形成上下游产业链一体化的钢结构龙头企业， 而规模化市场体系有待进一步完善。

三、装配式钢结构住宅的发展趋势

1、装配式钢结构房屋的推广应用将成为未来趋势

在“碳达峰、碳中和”和双碳的背景下，高能耗、高污染的传统混凝土房屋将被绿色节能的钢结构房屋所取代，生态环境可持续发展的要求将使被称为“绿色建筑”的装配式钢结构房屋迅速发展，装配式钢结构房屋的重要性将日益凸显， 并且市场份额也将稳步提高，装配式钢结构房屋的工业化生产、全生命周期的碳排放、钢结构房屋的循环经济研究将成为未来发展的重要趋势。

2、特钢研究和技术研究将成为趋势

耐火耐腐蚀特种钢在钢结构住宅中的应用可以大大提高住宅防火防腐能力和极端环境下的耐高温能力，但目前特种钢的价格高，无法推广。因此，加强钢结构保温、耐火、阻燃、防水防腐和抗风抗震的研究和技术攻关，攻克建筑和墙板配套技术，研发价格相对合理、质量优良的特殊钢材，发展集设计、生产、安装、装修一体化、舒适、 环保、保温、美观的立面，满足居民对改善住房的要求是未来的主要发展方向。

3. 装配式钢结构房屋智能化、数字化、平台化赋能

智能化、数字化、网络化、平台化等新一代技术在装配式钢结构住宅的全生命周期中发挥着重要作用。在建筑中应用工业机器人、智能装配等人工智能和大数据技术，可以减少大量的施工人员，提高企业的现代化水平，例如在装配式钢结构房屋全生命周期中应用BIM技术，大大提高了建筑管理信息化水平。以钢结构为主体的智能化、数字化、平台化等技术将为建筑行业提供新的发展动能。

4. 重构钢结构、钢结构、房地产业全产业链体系

装配式钢结构房屋上下游企业协同互动，构建统一市场，消除内部壁垒，实现钢结构房屋产品定制化、生产产业化，形成建筑产业链新模式，实现整体效益最大化。目前，我国钢结构企业产业集中度不高，在政府的引导下，实力雄厚的钢结构企业将进入装配式房屋市场，整合上下游产业链，形成具有技术研发优势、规模生产优势、自主创新优势、资本优势和品牌优势的龙头企业， 推动钢结构住宅技术升级和高质量发展。

综上所述，装配式钢结构住宅因其环保节能、绿色回收、抗风抗震性能优异、重量轻、强度高、施工速度快等优点，未来将得到广泛的推广和应用。在推广应用的过程中，装配式钢结构住宅将不断创新发展，新工艺、新技术、新材料、人工智能、数字技术将不断应用于工程建设。政府部门、行业协会和企业高度重视钢结构住宅的开发推广和应用，因此需要不断完善相关设计、生产规范和标准要求，加强钢结构住宅优势的宣传和人才培养，引导住房模式改革。上下游企业应协调配合，重构全产业链体系，推动钢结构住宅发展，满足社会绿色低碳经济发展需求。

国子县二期被列为2022年住房和城乡建设部优质住宅示范工程，也是全国首个实施全信息模型智能施工系统，批量采用热轧H型钢的钢结构装配式住宅示范工程。钢结构装配式建筑的结构强度和抗震等级高于传统钢筋混凝土房屋，主体结构使用寿命可达100年以上，真正实现百年建筑。同时，室内无剪力墙，可根据家庭成员在人生阶段的需求随意更改户型。此外，项目采用数字化施工，可定制化，可提供海量优质的产品库，包括集成卫浴、集成厨房、色彩、室内设计等，数字化模型整体拖拽，一键生成。由于使用了科学存储、集成壁柜、门墙的集成存储系列，利用率提高了6%~8%（剪力墙厚度150mm，钢结构装配厚度50mm），并且还可以一键启动远程管理，提供智能餐厅、智能厨房、智能浴室、智能清洁等智能服务， 和智能卧室。