分享到微信朋友圈x


打开微信,点击底部的“发现”,

使用“扫一扫”即可将网页分享至朋友圈。

中国钢结构行业以技术创新破解增长密码

首钢日报 A03版钢铁与城市服务   2025年07月11日

近日,《中国建筑钢结构行业发展报告(2023—2024年度)》(下称《报告》)正式发布。《报告》由中国建筑金属结构协会钢结构行业可持续发展研究课题组组织编撰,汇集行业专家、企业代表及地方协会力量,系统梳理了我国建筑钢结构行业年度发展成就、技术突破及未来趋势,为行业高质量发展提供重要参考。

钢结构作为当代最具发展和创新潜力的结构体系之一,得到了社会、政府的高度关注。大力发展钢结构对促进城乡建设领域的节能减排、实现产业转型升级、推动供给侧结构性改革和生态文明建设、实现高质量发展等有着重要意义。

行业运行:稳中有进,挑战与机遇并存

《报告》显示,2024年完成钢结构建筑总产值约2.69万亿元,同比下降2.54%,占当年建筑业总产值的8.23%,其中建筑钢结构和桥梁钢结构的制作、安装总产值为8423亿元,占建筑业总产值的2.54%;建筑钢结构构件制造、安装的平均单价为8335元/吨,单价最高为文化体育场馆钢结构构件,制作安装的平均造价为1.12万元/吨,单价最低为住宅钢结构,制作安装造价为0.71万元/吨,钢结构建筑项目平均造价(中标价为计算基础)约为5720元/平方米。

2024年,全国钢结构产量为9148万吨,同比下降4.3%,占粗钢产量的9.1%。从产能利用率看,2024年全国规模以上钢结构生产企业达5821家,设计产能为1.051亿吨,实际完成产量为7712.6万吨,利用率为73.4%。随着企业数量持续增长,截至2025年2月初,全国具有一级钢结构专业承包资质的企业达3110家,较2024年初增长2.13%,行业规模持续扩大。

应用领域:钢结构优势凸显,重点工程亮点纷呈

钢结构凭借强度高、质量轻、施工速度快、可回收利用等优势,在超高层建筑、文化体育场馆、交通基础设施等领域得到广泛应用。2024年,企业上报的当年竣工或结构封顶的钢结构重点工程的统计数据显示,因新开工项目结构调整,建筑钢结构市场消费结构有所变化:超高层建筑、写字楼约占28%,大型会展中心、文化体育场馆、购物中心约占25%,学校、医院类项目约占8%,交通基础设施、机场航站楼、高铁站房类项目约占9%,工业厂房(含高端制造业厂房)类项目约占16%,钢结构桥梁项目约占14%,钢结构住宅项目占比不足1%。2024年,钢结构建筑(不含桥梁)的平均用钢量为118.78千克/平方米,强调结构安全系数,与钢结构设计荷载标准提高有关。

《报告》特别提到,钢结构在模块化建筑与城市更新项目中发挥关键作用。例如,远大科技集团推出的全不锈钢结构装配式建筑“活楼”为100%工厂预制,建造效率提升超20倍,成为绿色建筑的典范。此外,澳门大桥、雄安新区科创中心等重点工程通过采用高强钢、耐候钢等新材料,实现了结构减重、碳排放降低及耐久性提升。

技术创新:材料与工艺双轮驱动,智能建造加速落地

《报告》指出,钢结构行业正通过基础材料研发与工程技术创新,推动产业转型升级。

建筑行业高效、绿色、可持续发展趋势激发了钢结构行业相关材料与技术的发展和创新。目前,对高强钢、不锈钢、耐候钢及防腐材料等的创新研究及应用,促使钢结构整体性能适应性及耐用性显著提升,推动了钢结构在特殊环境下的应用,为建筑行业可持续发展提供了新动力。

高强钢具有强度高、性能良好的优点,广泛应用于桥梁、隧道、高层建筑工程中。高强钢不仅可以满足结构强度要求,还能够有效降低建筑物自重,减少建设成本,提升工程的经济效益。例如,Q690级高强钢屈服强度是常规Q355结构钢的2倍左右,而Q690钢的单位成本是Q355钢的1.25倍—1.35倍。可见,高强钢的应用可大量节省一次建造成本,提高建造效率、降低碳排放,经济效益与社会效益良好。

不锈钢具有优异的耐腐蚀性和抗氧化性,可在复杂环境下保持性能长时间稳定,广泛应用于化学、海洋工程、建筑等领域。随着合金成分的不断优化,不锈钢的强度、韧性及加工性能得到了进一步提升,逐渐适应更加复杂的环境。不锈钢在建筑行业中主要应用在外墙、屋顶、栏杆、管道等,《2023年中国不锈钢行业发展情况及2024年发展方向》报告指出,建筑行业目前每年使用不锈钢约600万吨,约占不锈钢总产量的20%。远大科技集团基于“不锈钢芯板”技术,推出中国第一座可规模化生产的全不锈钢结构的装配式建筑——“活楼”。“不锈钢芯板”与传统混凝土楼板相比更轻、强度更高。“活楼”100%工厂预制,建造效率比传统现场施工高20倍以上。建筑行业作为二氧化碳排放量较大的行业之一,面临着越来越大的发展压力。不锈钢作为可循环利用的金属材料,综合回收利用率高达80%以上,而普碳钢回收率低于40%,不锈钢的使用更加符合绿色建筑理念,也有助于建筑行业的可持续发展。

耐候钢是一种低合金钢,通过添加铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)、磷(P)、硅(Si)等元素,在钢材表面形成致密的氧化保护层(锈层),阻碍了腐蚀介质的进入,从而提高耐候性,降低腐蚀速度。而普碳钢基体表面腐蚀形成的锈层结构疏松且有微裂纹,不能真正对基体钢材起到保护作用。藏木雅鲁藏布江大桥主拱钢材采用免涂装耐候钢,钢板最大厚度为52毫米,在国内铁路大型桥梁主体工程中首次采用。

随着环保法规日益严格,低碳、低VOC(挥发性有机物)排放、无毒害的环保型防腐材料不断进步,采用纳米技术的纳米防腐涂层技术取得了较快发展。纳米防腐涂层技术利用纳米级颗粒的特性,通过涂布在钢材表面的纳米涂层,形成高密度、耐磨损的保护膜,从而增强涂层的抗腐蚀性。纳米涂层比传统涂层具有更大的表面积、更强的附着力和耐磨性,利用其自修复涂层技术,在钢材表面出现微小裂缝或损伤时,自动激活修复机制,释放防腐成分进行修复,将大大延长涂层及钢结构使用寿命,减少维护成本。

在工程技术创新方面,BIM(建筑信息模型)、数字孪生、人工智能、物联网等技术的融合应用,推动了钢结构建筑向“数字化设计、智能化生产、装配化施工”转型。例如,智能工厂、机器人焊接、自动化加工设备的应用,显著提高了生产效率和产品质量。

发展机遇:绿色低碳引领,国际市场拓展加速

《报告》强调,钢结构行业面临三大发展机遇。

一是行业需加大高性能材料、智能化制造技术的研发投入,突破核心技术瓶颈,推动从量的积累向质的飞跃。

二是打造品质工程,以“全生命周期”视角,强化设计、制造、施工、运维等环节的质量管控,提升行业整体品质。

三是拓展国际市场,借助和“一带一路”沿线国家的合作,推动中国标准“走出去”,在海外桥梁、工业园区、机场等领域发挥技术优势。

在“双碳”目标背景下,钢结构行业将聚焦绿色低碳产业,推动新建建筑全面执行绿色建筑标准。预计钢结构建筑的投资占比将从目前的15%提升至20%。同时,随着智能建造技术的普及,钢结构行业将实现全产业链联合协作与产品集成,形成稳定、持续的增长态势。(王志 来源:《中国冶金报》 2025年7月9日)