8月29日，由南山区科协主办的南山博士论坛第455期在南山区军民融合创新示范基地科技融合展示中心路演厅举行。本期论坛以线上直播方式与广大听众见面。论坛邀请到国家钢结构工程技术研究中心总工程师、中冶建筑研究总院（深圳）有限公司首席科学家侯兆新博士，给听众带来题为《钢结构建筑的生老病死》的主题分享。

       钢结构建筑是大势所趋

  侯兆新在论坛中提到，以前的古老的建筑，主要是以建筑材料为主，有土、石、木、砖等多种建筑材料，这些建筑在我国已经有上千年甚至几千年的历史。现代建筑的结构，一是在混凝土结构里面放一些钢筋骨架，这种结构体系在我国目前是占主流的，占了建筑结构比例的90%及以上，在我国也有上百年的历史。第二种是钢管加混凝土，混凝土结构和钢结构有不同的优缺点，对于钢结构来讲，钢材最大的优点是受拉比较长，受压比较弱，混凝土的优点是受压特别强，但是不能受拉，一拉就裂。第三种是外面是钢管，中间带混凝土。第四种是钢结构。应该说钢结构在我国，传统也有几千年的历史，但是真正用钢作为建筑，只有上百年的历史。
  侯兆新解释称，通常是第二种、第三种、第四种称为钢结构。其中第二种和第四种组合结构。我们国家建筑业发展非常迅速，但用的大部分是混凝土结构，这种结构形式实际上是不可持续的。
侯兆新认为，钢结构和混凝土相比，有可循环利用、生态保护等优势。所以下一步发展钢结构，应该是大势所趋。
  据侯兆新介绍，我国建筑业已面临严峻的资源危机，钢结构具有可循环材料、生态环保、资源化再利用优势；钢结构在建筑与基础设施“建、运、消”全寿命周期的三阶段，具有绿色发展优势：在建造阶段，钢结构具有快速、高效优势，更加适合建筑、桥梁，造价逐渐接近混凝土结构；在运维阶段，钢结构与混凝土结构各有其适用的场景，耐久性方面钢结构与混凝土结构各具特点，但抗震性能钢结构优于混凝土结构，钢结构更加适用于改造与性能提升；在消纳阶段，钢结构可以完全回收，混凝土再生利用率很低，再生成本高。总体来说，在全寿命周期中，钢结构与混凝土结构各具特点，总体上钢结构更具优势。
  2020年，中国大陆钢产量达到10.53亿吨，在全球占比超过50%，为钢结构建筑发展打下坚实基础。2018年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿吨二氧化碳，占全国碳排放的比重为51.3%。与传统建筑相比，钢结构建筑具有资源消耗和污染排放优势，钢结构为建筑业实现“双碳”目标提供了有效的解决方案。

       钢结构建筑本身就是一个生命体

  论坛期间，侯兆新以北京“鸟巢”为例，把“鸟巢”从策划灵感、方案完善、设计理念、加工制作、安装、合龙到卸载的整个设计建造过程比喻成一个生命体，从怀胎、孕育、破壳而出到穿上衣裳的成长过程。
  侯兆新还以泉州欣佳酒店倒塌事故为例，把对该酒店违规改建导致倒塌，比喻成“非正常死亡”。事故的直接原因是该建筑物由原四层钢结构增加夹层改建成七层房屋后，竖向荷载增加67%，导致达到结构的竖向极限承载能力，底层钢柱发生严重塑性变形，结构处于坍塌临界状态，事发前因底层钢柱加固焊接作业的扰动，引发钢柱失稳破坏，从而导致房屋结构整体坍塌。
侯兆新表示，现代人类大部分时间是呆在建筑内，对于其夜以继日地辛勤付出，我们要保持感恩和敬畏之心，因为建筑是有生命的。
  “近两年建筑事故多数属于盲目改造扩建，导致垮塌悲剧的发生。”侯兆新表示，让一栋建筑正常倒塌是比建造更难的事，每一个事故往往不是天灾，而是人祸。整个建筑全过程生命周期包括土地及规划环节、勘察设计环节、施工验收环节、装修环节、运营使用环节、加固施工环节及政府监管环节七个环节。若在每一个环节都能严格把关，认真落实，就不会出现倒塌事故。

       听众问答

  听众：请问钢结构是否适合所有类型的建筑？造价是否比混凝土较有优势？
  侯兆新：每一种结构都有优点，都有它的适用性。有些结构用混凝土比较合适，混凝土本身就很好，能够实现现场的浇筑，所以我们国家目前建筑里面用的混凝土结构比例达到90%以上，它还是一个主流的结构。钢结构占的比例不到10%，其他的还有木结构等。为什么呢？以前我们不发展钢结构是因为我们钢太少了，现在钢材多了，所以我们推广应用它。但是钢结构的造价，肯定比混凝土高。这就取决于你的定位，如果你的房子定位是高档的、高品质的、空间大的，用钢结构就合适。
  听众：“碳达峰、碳中和”战略部署下，绿色建筑未来将向哪些方向发展？尤其是住宅的减排、节能方面。
  侯兆新：我们现在所有的碳排放量里面，建筑建造和运维的碳排放量的总和占全社会的碳排放总量的50%以上。也就是说，在建筑里面，如果不做任何的动作就谈不上“双碳”目标的实现。但是建筑的建造和运维，碳排放量实际上有两个最大的点。一是建筑建造的时候建筑材料的生产环节和运输环节，占的比例将近40%；二是建筑在运行过程中碳排量占的也是40%多。也就是说，在建筑这个全寿命周期来讲有两个大的控制点，一是前期的生产过程的材料，二是后期的运维过程的设备运维，建筑的使用、空调等。而这些重点正好跟我们的绿色建筑有结合，我们的绿色建筑的关注点也是这些方面。所以绿色建筑未来的发展方向就在于运维怎么变成智慧的运维。