Прежде всего, говоря о сборных стальных конструкциях зданий, речь идет не о сборных стальных конструкциях как таковых, а о сборных зданиях, в которых несущая конструкция выполнена из стали. Как известно, стальные конструкции изначально являются сборными, и даже частичная сварка на месте не меняет того факта, что элементы изготавливаются на заводе. Поэтому отправная точка в рассмотрении проблемы должна быть сосредоточена на степени заводской префабрикации компонентов и частей, составляющих всё здание, и на эффективности монтажа на месте, а не только на стальной конструкции – это основа для реализации индустриализации строительства.

Сборные стальные конструкции зданий в нашей стране уже не являются чем-то новым, особенно в последнее время, когда государство оказывает им всестороннюю поддержку, а соответствующие региональные меры постепенно внедряются. Однако нельзя отрицать, что ситуация неоднозначна: с одной стороны, сборные стальные конструкции широко применяются в общественных зданиях и пользуются высоким уровнем признания; с другой стороны, в сфере жилищного строительства, где рынок огромен, их применение ограничено и встречает значительные трудности. С технико-экономической точки зрения, в чём же проблема? Ниже приводится краткий обзор и анализ.
I. Не хватает ли технических стандартов?
Многие считают, что не хватает стандартов для сборных стальных конструкций зданий, что даже привело к недавней организации соответствующих нормативных актов соответствующими государственными органами.
На самом деле, в стране не испытывают недостатка в соответствующих технических стандартах для стальных конструкций (включая проектирование, строительство и приемку), и они сыграли неоценимую роль в продвижении стальных конструкций в общественном строительстве. Что касается жилых стальных конструкций, то существуют два типичных случая: во-первых, строительные нормы не позволяют лучше реализовать некоторые замыслы и требования в проектировании жилых зданий; во-вторых, некоторые компании разработали собственные фирменные конструктивные системы, которые противоречат существующим нормам и требуют специального обоснования. Эти случаи имеют место, но они не являются решающими факторами, сдерживающими развитие. Кроме того, эти проблемы будут постепенно решены в ходе предстоящей разработки и пересмотра стандартов.
Для реализации функциональных возможностей сборных стальных конструкций зданий, таких как ограждающие конструкции, внутренняя отделка и электромеханические компоненты, в основном существуют соответствующие стандарты на продукцию, стандарты испытаний и стандарты применения. Для вновь вводимых и разрабатываемых компонентов также постепенно разрабатываются соответствующие стандарты. Однако приемочный контроль качества компонентов сборных стальных конструкций в значительной степени будет касаться государственного надзора за производством продукции на заводах; вопрос о том, как это будет реализовано, на данном этапе нормирования остается нерешенным.
Действующий «Стандарт оценки индустриализированного строительства» в основном ориентирован на железобетонные конструкции, не отражает преимуществ и особенностей стальных конструкций и вызывает споры в вопросах расчета степени сборности сборных стальных конструкций. В настоящее время этот стандарт находится в стадии пересмотра.
Поэтому в целом утверждение о недостатке стандартов для сборных стальных конструкций зданий не совсем точно, а существующая система стандартов постепенно совершенствуется с учетом потребностей сборных стальных конструкций зданий.
II. Насколько зрелая техническая система?
В процессе продвижения сборных стальных конструкций зданий часто возникают сомнения в отношении следующих технических проблем.
1. Пожаробезопасность и защита от коррозии
Обычно считается, что стальные конструкции обладают низкой пожаробезопасностью и защитой от коррозии. При использовании лакокрасочных покрытий для защиты срок службы лакокрасочного покрытия составляет всего около десяти лет, что значительно меньше проектного срока службы здания. В связи с различными условиями эксплуатации в общественных зданиях допускается последующий осмотр и техническое обслуживание, поэтому сомнений меньше. В жилых стальных конструкциях, практически невозможно проводить в процессе эксплуатации необходимые проверки и техническое обслуживание внутри помещений, что сразу же кажется фатальной проблемой. Эта ошибка понимания широко распространена даже среди технических специалистов отрасли.
На самом деле, коррозия в нормальных внутренних условиях в жилых стальных конструкциях крайне ограничена. Даже если начальное лакокрасочное покрытие со временем изнашивается, коррозия находится под контролем и никоим образом не влияет на прочность конструкции. Здания из стальных конструкций, построенные в США и Японии десятки лет назад, до сих пор эксплуатируются, что полностью подтверждает сказанное. Более того, согласно японскому опыту, в настоящее время при строительстве стальных конструкций уже повсеместно отказываются от антикоррозионного покрытия. Кроме того, проблему пожарной безопасности стальных конструкций можно решить путем оклейки огнезащитными материалами, что более надежно, чем огнезащитные краски.
Поэтому технических проблем с пожарной безопасностью и защитой от коррозии сборных стальных конструкций зданий практически нет, это скорее вопрос понимания.
2. Комфорт проживания
Проблема комфорта в общественных стальных зданиях не является острой, а критика в основном относится к жилым зданиям. Это часто вызвано проблемами с ограждающими конструкциями жилых зданий и технологиями строительства.
В течение многих лет из-за проблем с комплектацией ограждающих конструкций и проблем с применением технологий неправильный выбор ограждающих конструкций или незрелость технологий приводили к тому, что инженеры использовали неподходящие конструкции стен, что приводило к образованию трещин в наружных стенах, проблемам с водонепроницаемостью, звукоизоляцией и теплоизоляцией.
На самом деле, при правильном выборе компонентов и рациональной конструкции ограждающей системы, сборные стальные конструкции зданий вполне могут обеспечить такой же комфорт проживания, как и железобетонные стены. Эти проблемы постепенно улучшаются по мере созревания комплектации ограждающих конструкций и повышения профессионализма инженеров.
3. Комплектация здания
В течение многих лет производственно-сбытовая цепочка сборных стальных жилых домов была несовершенна, а сопутствующие отрасли значительно отставали от развития самой отрасли стальных конструкций. Выбор соответствующих наружных стеновых панелей, плит перекрытия, внутренних стеновых панелей был невелик, а цены были высоки. В общественных стальных зданиях чаще используются фасадные системы и профилированные настилы, поэтому проблем с комплектацией немного.
В последние годы быстро развиваются предприятия, выпускающие готовую продукцию, импортируемую из-за рубежа, а также отечественные и собственные новые строительные материалы. Индустриальные парки сборного строительства и демонстрационные площадки возникают как грибы после дождя, и выбор компонентов уже в основном сформировался в систему.
4. Системная интеграция здания
Многолетний опыт показывает, что доминирующая роль инженеров-конструкторов не способствует продвижению сборных стальных конструкций зданий. В индивидуальном проектировании общественных стальных зданий эта проблема не так остро стоит, но в сборных стальных жилых домах она крайне важна.
Строительство сборных стальных жилых домов – это процесс системной интеграции, обеспечивающий реализацию всей функциональности здания и удовлетворение потребностей пользователей. Все больше предприятий переносят акцент на архитектурное проектирование, осуществляя системную интеграцию зданий и создание строительных продуктов. Другими словами, это разработка продукта под руководством менеджера продукта, любая проблема, влияющая на функциональность продукта, может привести к тому, что продукт не удовлетворит требования клиента.
Поэтому необходимо отказаться от традиционного подхода к прямой замене железобетонных конструкций стальными конструкциями, рассматривая задачу с точки зрения системной инженерии, исходя из функциональности здания, используя конструктивное расположение в качестве основы, а индустриализированные ограждающие конструкции и внутренние компоненты в качестве опоры, чтобы повысить функциональность и качество проживания в стальных жилых домах. Необходимо комплексно учитывать функциональность здания, конструкцию, ограждающие конструкции, внутреннюю отделку, электромеханическое оборудование, чтобы обеспечить согласованность и интеграцию планировки, внешнего вида, конструктивной системы, ограждающей системы, системы трубопроводов, противопожарной защиты и внутренней отделки, в конечном итоге реализовав принцип «строить дома, как автомобили».
III. Высока ли стоимость?
Завышенная стоимость является ключевым фактором, препятствующим развитию сборных стальных конструкций, особенно жилых домов, в частности, по сравнению с традиционными железобетонными домами, стоимость стальных конструкций значительно выше. Это, кажется, укоренившийся стереотип.
На самом деле, в условиях значительного снижения цен на сталь в последние годы и постепенного созревания отрасли комплектующих и формирования конкуренции, стоимость сборных стальных жилых домов уже приблизилась к стоимости традиционных железобетонных домов с противосейсмическими стенами, при этом сроки строительства короче, качество выше, коэффициент сборки выше, и легче получить государственную поддержку, которая уже постепенно внедряется в разных регионах.
IV. Перспективы
На основе вышеизложенного анализа можно сделать вывод, что политическая направленность, стоимость сборки, исследования и разработки, а также технологии сборных стальных конструкций демонстрируют позитивные тенденции, и сборные стальные конструкции достигли переломного момента бурного развития. Помимо общественных зданий, в последние годы ряд организаций, таких как Tianjin University, Baosteel, Hangzhou Xiaoshan и др., также проводят соответствующие научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области сборных стальных жилых домов, и, несомненно, наступил рассвет бурного развития отрасли.