维度网讯,中国首都医科大学新校区(校本部)位于北京大兴生物医药基地北扩区,总建筑面积约67万平方米,计划2027年全面竣工、2028年投入使用,估算投资69亿元。作为北京市“3个100”市重点工程计划和国家“十四五”教育强国工程,该项目也是热轧H型钢高效能标准化技术示范工程。
项目处于高烈度设防地区,设计团队清华大学建筑设计研究院按设防地震烈度要求开展了抗震设计。在严格遵循现行结构设计标准、全面落实《建设工程抗震管理条例》各项规定的前提下,项目打破传统观念,创新性地采用热轧H型钢梁、柱。框架柱以竖向荷载控制为主,轴力相对可控,热轧H型钢完全满足受力与安全需求。整体结构的设计标准和抗震性能目标与传统结构保持一致。项目以热轧H型钢为核心示范,扩大绿色钢材、再生建材、节能保温材料的应用比例,并建立建材溯源机制,将碳排放核算和节能评估纳入过程管控。
一体成型替代焊接组装,设计阶段完成技术经济比选
项目为多层钢结构建筑,设计团队在选型阶段对热轧H型钢方案与传统焊接箱形截面柱方案进行了专项对比。传统箱形截面受板件局部稳定要求,板材厚度难以进一步优化;而热轧H型钢虽弱轴性能相对较弱,但完全满足项目受力与安全需求。对比结果显示,选用热轧H型钢柱的钢框架—支撑结构体系可在确保安全的情况下减少用钢量。
热轧与焊接两类H型钢在材料特性和工程表现上差异明显。 热轧H型钢通过高温一次成型,内部晶粒结构均匀,无焊接产生的局部热应力、气孔、裂纹等缺陷,具备更强的承载能力、抗疲劳性和抗震性能。焊接H型钢则需额外投入切割、焊接、打磨、探伤等费用,加工周期长,且焊缝容易出现气孔、裂纹,需要反复探伤矫正。清华大学建筑设计研究院总工程师刘彦生指出,热轧H型钢生产工艺成熟、产品质量稳定,属于绿色建材,具有构件标准化程度高、现场施工快、建筑垃圾少、后期可回收利用等优势,与建筑业工业化、智能化、绿色化的发展方向高度一致。设计团队选择热轧H型钢作为主要结构构件,是统筹兼顾技术安全、成本控制、绿色环保与政策落地的综合决策。
工期缩短15%、劳动力节约20%,成本管控超出预期
施工阶段的数据进一步验证了热轧H型钢的经济性。北京建工集团首医大新校区项目书记、项目经理高寒向《中国冶金报》记者表示,热轧H型钢一次热轧成型,没有焊接热影响区残余应力带来的安全隐患,质量直接由钢厂生产工艺保障,且避免了传统焊接钢板可能需承担焊接变形返工、探伤和工期延误的风险,以及由此带来的隐形成本,节省加工等费用。
高寒给出两组核心指标:劳动力投入节约约20%,整体工期缩短约15%。“经过我们综合测算,整体项目成本管控成效超出预期。”高寒表示。
这些数据与行业研究结论一致。据《中国建设报》报道,相同截面负荷下,热轧H型钢结构比传统钢结构重量减轻15%至20%。与焊接H型钢相比,热轧H型钢能明显省工省料,减少原材料、能源和人工消耗,无需昂贵的焊接材料和焊缝检测,节约钢结构制作成本约30%。
施工组织层面,北投集团建管中心副总经理、该项目负责人徐国双介绍,项目管理单位成立专项统筹小组,协同建设、设计、施工、监理、建材供应等多方主体。在前期策划阶段便将热轧H型钢的采购、运输、吊装、施工全工序提前嵌入总进度计划,发挥工厂预制、现场拼装、施工速度快的优势,以工业化建造实现绿色建造与进度提速。
市场现货规格不足,钢厂20天完成定制化保供
项目在构件选型阶段遇到了实际供应链瓶颈。尽管设计团队已通过建筑标准化、结构模块化设计尽可能压缩构件规格种类,但出于经济性与适用性综合考量,仍出现了部分市场无法直接采购的热轧H型钢规格。清华设计院副总工程师张一舟指出,当前市场可供选用的热轧H型钢规格偏少。
为保障进度,钢厂开辟绿色生产通道,用20天时间快速完成了Q420GJ牌号重型热轧H型钢的定制化生产。Q420GJ属建筑结构用钢板牌号,适用于高层建筑结构和大跨度结构等重要建筑结构。这一保供速度在中国同级别定制化生产中较为突出。
基于这一实践经验,张一舟提出了三条推进建议: 一是通过制定强制性标准等方式,加快推动适配建筑工程需求的热轧H型钢规格实现批量化生产与市场化应用;二是持续加大政策引导与扶持力度,进一步鼓励和推广热轧H型钢在建筑领域的规模化应用;三是呼吁钢企更加重视建筑领域用材需求,加强与设计院、科研院所的产学研合作,充分发挥热轧H型钢在建筑结构中的材料性能与应用优势。
中国热轧H型钢在建筑领域应用占比仍偏低,政策与标准正在跟进
首医大项目的实践折射出热轧H型钢在中国建筑领域的整体推广现状。中国钢铁新闻网2025年3月发布的调研数据显示,中国热轧H型钢在建筑领域的应用占比仅为14%至20%,远低于发达国家40%至60%的水平。中国钢结构协会统计显示,2023年建筑用板材和热轧型钢分别占钢结构钢材消费总量的52.0%和16.3%。从产能分布看,中国H型钢产能大部分集中于长江以北,北方产能占比达83%。
行业数据显示,热轧H型钢向高强度发展的趋势已经显现。2023年,Q355级钢材占钢结构消费总量的61.7%,而Q420级仅占6.0%。首医大项目选用Q420GJ牌号重型热轧H型钢,在一定程度上代表了材料强度升级的方向。
2020年中国住建部等九部门发布的《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》明确提出加大热轧H型钢、耐候钢和耐火钢应用。标准建设也在持续推进:住建部行业标准《建筑用热轧H型钢和剖分T型钢》于2024年1月1日起实施;中国国家标准《装配式钢结构建筑用热轧型钢》(GB/T 43893-2024)于2024年11月1日起实施;《桥梁钢结构用热轧H型钢》(GB/T 46214-2025)于2026年3月1日起实施。
据QYResearch调研数据,2025年全球热轧H型钢市场规模约为556.6亿美元,预计2032年达到805.5亿美元,2026至2032年间年复合增长率约为5.5%。在中国政策持续推动和行业标准体系不断完善、项目示范效应逐步释放的背景下,热轧H型钢在钢结构建筑中的应用深度有望持续提升。
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