鋼結構是建筑業(yè)中科技含量最高的一部分,率先進入了工廠化、機械化、自動化、裝配化、信息化、產(chǎn)業(yè)化,是建筑業(yè)轉型升級的樣板,對改造傳統(tǒng)行業(yè)有著標桿的作用。
一、人類社會還處在鐵器時代
人類社會發(fā)展史與生產(chǎn)工具的發(fā)展有著密切的聯(lián)系,生產(chǎn)工具的變革,反映出生產(chǎn)力的進步和提高。隨著生產(chǎn)力的提高,必然改變著落后的生產(chǎn)關系,推動社會進步。
人類進入鐵器時代已有3000年以上的歷史。盡管社會已發(fā)生多次工業(yè)革命,科學技術的發(fā)展,讓人類進入了機械化、電氣化、自動化、信息化、智能化的年月,但與生產(chǎn)工具密切相連的主要材料還是鋼鐵,我們依然處于鐵器時代,鋼鐵在國民經(jīng)濟中的地位依舊處于最重要的材料地位,依舊是經(jīng)濟命脈。作為制造業(yè),無論是低端、中端、高端,主要和鋼鐵打交道。制造各種機械設備的工作母機的工作部分,基本上是鋼鐵制造。
二、鋼鐵是最重要的戰(zhàn)略物資
解放前我國只有幾萬噸鋼,日本有百萬噸。仗著這個戰(zhàn)略資源,小小日本發(fā)動了對我泱泱大國的侵略。這是歷史的經(jīng)驗教訓,所以毛澤東等老一輩革命家在建國初期就牢牢抓重工業(yè),抓鋼糧煤棉。沒有重工業(yè),沒有鋼鐵,就沒有國防。鋼鐵業(yè)在美國,自第二次世界大戰(zhàn)以來,長時期成為美國的支柱產(chǎn)業(yè)。鋼鐵適用于建筑、機械制造、筑路、建橋等等,作為美國經(jīng)濟核心工業(yè)的鋼鐵、汽車和建筑業(yè)一直是美國三大支柱產(chǎn)業(yè)?,F(xiàn)代科技的發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)等已成為美國新的支柱產(chǎn)業(yè) 旋轉門,但以上傳統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)依然占有一定的地位并繼續(xù)發(fā)展著。
三、我國鋼鐵工業(yè)和鋼結構的發(fā)展
我國雖不是最早開發(fā)鋼鐵業(yè)的國家,但在明代中期以前,在鐵冶技術和鋼鐵產(chǎn)量及其應用上一直領先于世界,作出過特殊的貢獻。新中國成立后,經(jīng)過三年恢復和第一個五年計劃,以優(yōu)先發(fā)展重工業(yè)特別是鋼鐵工業(yè)為主,我國鋼鐵工業(yè)得到了巨大的發(fā)展。這期間我國有不少鋼結構工程,主要是大型重型廠房。1955年成立重工業(yè)部黑色冶金設計院、西安冶金建筑工程學院、重工業(yè)部建筑科學研究院,為鋼結構的發(fā)展奠定了基礎。
舊中國很少有鋼結構。在日本占領下的東北有不少重型鋼結構廠房。作為西方冒險家樂園的上海有一些鋼結構,如上世紀30年代前后的上海國際飯店(高83.8米)、百老匯大廈(76.6米)、中國銀行大樓(69米),還有外白渡橋。杭州有茅以升設計的錢江大橋。但這些鋼結構大多由外國公司總包施工,鋼材也來自于西方。因此,舊中國根本沒有鋼結構行業(yè)。
事物的發(fā)展有其內因和外因,而且內因是第一位的。資源、工藝、設備、技能;冶金科技的進步是鋼鐵生產(chǎn)力崛起的第一主導因素,是科學持續(xù)發(fā)展的基礎。1958年的“大躍進”和“全民大煉鋼鐵”運動,夸大了主觀意志和主觀努力的作用,違背了鋼鐵工業(yè)的發(fā)展規(guī)律,至1970年,我國鋼產(chǎn)量均不到2000萬噸。
鋼鐵不足,限制了鋼結構的發(fā)展。在改革開放前的很長一段時期,基本建設采用了“限制用鋼”“節(jié)約用鋼”的國策,鋼鐵只能在大跨重型的特批重點工程和援外工程中才能采用一點,在鋼筋混凝土結構和混合結構中也控制用鋼量,甚至以竹筋代替。鋼鐵的奇缺,極大地阻礙了鋼結構的發(fā)展,所以在改革開放前,我國也很少鋼結構,還形成不了鋼結構行業(yè)。
在實行改革開放以后,國民經(jīng)濟發(fā)展的需要和市場需求,吸收引進外國先進的科學技術和管理經(jīng)驗,我國鋼鐵工業(yè)得到高速發(fā)展。1996年我國鋼產(chǎn)量10124萬噸,占世界75000萬噸的13.5%,開始占據(jù)世界第一位,至今有17個年頭。2012年的鋼產(chǎn)量已達7億噸,占比45.97%,我國已成為世界第一產(chǎn)鋼大國。這是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展取得的重大成就,也為我國鋼結構的發(fā)展奠定了雄厚的物質基礎。
正是改革開放,經(jīng)濟建設,鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)了大量的鋼材,滿足了各行各業(yè)持續(xù)高速發(fā)展的需要,滿足了形成和擴大社會生產(chǎn)力的基本建設的需要,建筑業(yè)得以蓬勃發(fā)展。鋼鐵有了,不再“限制用鋼”“節(jié)約用鋼”,而是“合理用鋼”“優(yōu)化用鋼”。隨著國外鋼結構工程和技術的引進,以及國內對中小劇院 自動門、會堂的需求和我國學者對網(wǎng)架結構的開發(fā)研究,建筑鋼結構逐漸興起并發(fā)展起來,并形成了一個具有建筑業(yè)和制造業(yè)特征的特殊的鋼結構產(chǎn)業(yè)。鋼結構由于其自身的優(yōu)點:高強輕質,可以工業(yè)化生產(chǎn),施工周期短,抗震性能好,得到了普遍應用。上世紀末,在單層工業(yè)廠房(倉庫)幾乎全部取代了傳統(tǒng)的鋼筋混凝土排架結構。在大跨度空間結構為主體的體育場館、機場、劇院、會展中心等公共建筑,也幾乎都采用了鋼結構。高層、超高層,特別是具有地標性的高層建筑正越來越多地采用了鋼結構。近年來鋼結構也進入了市政工程、橋梁工程、住宅房地產(chǎn)業(yè)等所有建設領域,鋼結構的應用和發(fā)展空間十分寬廣。
2011年我國鋼結構產(chǎn)量超過3000萬噸,隨著城市化的繼續(xù)推進,低碳、綠色、四節(jié)一環(huán)保的強力要求,新材料、新工藝、新產(chǎn)品、新技術的開發(fā)應用,整個國民經(jīng)濟特別是制造業(yè)和建筑業(yè)的轉型升級,我國鋼結構將得到更大的發(fā)展。
四、鋼結構在國民經(jīng)濟中的地位
伴隨著鋼鐵工業(yè)發(fā)展而誕生的鋼結構,從一開始起就顯示出了它的獨特作用。鋼鐵需要通過其制品才能服務人類而產(chǎn)生價值,而其制品大多和鋼結構聯(lián)系在一起。鋼結構涵蓋建設的各個領域,不僅各類工業(yè)與民用建筑,還包括鐵路、公路、橋梁、海洋、電力、通信、船舶、汽車、飛機、工程機械、設備管道等,按結構體系分類的輕鋼、重鋼、高層、大跨空間、塔桅等在各行各業(yè)都有廣泛的應用。
鋼結構既是建筑業(yè),又是制造業(yè),有著二業(yè)的特征。二業(yè)都是伴隨鋼鐵而興起的支柱產(chǎn)業(yè),鋼結構是二業(yè)的一部分,既保證著二業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)的地位,也由于對鋼鐵的大宗需求反過來促進鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,同樣保證了鋼鐵工業(yè)發(fā)展的外部條件,鋼結構在國民經(jīng)濟中的地位也就顯示了出來。
鋼結構是建筑業(yè)中科技含量最高的一部分,率先進入了工廠化、機械化、自動化、裝配化、信息化、產(chǎn)業(yè)化,是建筑業(yè)轉型升級的樣板,對改造傳統(tǒng)行業(yè)有著標桿的作用。
鋼結構行業(yè)興起和發(fā)展以來的直接貢獻如下:大跨鋼結構解決了大型體育場館的功能要求,為2008年北京奧運、廣州亞運、深圳大運提供了所有場館,使它們獲得了成功舉辦;大量的人流、物流需要超大規(guī)模的機場、車站、綜合交通樞紐中心,鋼結構保證了它們功能的實現(xiàn),各地的機場、車站、交通樞紐中心大多采用鋼結構,它為航空業(yè)、交通運輸業(yè)的發(fā)展作出了貢獻;交通大動脈的鐵路、高鐵、公路、高速公路已出現(xiàn)很多鋼結構,其中橋梁、高架采用不少,正在作出更大的貢獻;西氣東輸,南水北調,管道鋼結構發(fā)揮了不可替代的作用;以高壓超高壓輸電線路為主體的國家電網(wǎng),大多采用鋼結構桿塔,跨江跨海桿塔,最高達375米,單塔用鋼量7000噸以上,多個超越世界之最,為經(jīng)濟建設持續(xù)發(fā)展,提供了能源保證;港口、碼頭建設和有關設施如門式吊車、塔吊等港口機械,還有集裝箱,都是鋼結構,它保證了我國擁有吞吐量排在世界前列的多個港口,保證了我國進出口貿(mào)易穩(wěn)步持續(xù)地增長;汽車、火車、輪船、飛機等交通運輸工具和建筑一樣,都是用各種材料和配件、通過各種機具和工藝制造起來的一個宜于人們生活、工作、學習和休息的符合結構原理和安全要求的人造空間,無非建筑固定于地基基礎成為不動產(chǎn),而汽車、火車通過疊片彈簧、軸承、輪胎作用于路面和軌道,輪船通過船殼傳力于水并與浮力相平衡,飛機則是空氣動力學的問題,無非更為復雜而已,所以它們也是鋼(金屬)結構,為人類作出了很大的貢獻?,F(xiàn)在的航天飛機、宇宙飛船,也是鋼(金屬)結構;鋼結構已對海洋經(jīng)濟發(fā)揮作用,鋼結構海洋平臺已在探礦和采油方面廣泛應用;在利用新的清潔能源方面,鋼結構的風電塔架包括其風輪,鋼結構的太陽能塔架或支架,是風力發(fā)電和太陽能發(fā)電的主要部件;高層超高層鋼結構在各大城市地標性建筑中作出了巨大貢獻,住宅鋼結構已發(fā)揮作用,在推進城市化進程中,鋼結構功不可沒。凡此種種,已充分顯示了鋼結構在國民經(jīng)濟中已占有一定的地位。
五、鋼鐵工業(yè)和鋼結構的科學發(fā)展
鋼鐵工業(yè)和鋼結構的發(fā)展是互為因果的。沒有鋼鐵工業(yè)就沒有鋼結構。鋼鐵工業(yè)還是鋼結構成長和發(fā)展的根本內因促進了新材料、新工藝、新設備、新技術的開發(fā)和利用,是自有的核心技術和知識產(chǎn)權。
廈門閩船鋼構董事長總經(jīng)理鄒魯建提出鋼鐵企業(yè)進入并發(fā)展鋼結構,建議將鋼結構定位于與鋼鐵工業(yè)互動發(fā)展的具有戰(zhàn)略協(xié)同價值的產(chǎn)業(yè),通過鋼結構的發(fā)展,帶動鋼材產(chǎn)品的銷售,并在鋼結構領域找準自己的位置,明確市場和產(chǎn)品定位,集中力量成為該領域的領軍者,或與鋼結構企業(yè)強強聯(lián)合,還需要建立靈活的運作機制。
漢嘉設計集團總工方鴻強教授高工建議,鋼鐵工業(yè)與建筑業(yè)結盟,這是鋼鐵業(yè)脫困之路。結盟是可持續(xù)發(fā)展的需要,是綠色建筑發(fā)展的需要,有利于資源的儲備,有利于鋼鐵業(yè)和建筑業(yè)的雙業(yè)發(fā)展。
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會和中國鋼結構協(xié)會的領導和專家們更作了詳盡的分析,提出了“為實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)轉型發(fā)展而拼搏”的一系列措施。只要抓住轉型升級,提高創(chuàng)新能力,掌握核心技術確保內因永不衰竭,鋼鐵工業(yè)一定會擺脫困境,繼續(xù)創(chuàng)造輝煌。我國的人均鋼產(chǎn)量還低于美國和日本發(fā)達國家,作為發(fā)展中國家,鋼鐵還有很大的發(fā)展空間。
發(fā)展鋼結構,現(xiàn)在是一個最有利的時期。首先鋼鐵老大哥保證了我們不做無米之炊。我們可以用性價比最優(yōu)的鋼鐵材料來建造各類工程,造福子孫。建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的社會,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,提倡綠色建筑和綠色生活,為鋼結構取代傳統(tǒng)的落后的結構提供了更多的外部條件。我國城市化的進程還未完成,最近5年將有1億人口要進入城市,僅經(jīng)濟保障適用房就需2000萬套,鋼結構住宅的推廣使用,會進一步拉動鋼材的需求,我們不能讓幾經(jīng)挫折經(jīng)過多年奮斗才獲得的世界第一產(chǎn)鋼國的位置丟失,要確保這一國民經(jīng)濟最基礎的物質和富國強國的戰(zhàn)略物資永遠富足,不再讓外國帝國主義欺凌我們。
鋼結構發(fā)展的外部條件十分優(yōu)越,但要得到充分的發(fā)展,更需要自己在新材料、新產(chǎn)品、新工藝、新技術上開拓創(chuàng)新,掌握該領域的核心技術,牢牢抓住標準、品牌,占據(jù)其制高點,出成果,出人才,通過內因來強大自己。
首先,我們要繼續(xù)2005年首屆省際鋼結構協(xié)會聯(lián)誼會提出的“以鋼代砼,推進結構轉型升級;以鋼代木,保護地球生態(tài)環(huán)境”。我們不排斥其他結構,鋼筋混凝土結構、木結構都有一定的優(yōu)勢,在建筑史上立過不可磨滅的功勛,在一定的環(huán)境和條件下,不僅繼續(xù)存在,還有發(fā)展的空間。目前需要推動住宅鋼結構,政府要給予更多的政策支持。
第二,鋼結構除了改造傳統(tǒng)的建筑業(yè)、制造業(yè),更要向尖端和國防工程進發(fā),要研發(fā)出適用于極端環(huán)境如高水壓(深海潛水器)、高腐蝕(海洋、化工)、高溫(長期處于80℃以上)、低溫(北極南極)、強沖擊力(穿透導彈、核爆炸、航母甲板)等的鋼結構。
第三,把鋼結構作為一個跨越建筑業(yè)和制造業(yè)的獨立產(chǎn)業(yè)來發(fā)展,并形成從教育、科研、設計、制作、安裝、檢測到應用推廣的整個產(chǎn)業(yè)鏈。教育部要設鋼結構專業(yè),培養(yǎng)尖端的和應用型的鋼結構人才。福建閩船鄒魯建董事長已在籌建鋼結構大學,望各方給予大力支持。
到2020年,我國要全面建成小康社會,GDP和人均收入要在現(xiàn)在的基礎上再翻一番,這一個巨大的需求,為鋼鐵工業(yè)和鋼結構提供了很大的機遇,我們的前途光明,我們從事的事業(yè)肯定會取得輝煌的成就