李小宁：钢结构设计要注重平衡性 不要追求奇特造型

豪尔斯地产董事长、户型设计专家李小宁

近几年，因强度高、自重轻、绿色环保、施工方便等特性，钢结构建筑正在全世界建筑领域被越来越多地采用，特别是在大型公共建筑、超高层建筑、大跨度桥梁、工业厂房等建筑中。我国钢产量已经20多年保持世界第一，钢结构的整体技术已处于国际水平，产业规模全球第一，具有巨大的国内外市场潜力，业已建成如国家体育场（鸟巢）、凤凰国际传媒中心等优秀的大型钢结构项目，很多企业也开始逐步探索钢结构建筑的设计及建设模式。本期建筑畅言网采访到豪尔斯地产董事长李小宁，请他和我们谈一谈钢结构设计中需要注意的各种问题。

建筑畅言网：钢结构一般适用于什么类型的建筑？

李小宁：钢结构一般主要适用于大型公建项目，超高层最常用钢结构，如一些地标性建筑，还有写字楼、会展中心、体育馆、医院、博物馆等。全玻璃幕墙建筑常采用钢结构，住宅类建筑则很少用，因为住宅对保温性的要求比较高。

建筑畅言网：钢结构与传统的砖石结构、木结构等相比，最大的优势体现在哪些方面？

李小宁：与传统的砖石结构、木结构等相比，钢结构最大的优势之一首先是自重轻，比传统的砖混、水泥结构都轻，因为钢结构架空的部分比较多。因为承重较轻，所以钢结构可以做得很高，超高层建筑基本都采用钢结构。

第二，钢结构施工比较简便。水泥浇筑会受到气候的影响、混凝土运输的影响，要在现浇板上去做。而钢结构可以预制，在工厂中生产完成后直接到现场组装。钢结构工业化程度比较高，便于焊接及用螺栓、铆钉固定。水泥则不行，水泥必须浇筑，工艺流程上的时间会长一些。而且水泥在特别高层的地方浇筑起来比较麻烦，而钢结构只要吊车能达到的位置都可以实现。因为施工方便，不受季节影响，钢结构项目的工程周期也比较短，与其他传统材质相比更便捷、更快一些。

第三，钢结构在整体的造型上可以更加多变，能够做到跨度非常大。水泥的最大跨度基本在八米左右，而钢结构则可以拉得很大，甚至达到二三十米。所以钢结构特别适用于一些需要大跨度的空间，例如体育场馆、酒店大堂等，还有写字楼这种需要大开间的、敞开式的设计。

建筑畅言网：在设计钢结构建筑的过程中，设计师需要注意哪些问题？

李小宁：现在很多建筑都采用钢和混凝土相结合，中间核心筒电梯部分用水泥，外部加钢结构，全钢结构的建筑很少。所以设计师要注意处理好钢结构和混凝土之间的关系。

此外我不太赞同设计师为了过度追求造型感而设计稀奇古怪的建筑，这样往往会大大增加项目的用钢量，耗材耗能。例如中央电视台大楼，就采用了大量的钢结构去拉动造型上的不平衡和扭曲，因此极大地增加了用钢量。建筑如果不平衡不稳定，就需要用配重去做，央视大楼主体是两个相对的Z形，为了增加配重，在东北的位置做了裙楼，这样做有一个很大的问题就是需要大量的钢材，所以导致项目严重超预算。如果你进入央视大楼内部参观，会发现里面横七竖八都是钢。

我认为大型项目特别是超高层建筑，要尽量做平衡，少做一些悬空、悬挑的设计，这样不仅会大大增加建筑的用钢量，增加成本，而且也会因恐怖袭击、地震等因素造成安全隐患。

钢结构本身的优势之一是轻巧、遮挡比较少，大玻璃幕墙的采光性很好。但是如果把钢结构做成稀奇古怪的形式，在悬挑部分就要加大配重，不仅急剧加大用钢量，也会影响建筑的采光性。国外的很多建筑都很实用，不太在钢结构的外形上做花哨的设计，中国则会出现一些做成铜钱、酒瓶、乒乓球拍等形状的建筑。这样一是耗材太多，二是使建筑的稳定性变差。不管是写字楼还是其他建筑，最重要的是使用功能，采光、通风、使用率等方面都表现优越的建筑，才是有意义的、好的建筑。国家大剧院也是一个钢结构建筑，但它的空间利用率极低，使用率大部分被弧形的挑高部分浪费掉了，项目占地很大，可实际上内空间的容积率很低，所以我认为光追求造型而忽视其他方面的建筑，不是一个好建筑。设计师在做钢结构设计的时候，一定要重视这一点，不要把建筑的意义本末倒置。

建筑畅言网：钢结构项目主体如何与其他材料相结合？

李小宁：刚才谈到过，现在全钢建筑很少，特别是911事件以后。以前美国的双子座是全钢结构，带来的最大问题是，在超高温情况下，钢材会丧失全部的结构强度，一旦剧烈燃烧容易全部熔断，从而导致整体坍塌。911之后，现在大部分建筑都是钢结构和混凝土相结合，这样不但在抗震性方面比较好，而且在预防恐怖袭击方面，也有更多的安全保障，因为水泥不会熔断。包括现在800多米的迪拜塔，如果采用全钢结构可以很轻，但迪拜塔的中间部分还是采用了混凝土。而且钢结构的韧性相对要大一些，曲张度比混凝土高，所以全钢结构的抖动性也会更大一些，越高层的地方越明显，而混凝土结构则会比较稳定。

建筑畅言网：如何根据项目自身特点，合理选择项目的用钢量？

李小宁：不同类型的项目，用钢量会有很大差别，但总体而言，钢结构用钢量比较省，说明建筑师在某些方面的配比做得非常合理，不管是力的配比还是建筑材料的配比上都达到了合理化的程度。而用钢量越多，某种程度上说明设计中存在的问题越多，必须要加大用钢量去调整平衡，这样的做法不仅耗材耗能，而且会导致建筑存在较大的安全隐患。特别是写字楼，不要求新求怪，做成奇形怪状的样子，如果是纪念馆等有特殊意义的建筑，在形式上追求标新立异倒无所谓。

建筑畅言网：钢结构在绿色低碳、节能减排方面有哪些优势？

李小宁：相比其他建筑材料，钢结构的确比较节能环保。水泥等建筑材料在本身的生产过程、浇筑过程中会大量产生碳排放和环境污染。现在大部分的钢结构都采用的是螺栓、铆钉式，尽量减少焊接量，因为焊接量越多，碳排放就越大。

我认为节能环保、绿色低碳应该指的是全产业链过程中，而不仅仅是在工地上，在生产过程中保持低碳，在使用过程中减少耗材，这样才能更好地做到节能环保。钢结构在生产过程中也是污染环境的，华北地区污染的一个主要原因就是炼钢厂、炼铁厂太多，这也是雾霾的产生因素之一。所以钢材使用越多，产生的污染和能耗越大，有的建筑是所谓的节能不节材，其实不是真正的绿色建筑。但是总体而言，钢结构因为工业化程度比较高，所以在装配过程中对周边环境产生的影响相比其他建材来说还是比较小的。

建筑畅言网：同等建筑体量下，采用钢结构的建筑与普通结构建筑相比，在成本方面有哪些影响？

李小宁：钢结构比水泥混凝土的成本要高，具体高多少要因项目具体情况具体分析。项目用钢量高，成本也会随之大幅增长，央视大楼的用钢量几乎是其他同类建筑的十倍，所以造价当然会非常高。

建筑畅言网：在钢结构产品的选择方面，您对甲方有哪些建议？

李小宁：我国是钢产能大国，面对整个行业产能过剩的情况，国家也出台了一些相关政策，鼓励产业用钢。市面上钢材的产品和品牌很多，建筑师一般不会为甲方给出关于品牌的具体建议，只要是符合国家规范的正规产品均可，由甲方自己选择性价比高、适合项目特点的钢结构产品。