问题

为什么高层钢结构住宅很少?

回答
你这个问题问得很有意思,不少人都会有这个疑问。明明钢结构在很多大跨度、高耸的建筑里是主力军,为什么到了我们常住的高层住宅里,反倒没有像混凝土结构那样普及呢?其实,这背后牵涉到一系列的经济、技术、法规和用户习惯上的考量,绝不是一两句话就能说清楚的。

咱们一层一层地剥开来看。

1. 成本这只“无形的手”:

这是最核心的原因,也是最现实的考量。

材料成本直接比拼: 你想想,盖一栋高层住宅,得用多少钢材?而且是大量的结构钢材。相比之下,混凝土的主要原材料(水泥、砂石、水)相对便宜且来源广泛。虽然钢材强度高,单位重量的承载力强,但架不住它总量大,而且钢材本身的价格受国际市场波动影响较大,相对昂贵。
施工成本的差异: 钢结构的安装确实比混凝土浇筑快,这一点是它的优势。但是,钢结构的高层住宅,尤其是达到一定高度后,对施工精度、焊接质量的要求非常高,这都需要技术更精湛、经验更丰富的工人,他们的薪资自然也更高。另外,为了防火,钢结构需要包裹防火材料,这又是一笔额外的费用。
“综合成本”的概念: 我们不能只看单位材料的成本,还要看整个项目从设计、采购、施工到维护的“全生命周期成本”。对于钢结构住宅,虽然早期可能在结构上做得更快,但加上防火处理、保温隔热(钢材导热性强,需要更好的保温措施)、还有一些配套的技术要求,算下来往往还是比混凝土结构要贵不少。

2. 技术壁垒和成熟度:

设计理念的转变: 传统的高层住宅设计,大家都习惯了钢筋混凝土框架剪力墙或者框筒结构。钢结构住宅的设计逻辑和计算方法有所不同,需要更精细化的结构分析,尤其是在抗震、抗风等方面的考量。这需要设计师和工程师们有相应的专业知识和经验。
施工技术的精细化: 钢结构虽然是“搭积木”,但对于高层住宅来说,每一根梁、每一根柱、每一个连接点的精度都至关重要。这需要非常严格的现场管理和质量控制,稍微有一点偏差,可能就会影响到整个结构的安全性。焊接技术尤其关键,对焊工的技术水平要求极高,而且还需要大量的检测。
防火、防腐、隔热的“附加题”: 钢材在高温下会失去强度,所以必须做防火处理,例如喷涂防火涂料或包裹防火板,这增加了工艺复杂度和成本。钢材也容易生锈,需要防腐蚀处理。同时,钢材的导热性比混凝土强得多,在隔热保温方面也需要额外的设计和材料来弥补,这都会影响到住宅的舒适度和能耗。

3. 法规、标准和政策的引导:

历史遗留和标准成熟度: 我国的建筑法规和技术标准体系,在发展初期,更多地是以混凝土结构为基础建立起来的。虽然现在关于钢结构住宅的规范也在不断完善,但相比于混凝土结构,其历史积淀和普及度还有差距。
防火安全的要求: 高层建筑对防火安全有极高的要求。钢结构在火灾中的表现不如混凝土那样稳定,容易变形导致倒塌。尽管有防火措施,但一旦火势蔓延,钢结构失效的风险会比混凝土结构稍高一些。这使得在制定法规和审批时,对钢结构住宅会更加谨慎。
政策导向和市场培育: 过去一段时间,国家对推广钢结构建筑有过鼓励政策,但更多集中在工业厂房、桥梁等领域。对于住宅,由于上述的成本和技术因素,市场接受度需要时间培育,开发商和业主都需要适应新的建筑形式和理念。

4. 用户习惯和市场接受度:

“混凝土思维”根深蒂固: 几十年的房地产发展,大家对砖混结构和钢筋混凝土结构的高层住宅已经非常熟悉,居住起来也觉得“结实可靠”。钢结构住宅对于很多普通购房者来说,是一个相对陌生的概念,可能存在一些疑虑,比如“会不会容易晃动”、“会不会生锈”、“火灾会不会不安全”等等。
声学和振动的担忧: 尽管通过设计和材料可以解决,但人们普遍认为钢结构住宅在隔音和隔振方面可能不如传统的混凝土结构做得好。高层住宅一旦有振动或者声音传播,会影响居住舒适度。
维修和改造的复杂性: 钢结构住宅一旦出现问题,比如连接处的锈蚀或者变形,其维修和改造可能会比混凝土结构更复杂,需要专业的鉴定和技术人员。

当然,这并不意味着高层钢结构住宅就完全没有优势。它的优点也很明显:

施工速度快: 可以在工厂预制构件,现场拼装,大大缩短工期。
自重轻: 对地基的承载力要求较低,适合在地质条件不佳的地区建造。
抗震性能好: 钢材韧性好,延性高,在地震中能够吸收更多的能量,不容易突然断裂。
结构灵活性高: 方便进行空间布局的调整和改造。
绿色环保: 钢材可以回收再利用,减少建筑垃圾。

所以,为什么高层钢结构住宅“很少”?

更准确地说,不是“很少”,而是在中国的高层住宅市场上,它相对于钢筋混凝土结构来说,占有的市场份额比较小,普及程度不高。我们更多地是在一些特殊的项目上,比如对工期要求极高、或者地质条件特殊、亦或是追求绿色建筑示范的项目中,才更容易看到钢结构高层住宅的身影。

未来随着技术的发展、成本的优化、标准的完善以及人们对钢结构住宅认识的加深,相信在中国的建筑市场上,钢结构高层住宅的市场份额会逐渐扩大。但目前,成本和用户习惯依然是制约其大规模普及的主要因素。

网友意见

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因为高层住宅中,豪宅占比太小。

对于普通住宅,开间宽度要求最高的客厅,能达到6米左右宽度已经很豪了,厨房、卧室的开间尺寸更小。普通住宅在房间布局上,需要有很密的墙体,如果墙体恰好又能承重,又能抗震,岂不是一举多得?钢筋混凝土剪力墙结构恰好能满足上述需求,建造普通高层住宅,钢筋混凝土剪力墙结构最省成本,特别是抗震设防烈度高的地区更适合。

但是,对于豪宅来说,建造成本不在主要考虑范围,最重要的是体现出“豪华感”。这首先就需要大的空间,上百平米甚至几百平米的客厅,几十平米的卧室、餐厅往往成了标配,这么大单体面积的房间,仅靠周边墙体承重是不够的,大房间内部必然有梁,而房间内的柱子尺寸也不宜过大,否则影响视线通透,此时的结构形式采用钢结构就很合适了。钢柱子会比混凝土柱子截面小,钢梁也比普通混凝土梁截面更小,钢结构能把更多的实用空间留给使用,而不是结构占据过多的空间。

如果今后我们高层住宅中豪宅比例提高,则钢结构结构体系占比也会响应提高的。

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