縱觀人類建築活動史
，建築結構形式從平麵結構
、空間結構、仿生結構、金屬結構
、木結構、裝配式結構等結構體係逐步演化。目前，作為裝配式結構之一的鋼結構建築正朝著構件小型化
、精致化
、輕質化方向發展。

　　鋼結構建築具有跨度大、強度高
、質量安全可靠、抗震性能優越、空間布局靈活、使用麵積增加、裝配便捷高效、施工汙染減少、節能降碳突出、可循環利用等優勢。

　　在“雙碳”目標引領下，發展鋼結構建築不僅是建築行業實現國家“雙碳”目標的重要途徑

，也是鋼鐵行業優化建築用鋼消費結構、適應綠色低碳發展要求的重要舉措。

　　當前

，我國擁有世界上規模潛力最大的鋼結構建築市場，在經濟社會發展、產業基礎、科ke技ji水shui平ping等deng方fang麵mian具ju備bei加jia快kuai發fa展zhan鋼gang結jie構gou建jian築zhu的de條tiao件jian，在zai推tui廣guang鋼gang結jie構gou建jian築zhu上shang條tiao件jian得de天tian獨du厚hou。鋼gang結jie構gou建jian築zhu在zai我wo國guo正zheng處chu於yu大da發fa展zhan的de起qi步bu階jie段duan，發fa展zhan前qian景jing廣guang闊kuo。

　　本文從國外鋼結構建築發展曆史、國內鋼結構建築發展曆史進行總結分析
，並對鋼結構建築未來發展進行展望。

　　一是早期國外鋼結構建築發展情況。

　　18世紀末，英國開始采用鐵框架作為主體結構建設廠房，“鋼結構建築”發展開始起步。1851年
，低層鐵框架結構建築——世界博覽會會場“水晶宮”在英國倫敦建成
；1883年

，當時世界上最長的懸索橋——布魯克林大橋建成
；1885年，芝加哥家庭保險公司采用鐵框架建成了世界上最早的高層（10層）建築大樓。

　　隨後，1889年，埃菲爾鐵塔建成
，鐵塔高300米
，共用鋼鐵材料7000噸，代表著鋼結構建築時代的到來。1889年建成的巴黎博覽會機械陳列館運用當時最先進的三鉸拱結構及優質鋼材，建築跨度達到115米。19世紀末
，美國采用鋼框架結構開始建造住宅；1931年
，美國建成102層高381米的紐約帝國大廈
，標誌著真正的摩天樓時代開始。上世紀30年代，建築用鋼與玻璃結合

，開始展現建築藝術美，如1930年開始建成的吐根哈特住宅等。1937年，世界上最早的鋼結構大橋——舊金山金門大橋建成（圖1）。

圖1 舊金山金門大橋

　　二戰後
，英國及歐洲國家為解決房屋荒，開始采用鋼結構工業化方式大量建設住宅。

　　上世紀50年代
，高層鋼結構建築、空間鋼結構建築開始得到發展，如1952年建成的美國雷裏競技館（圖2）開創了現代懸索結構曆史。

 

圖2 雷裏競技館

　　上世紀60年代後，鑒於經濟性、安全性能（抗震
、防火）及耐久性能等綜合考慮，輕鋼結構的價值得到普遍認可
；網架結構與網殼結構建築成為當時主要的大跨度空間結構形式，鋼結構建築獲得較快發展，如1964年建成的肯尼迪圖書館
、1980年建成的空間網架結構“水晶教堂”、1993年建成的日本網殼結構建築福岡體育館等。

　　上世紀90年代以來，封閉型張拉膜結構建築相繼建成，如1994年建成的美國丹佛國際機場候機大樓
，建築造型與自然、地方文化等均有結合。

　　二是近期國外鋼結構建築發展情況。

　　從不同國家鋼結構建築發展來看，美國從上世紀60年代開始，其國內輕鋼建築壟斷了低層非居住型建築市場，1965年輕鋼結構在美國僅占建築市場的15％
，1990年上升到53％，1993年上升到68％
，到2000年已經上升到75％；日本鋼結構廣泛用於高層公共建築，按2019年居住建築、公共建築（公共建築不含居住建築）
、基礎設施等日本所有建築的施工麵積測算

，木結構、鋼結構、鋼混結構占比分別為44%、37%、19%
；英國積極引導裝配式建築發展，明確要求在英國裝配式建築中，新建的鋼結構建築
、模塊化建築占比達70%以上，2020年英國模塊化建築市場規模達892億元。

　　從國外鋼結構住宅發展來看，美國是最早采用鋼框架結構建造住宅的國家和地區之一，美國於1996年已建成20萬幢鋼框架小型住宅
，約占當年住宅建築總數的20%。20世紀90年代末，日本預製裝配式住宅中鋼結構住宅基本占71%
，近20年來新開工建設的住宅中鋼結構住宅占比基本穩定在9%~15%。

　　總的來看，國外鋼結構建築創新發展與應用具有以下特色：一(yi)是(shi)具(ju)有(you)設(she)計(ji)靈(ling)活(huo)多(duo)樣(yang)的(de)鋼(gang)結(jie)構(gou)建(jian)築(zhu)構(gou)造(zao)體(ti)係(xi)，其(qi)主(zhu)體(ti)結(jie)構(gou)體(ti)係(xi)由(you)一(yi)係(xi)列(lie)能(neng)互(hu)相(xiang)替(ti)換(huan)的(de)定(ding)型(xing)構(gou)件(jian)組(zu)成(cheng)，已(yi)形(xing)成(cheng)該(gai)體(ti)係(xi)的(de)構(gou)件(jian)目(mu)錄(lu)，建(jian)築(zhu)師(shi)可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)其(qi)中(zhong)的(de)構(gou)件(jian)，像(xiang)搭(da)積(ji)木(mu)一(yi)樣(yang)組(zu)成(cheng)多(duo)樣(yang)化(hua)的(de)建(jian)築(zhu)。且(qie)國(guo)外(wai)裝(zhuang)配(pei)式(shi)鋼(gang)結(jie)構(gou)建(jian)築(zhu)主(zhu)要(yao)體(ti)係(xi)各(ge)具(ju)特(te)色(se)，如(ru)意(yi)大(da)利(li)主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)的(de)結(jie)構(gou)體(ti)係(xi)適(shi)用(yong)於(yu)1~8層鋼結構住宅
，美國廣泛采用的體係適用於1~4 層和12~15層建築結構等。二是地震多發國家的鋼結構建築體係側重居住房屋具有良好的抗震性。在其結構體係中，鋼柱采用C型鋼或H型鋼組成工字型
、箱(xiang)型(xing)截(jie)麵(mian)，梁(liang)柱(zhu)采(cai)用(yong)鍍(du)鋅(xin)合(he)金(jin)鋼(gang)加(jia)工(gong)
，采(cai)用(yong)噴(pen)防(fang)火(huo)塗(tu)料(liao)或(huo)者(zhe)用(yong)板(ban)材(cai)包(bao)裹(guo)隔(ge)斷(duan)來(lai)達(da)到(dao)防(fang)火(huo)效(xiao)果(guo)。三(san)是(shi)提(ti)倡(chang)采(cai)用(yong)快(kuai)速(su)安(an)裝(zhuang)預(yu)製(zhi)住(zhu)宅(zhai)，普(pu)遍(bian)使(shi)用(yong)高(gao)強(qiang)成(cheng)型(xing)鋼(gang)材(cai)，可(ke)裁(cai)剪(jian)成(cheng)組(zu)合(he)件(jian)，通(tong)過(guo)鋼(gang)結(jie)構(gou)與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)結(jie)合(he)發(fa)揮(hui)防(fang)火(huo)、隔聲、隔熱作用。

　　此外
，值得注意的是，國外裝配式鋼結構建築推廣獲得政府支持。比如，美國國會於1976年通過了國家工業化住宅建造及安全法案，出台一係列嚴格的行業規範標準；ruidianzhengfuweituidongzhuangpeishijianzhuchanpinjianzhugongyehuatongyongtixihezhuanyongtixifazhan，gulizhiyaoshiyonganzhaoguojiabiaozhunxiehuidejianzhubiaozhunzhizaodejiegoubujianlaijianzaojianzhuchanpin，jiunenghuodezhengfuzijinzhichi
；澳大利亞與新西蘭於1996年聯合製定並發布實施冷彎成型結構鋼規範等。

　　一是新中國成立後我國鋼結構建築的嚐試。

　　我國鋼結構建築是隨著國家經濟發展和鋼產量增加而逐步發展起來的。新中國成立後，我國鋼產量低（1950年粗鋼產量為60萬噸）
，製約我國工業發展，鋼結構在建築中的應用主要局限於一些標誌性公共建築和工業建築

，在民用居住類建築中較少應用。比如，1986年，中冶研究院和國外公司合作采用H型鋼作為承重梁柱
，建設了一幢二層鋼結構樣板房；1987年，采用鋼結構的北京展覽館賓館建成
；1994年，上海浦東采用框架承重體係建成8層鋼結構住宅
；1998年，中鐵紫荊鋼結構公司建設一幢3層實驗樓，結構體係采用鋼框架—核心筒結構，梁柱采用焊接H型鋼。

　　二是鋼結構建築的創新與發展。

　　上世紀50年代以來，我國鋼結構橋梁開始發展。1957年建成武漢長江大橋（圖3）
，標誌著新中國第一座現代化鋼結構橋梁麵世。上世紀80年代初
，鋼結構建築迎來較快發展
，沿海地區引進輕鋼建築，開始興建鋼結構廠房
、體育館、高層建築等。超高層建築大量采用鋼結構體係，上世紀80年代最高為208米，90年代最高達到460米。1996年，我國鋼產量首次突破1億噸，國家開始大力支持在建築中應用鋼材。1999年，國家經貿委明確將“輕型鋼結構住宅建築通用體係的開發和應用”作為建築用鋼的突破點。可以說，上世紀90年代後，鋼結構建築在我國的發展揭開了新的一頁
，相繼建成了一些標誌性的鋼結構建築和大跨鋼結構建築等，如1994年建成的上海東方明珠（圖4）等。20世紀以來，隨著國家體育場（圖5）、上海東方體育中心（圖6）等的建成，我國鋼結構建築設計與建造水準迅速提升。

圖3武漢長江大橋

圖4 上海東方明珠

圖5 國家體育場

圖6上海東方體育中心

　　三是鋼結構建築相關支持政策。

　　最早是在2000年
，建設部提出“十五”期間應以住宅鋼結構為發展重點，提出“打基礎促發展
，抓配套促應用，抓試點帶產業”的工作方針。隨後，“十三五”以來，黨中央、國務院出台了一係列政策
，推動鋼結構建築發展，具體見表1。

　　隨著一係列政策的加持，我國鋼結構建築近年來應用明顯增加，尤其是近3年鋼結構建築產值穩步提升（詳見表2）。

　　四是典型H型鋼及建築企業鋼結構住宅發展情況。

　　1999年

，國務院辦公廳轉發建設部等八部委《關於推進住宅產業現代化提高住宅質量若幹意見》文件後，各高校
、科研院所、企業等加大了對鋼結構住宅體係的研究力度。

　　隨後，國內典型H型鋼生產基地在“鋼結構住宅體係以及關鍵技術”方麵的研究取得較好發展。比如，2001年
，山鋼萊鋼開始承擔建設部課題“H型鋼結構住宅建築體係研究”
，采用“鋼結構生態節能建築新技術體係”建設了國內第一個裝配式鋼結構住宅示範小區——鋼城區櫻花園小區（圖7）；2019年，津西鋼鐵鋼結構裝配式住宅建成，其鋼梁采用熱軋H型鋼、熱軋鋼管做支撐，形成了“津西JST裝配式鋼結構建築技術體係”等。

圖7 萊鋼鋼城區櫻花園小區

　　從(cong)國(guo)內(nei)典(dian)型(xing)鋼(gang)結(jie)構(gou)建(jian)築(zhu)企(qi)業(ye)發(fa)展(zhan)案(an)例(li)來(lai)看(kan)，中(zhong)國(guo)五(wu)礦(kuang)近(jin)年(nian)來(lai)開(kai)展(zhan)了(le)大(da)空(kong)間(jian)住(zhu)宅(zhai)鋼(gang)結(jie)構(gou)體(ti)係(xi)等(deng)高(gao)效(xiao)能(neng)標(biao)準(zhun)化(hua)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)專(zhuan)項(xiang)示(shi)範(fan)研(yan)究(jiu)，取(qu)得(de)了(le)階(jie)段(duan)性(xing)成(cheng)果(guo)。另(ling)外(wai)

，其(qi)承(cheng)建(jian)的(de)廣(guang)州(zhou)白(bai)雲(yun)機(ji)場(chang)，使(shi)我(wo)國(guo)鋼(gang)結(jie)構(gou)建(jian)築(zhu)設(she)計(ji)水(shui)平(ping)和(he)美(mei)觀(guan)度(du)迅(xun)速(su)達(da)到(dao)新(xin)的(de)高(gao)度(du)。寶(bao)鋼(gang)建(jian)科(ke)的(de)實(shi)踐(jian)表(biao)明(ming)，綜(zong)合(he)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)與(yu)傳(chuan)統(tong)鋼(gang)結(jie)構(gou)體(ti)係(xi)相(xiang)比(bi)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)結(jie)構(gou)用(yong)鋼(gang)量(liang)降(jiang)低(di)10%~20%，綜合成本降低5%~15%
，碳排放量減少10%~20%。另外，2018年竣工的高達528米的中國尊（圖8）也彰顯了鋼結構建築的發展水平。

圖8 中國尊

　　鋼結構建築未來發展展望

　　我國經濟發展基本麵穩固，具有完整的工業體係、強大的構件加工製造及配套能力，為鋼結構建築加快發展提供了廣闊的空間。

　　一是鋼結構建築將進入高質量發展新階段。

　　智能生產、綠色建造
、模塊化建築、裝配式裝修、運行超低能耗，將是未來裝配式鋼結構建築的發展趨勢。鋼結構建築全過程實現高效能、標準化、裝配化
，需要全產業鏈協同協作，從客戶端、產品端和優化供應鏈管理等方麵不斷創新提升，培育以技術、標準、品牌、質量、信用和服務等為核心的新優勢，並通過數字賦能
、智能增效
、綠色低碳，塑造發展新動能
，促進裝配式鋼結構建築高質量發展。

　　二是鋼結構建築用鋼需求將迎來新變化。

　　超高層、大跨度等鋼結構建築在安全性、功能性等方麵均對現代工程建設提出了新要求
，具有高強韌性、高抗震性、易焊接
、免塗裝等特點的綠色可持續性建築用鋼將成為未來發展方向。同時，建築用熱軋H型鋼將得到積極應用。國外主要發達經濟體鋼結構用鋼基本上以熱軋H型鋼和高強、高性能鋼等為主，應用率在50%以上。目前，我國80%的鋼結構用鋼是Q235等級的普通鋼材，建築用鋼及品種結構亟待優化，應大力推廣熱軋H型鋼
、以Q355級及更高級別的高強度
、高性能鋼材代替Q235級鋼材，滿足鋼結構及鋼結構建築行業用鋼要求。

　　三是綠色低碳裝配式鋼結構建築更具新優勢。

　　鋼結構建築從產品全生命周期看是一種節能環保
、可循環利用的工程結構形式。據中國工程院《鋼結構住宅產業化谘詢研究》報告數據，每平方米鋼結構建築比鋼筋混凝土建築在生產施工過程中可減少能耗12%
、減少二氧化碳排放15%、減少固體廢棄物51%。

　　在碳中和目標驅動下，建築業低碳化將成為必然趨勢，裝配式鋼結構建築施工高效率、控製高精度、安裝高靈活性
、材料可回收利用，同時內裝智造體係，管線
、設備
、內裝等裝配率可達90%以上，都將利於實現零碳建築。

　　四是鋼結構建築未來結構造型將更突出自然和諧。

　　鋼結構建築未來造型將更多與自然、地方文化相結合，結構及形式將呈現“空靈美、線條美、動態美、精致美、色彩美”趨勢，仿生化傾向、生態化發展趨勢更明顯。

　　目前，我國鋼結構在基礎設施建設、公共建築等領域的應用已基本能夠在現有政策支持下實現市場化、可持續發展，並呈現鋼材使用向高性能、高功效發展態勢。與此同時，鋼結構住宅推廣應用尚有不足，是今後鋼結構建築發展的重點，也是難點。下一步
，要充分發揮鋼鐵、建(jian)築(zhu)兩(liang)大(da)產(chan)業(ye)的(de)超(chao)大(da)規(gui)模(mo)市(shi)場(chang)優(you)勢(shi)，利(li)用(yong)鋼(gang)鐵(tie)業(ye)充(chong)分(fen)且(qie)先(xian)進(jin)的(de)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)和(he)產(chan)業(ye)鏈(lian)協(xie)同(tong)能(neng)力(li)
，促(cu)進(jin)鋼(gang)結(jie)構(gou)住(zhu)宅(zhai)的(de)模(mo)式(shi)和(he)業(ye)態(tai)創(chuang)新(xin)，構(gou)建(jian)強(qiang)大(da)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)。