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科技创新 设计先行
发布时间:2017-07-22   查看次数:2161

由中国建筑金属结构协会、广东省空间结构学会主办的“影响中国――第二届中国钢结构产业高峰论坛”将于12月17日~19日在广东省东莞市召开。会议前夕,记者采访了广东省空间结构学会理事长、国家一级注册结构工程师王仕统教授。

记者:王教授,为什么把第二届中国钢结构产业高峰论坛的主题定为“未来10年中国钢结构产业的和谐发展?”
王仕统:和谐这个词在很多地方都适用,也很重要。社会需要和谐、人与自然需要和谐、人与人之间需要和谐,钢结构行业也需要和谐。我希望在未来的10年内,设计出来的钢结构建筑基本上能体现钢结构的三大核心价值――最轻的结构、最短的工期和最好的延性。

记者:很多人都认为,只要是钢结构建筑就是绿色建筑,这个说法对吗?

王仕统:笨重、怪异以及现场焊接的钢结构建筑就很难说是绿色建筑了。所谓绿色建筑,就是在建筑全寿命周期内,最大限度地节能、节地、节水、节材,在保护环境的同时减少污染,为人们提供健康、适应和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。20世纪90年代,发达国家探索可持续建筑之路,名为“绿色建筑挑战”,即采用新技术、新材料、新设备、新工艺,实行综合化设计,使建筑在满足功能时所耗资源、能源最少。

记者:钢结构建筑要达到绿色建筑的标准最关键的是什么?

王仕统:我认为,精心设计最重要。钢结构行业包括设计与施工(制造与安装),设计是龙头。我在各种场合多次提出精心设计的四大步骤:结构方案、截面高度、结构布局、结点构造,其中最重要的就是要正确选择结构方案,如果方案选错了,优化无大用。众所周知,选择篮球运动员和举重运动员的标准是不同的,选择高个子的姚明当篮球运动员是正确的,如果选姚明去当举重运动员,怎么优化培养也是浪费时间,因为重压之下都会屈曲失效,这就是举重运动员为什么个子都不高的原因。此外,结构方案选对后还要正确选择结构截面高度,否则也会产生笨重、不“健康”的钢结构。譬如,某机场预应力钢桁架,跨度仅45.6米,选用弯矩结构方案是正确的,但是桁架截面高度却选择了8米,跨度和高度比例严重失调。我认为,合理的截面高度有3米就足够了。

记者:造成这样的原因是什么?

王仕统:我认为可能是建筑师和结构师在工作中配合得不好,所以才产生不协调的笨重结构。

记者:还有具体工程实例吗?

王仕统:譬如,某体育场工程大跨度300米左右,仍采用平面桁架系弯矩结构,用钢量高达800公斤/平方米。再譬如,某全钢结构高塔,顶上悬出75米,严重违背抗震设计规范的强制性条文。这些怪异的钢结构极大地增加了用钢量和施工艰难程度,不符合党的十七届五中全会的有关精神。

记者:2009年设立的“粤钢奖”是不是基于这个原因不强调用钢量的吨位?

王仕统:是的。我学会设立的“粤钢奖”不特别强调工程的用钢吨位,但规定了“粤钢奖”应具有一定的规模和社会影响力。目前,国内某些钢结构奖项强调用钢量的吨位,使人误认为用钢量越多的钢结构建筑越好,这与钢结构固有的三大核心价值之一――最轻的结构是相违背的。在“粤钢奖”的设计奖中,我们特别强调结构方案合理、施工方便(含涂装)、结构轻量化、结点小型化以及简洁的构件布局。

记者:为什么?

王仕统:因为设计与施工的标准是不同的,设计遵循的是结构哲理――少费多用,并要考虑施工方便;而施工的优良是质量、精度、工法的体现。就目前来说,很多设计都不合理,已经造成设计水平越低、施工水平就越高的现状。
记者:第16届亚运会已经在广州召开,您和会员单位为亚运会场馆的建设提供过哪些服务?

王仕统:我亲自参与了广州电视塔、西塔和部分亚运会场馆可行性研究和方案评选。我会的理事单位――中建钢构、沪宁钢机、精工、杭萧、巨力、江河等企业也为这些重大工程作出了贡献。

记者:针对目前我国钢结构行业的现状您有什么看法?

王仕统:目前,我国钢结构一级施工资质企业约450家,能参与2008北京奥运会、2010上海世博会、2010广州亚运会、2011深圳大运会等大型钢结构工程施工的企业不到5%。一方面说明复杂、笨重、怪异的钢结构设计加大了施工难度;另一方面也表明我国钢结构施工科技和技能的整体水平与先进国家还有较大差距。

记者:如何改变现状?

王仕统:为实现我国钢结构设计与施工的和谐,首先必须把设计搞好,实现钢结构固有的三大核心价值,其中的最短工期就是指设计出来的钢结构,应该是工厂焊接大单元、工地用高强螺栓进行单元一次拼装。钢结构施工的关键是拼工厂焊接质量、工地高强螺栓拼装、精度和工法,而不是我国目前拼现场特厚钢板焊接、特重件吊装。就钢结构行业的长远发展来讲,企业应该兼并重组,提高产业集中度,发展拥有国际知名品牌和核心竞争力的大、中型企业,提升小企业专业化分工协作水平;企业要强化研发和营销能力,弱化发展钢结构制造基地,避免基地的重复建设。

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