Стальные конструкции Это новая строительная система, которая имеет такие преимущества, как малый собственный вес, легкий монтаж, короткий строительный цикл, хорошая сейсмостойкость, быстрая окупаемость инвестиций и низкое загрязнение окружающей среды, поэтому она пользуется широкой поддержкой в отрасли. Под влиянием государственной политики, направленной на развитие зеленых зданий, энергосбережение, охрану окружающей среды и вторичное использование ресурсов, стальные конструкции постепенно находят широкое применение в строительстве сборных зданий, а масштабы сталестроительной отрасли постоянно расширяются.
На состоявшемся недавно VIII Всероссийском форуме по сборным пассивным зданиям 2021 года (далее - форум) главный эксперт научно-исследовательского института технической информации по строительным материалам Цюй Юаньшэн заявил, что, хотя уровень применения стальных конструкций в Китае относительно низок по сравнению с развитыми странами мира, опираясь на зарубежный опыт развития сборного строительства и учитывая влияние внутренней политики, можно предвидеть быстрое развитие сталестроительной отрасли, а стальные конструкции могут стать основным выбором при строительстве сборных зданий.
Быстрое развитие сталестроительной отрасли в стране
В соответствии с классификацией конструктивных систем сборных зданий, сборные здания можно разделить на сборные железобетонные конструкции, стальные конструкции и деревянные конструкции. Стальные конструкции состоят из балок, колонн и ферм из профильной стали и стальных листов, а отдельные элементы или детали обычно соединяются сварными швами, болтами или заклепками, одновременно применяются такие антикоррозионные технологии, как силиканизация, чистая марганцево-фосфатная обработка, промывка и сушка, гальванизация и др.
Как стало известно на форуме, стальные конструкции по сравнению с традиционными железобетонными конструкциями используют стальные листы или профили вместо железобетона, обладают более высокой прочностью и лучшей сейсмостойкостью. Кроме того, поскольку детали могут изготавливаться на заводе и устанавливаться на строительной площадке, это может значительно сократить сроки строительства. Благодаря повторному использованию стали можно сократить количество строительных отходов, что делает строительство более экологически чистым, поэтому оно широко используется в промышленном и гражданском строительстве.
По данным статистики, в настоящее время сталестроительная отрасль в стране демонстрирует тенденцию быстрого развития, объем производства стальных конструкций вырос с 8,5 млн. тонн в 2002 году до 22,94 млн. тонн в 2009 году, средний годовой темп роста составил 15,24%. А с 2010 по 2019 год наблюдался период бурного развития сталестроительной отрасли, объем производства стальных конструкций вырос с 26 млн. тонн до 73,73 млн. тонн.
Благодаря высокой прочности, малому собственному весу, хорошей жесткости и высокой деформационной способности стальные конструкции особенно подходят для строительства зданий большой пролетности, высотных и сверхтяжелых зданий, и в будущем они, вероятно, станут основной конструкцией сборных зданий.
Уровень развития сталестроительной отрасли нуждается в повышении
Несмотря на то, что в целом темпы развития сталестроительной отрасли в Китае довольно быстрые, все же существует определенный разрыв в уровне развития стального строительства по сравнению с развитыми странами, такими как США и Япония. Данные, представленные Цюй Юаньшэном в докладе «Исследование путей развития индустрии строительных материалов для пассивных зданий сверхнизкого энергопотребления», показывают, что в настоящее время в развитых промышленных странах, таких как США и Япония, доля строительной стали в общем объеме производства стали составляет 50%, более 50% от общего объема потребления стали, объем стали для стальных конструкций составляет более 30% от общего объема производства стали, а площадь стальных конструкций составляет около 40% от общей площади зданий; в то время как в Китае в настоящее время объем строительной стали составляет около 20% от общего объема производства стали в стране, 22-26% от общего объема потребления стали, доля стали для стальных конструкций в общем объеме производства стали составляет менее 2%, а площадь стальных конструкций составляет менее 5% от общей площади зданий. Таким образом, уровень применения стальных конструкций в Китае нуждается в повышении, но одновременно с этим существует и значительный потенциал развития.
Низкая общая концентрация сталестроительной отрасли в стране также сдерживает ее развитие. Как известно, в настоящее время количество предприятий по производству стальных конструкций с годовым объемом производства менее 10 000 тонн, от 10 000 до 50 000 тонн, от 50 000 до 300 000 тонн и более 300 000 тонн составляет 4000-5000, 100, 20 и 6-8 соответственно. В отрасли всего 51 предприятие обладает высшим квалификационным уровнем по производству стальных конструкций, а предприятий, одновременно обладающих этим квалификационным уровнем и первым уровнем специализированных подрядных работ, еще меньше. Слияния и поглощения могут стать необходимым инструментом для стимулирования высококачественного развития отрасли.
Кроме того, по мнению экспертов, строительная отрасль страны обладает богатым опытом строительства железобетонных конструкций, однако опыт проектирования и строительства стальных конструкций крайне ограничен. Поэтому накопление опыта строительства стальных конструкций, повышение точности и скорости строительства стальных конструкций, решение проблем пожарной безопасности и коррозии, использование таких новых технологий, как BIM, являются актуальными задачами сталестроительной отрасли.
Широкие возможности применения стальных конструкций
Для повышения уровня индустриализации строительства, увеличения доли готовых деталей и содействия низкоуглеродному и энергоэффективному развитию строительной отрасли строительная отрасль страны начала изучать применение стальных конструкций в различных типах зданий, стремясь расширить их сферу применения и сделать строительство более экологичным. Исследования европейских и американских экспертов по долговечности, практичности и экономичности металлических конструкций показали, что стальные конструкции соответствуют условиям экологически чистого строительства, т. е. строительства, способствующего охране окружающей среды и экономии энергии.
Как известно, ранее в «Плане развития модернизации строительной индустрии», опубликованном Министерством строительства, было предложено, чтобы к 2020 году доля сборных зданий в новостройках составила более 20%, а к 2025 году — более 50%. Стальные конструкции как конструктивный элемент зеленых зданий могут удовлетворить большинство потребностей. Однако Китай, являясь страной с самым большим объемом строительства и крупнейшим производителем стали в мире, демонстрирует явное отставание в уровне применения стальных конструкций, в настоящее время доля стальных конструкций на строительном рынке страны составляет менее 10%. С учетом политической направленности Китая и текущего состояния применения сталестроительной отрасли, стальные конструкции в Китае обладают огромным потенциалом развития.
Цюй Юаньшэн заявил: «С точки зрения социального развития Китая, быстрый рост населения и ускорение процесса урбанизации в ближайшие 30 лет также создадут широкие возможности для развития стальных конструкций. Низкая производительность традиционного строительства, серьезное повреждение окружающей среды, значительное негативное влияние на экономическое развитие. Поэтому в рамках нового цикла строительства экологически чистые энергосберегающие стальные конструкции получат новые возможности для развития. По прогнозам соответствующих организаций, к 2022 году объем рынка стальных конструкций для жилых домов в Китае, по прогнозам, превысит 300 млрд. юаней, перспективы развития заслуживают внимания.»
В последние годы в связи с тем, что стальные конструкции по сравнению с кирпично-монолитными конструкциями имеют явные преимущества в плане экологичности, энергоэффективности, высокой эффективности и заводского производства, стали появляться все больше и больше знаковых зданий, построенных из стальных конструкций. Например, Национальный плавательный центр (Водный куб) в Пекине, здание Jinmao Tower (421 м) в Шанхае, здание Diwang Tower (325 м) в Шэньчжэне и т. д. В связи с этим некоторые отраслевые эксперты считают, что XXI век — это век металлических конструкций, и стальные конструкции могут стать основным трендом в новом строительном веке.