“用鋼量省30%至40%，綜合成本降低約30%”　　“我們的高樓多是傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建前要燒磚、挖砂，建造時還會產(chǎn)生大量廢水、噪音、揚塵。”今年年初，中國工程院院士、重慶大學教授周緒紅(見圖，楊正果攝)團隊的“高層鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)的理論、技術(shù)與工程應用”項目獲得國家科技進步獎一等獎。在介紹項目最初思路時，周緒紅說了上面這段話。他認為，未來的發(fā)展是綠色的發(fā)展，未來的建筑也應該是綠色的建筑。

深圳平安金融中心，約600米高。建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)正來源于周緒紅獲獎團隊的這項研究。

周緒紅回憶，在國內(nèi)基礎(chǔ)建設剛起步時，各地都在籌謀建摩天大樓，“用混凝土建樓建不高，因為建材自重太重了，建到100米以上，安全性就會有問題。用鋼材建呢?當時鋼材多貴啊，建不起。”周緒紅介紹，不僅自己，很多專家都在研究，該如何將兩種方式結(jié)合起來，達到經(jīng)濟性和科學性的統(tǒng)一。

平安金融中心采用的“支撐巨型框架—核心筒體系”，就是周緒紅的研究成果之一。平安金融中心通過采用這項新技術(shù)，總體用鋼量比預計降低了近20%，節(jié)省資金過億元。

“混凝土受壓，鋼結(jié)構(gòu)受拉。這種建筑模式中，建筑中間是混凝土的筒狀主體，周邊結(jié)構(gòu)用鋼材。這樣的樓，又高又穩(wěn)。”周緒紅解釋，“據(jù)測算，我們的技術(shù)與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)相比，用鋼量省30%至40%，綜合成本降低約30%。”

不止于此，針對不同高度的建筑，周緒紅團隊針對性開發(fā)出高效新型施工技術(shù)，并提供了不同的結(jié)構(gòu)體系、建筑規(guī)范。

“以前，100米、300米和800米的建筑要求都一樣，那為了達到安全標準，就會造成大量建材的浪費。”團隊成員、重慶大學教授劉界鵬介紹，針對不同情境，周緒紅團隊研發(fā)出4種結(jié)構(gòu)體系：“支撐巨型框架—核心筒體系”適用300—800米建筑，“鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)體系”適用100—300米建筑，“交錯桁架結(jié)構(gòu)體系”適用100米以下公共建筑，“鋼管混凝土異形柱框架體系”適用于100米以下住宅。這4種結(jié)構(gòu)，基本涵蓋了高層建筑的高度和使用功能。

“鋼結(jié)構(gòu)資源消耗更少，對環(huán)境也更友好”

未來的建筑，該是什么樣?

“我認為未來的房子，建筑構(gòu)件在工廠里生產(chǎn)，直接用鋼材鑄造。”周緒紅憧憬道，這些構(gòu)件運到工地，可以直接焊接聯(lián)結(jié)，一座座“鋼樓”就這樣拔地而起，相比傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，污染排放能降50%左右，“鋼結(jié)構(gòu)資源消耗更少，對環(huán)境也更友好”。

不過，這種設想不是沒有人質(zhì)疑。有不少人還找到周緒紅辯論：鋼鐵的房子會不會易銹?能不能防火?能堅持多久?

對這樣的質(zhì)疑，周緒紅有點無奈：“這些問題都能解決，而且很好解決?；炷恋慕ㄖ苌儆邪倌暌陨系模前倌赇摌蚨嗟氖?，你說誰更持久?”

“當然，技術(shù)是一回事。目前，為了與經(jīng)濟社會發(fā)展相適應，達到安全性、技術(shù)性和經(jīng)濟性的平衡，所以我們現(xiàn)在的建筑還是更多采用混合結(jié)構(gòu)。”雖然推崇鋼結(jié)構(gòu)，但周緒紅并不盲目，他介紹說，目前來講，鋼結(jié)構(gòu)的成本更高一點，要高10%到20%，而且也對建筑行業(yè)復合型人才提出了更高要求。

“相比建筑外表的‘高’和‘大’，綠色發(fā)展更重要”

“說真的，我還是希望可以有更多時間搞科研。”從重慶大學校長一職上退下來以后，64歲的他滿身干勁，經(jīng)常凌晨還在回復學生郵件，他說，“日子太快，時間太緊，可不能混日子。”

現(xiàn)在，他又帶隊成立了建筑智能建造團隊，探索推動建筑行業(yè)向智能化綠色化方向發(fā)展。

走進他的實驗室，電腦屏幕上成千上萬的小型構(gòu)件正在拼接，形成建筑方案的三維影像。構(gòu)件哪里有縫、哪里過長，都一目了然。每一個構(gòu)件的尺寸都能精準提供給工廠——這樣制作的構(gòu)件運到工地，現(xiàn)場就能拼裝。

“現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展的梗阻還是出在構(gòu)件間的連接件上，精密度還是不夠。產(chǎn)業(yè)鏈的不完善，影響了鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展和應用。”周緒紅說，在國內(nèi)各大城市，地標性建筑越來越多，高度越來越高，跨度越來越大，“相比建筑外表的‘高’和‘大’，綠色發(fā)展更重要”。

“現(xiàn)在看來，鋼結(jié)構(gòu)依然比鋼筋混凝土貴，但是我們要看長遠。”周緒紅說，“建筑廢棄后，拆除的鋼材可以100%回收利用。但是砂石不可再生，越用就越少了。”