中国冶金报社
记者 赵萍 报道
记者 张雨恬 赵萍 摄影
图为项目施工现场
春日的北京，每一寸土地都涌动着盎然生机。在北京大兴，刚刚封顶的首都医科大学新校区（校本部）正在热火朝天建设中。作为北京市重点推进的教育民生项目、热轧H型钢高效能标准化技术示范工程，首医大新校区项目承载着提升医学教育质量、优化区域医疗资源布局的重要使命，自开工以来便以高标准、严要求推进建设。
4月2日，《中国冶金报》记者走进该项目施工现场，带着对热轧H型钢这一新型建材应用奥秘的好奇，探寻热轧H型钢如何为这座医学教育新地标筑牢根基。
更节能环保的未来建材
“早在项目筹备阶段，我们就研讨了采用热轧H型钢等绿色建材开展示范应用的方案。”北投集团建管中心副总经理、该项目负责人徐国双向《中国冶金报》记者介绍，该项目严格落实国家绿色低碳、节能环保的建设要求，将绿色理念贯穿建设全过程，通过核查产品质量证明，将碳排放核算、节能评估纳入过程管控，并建立建材溯源机制，确保了该项目符合绿色低碳要求。
图为徐国双（左）接受采访
徐国双介绍，该项目以热轧H型钢为核心示范，扩大了绿色钢材、再生建材、节能保温材料的应用比例，减少了高耗能、高排放建材使用，并充分发挥型钢轻量化、可回收优势，降低了该项目碳排放与建筑垃圾产生量。“项目以绿色低碳为导向，以技术创新为手段，以全过程一体化管控为保障，通过热轧H型钢等绿色建材的高效应用，既加快建设进度、保障工程质量，又落实低碳环保要求，实现该项目高效率推进、高标准建设、高水平绿色发展的统一。”他说道。
作为该项目设计方，清华大学建筑设计研究院有限公司（以下简称清华设计院）的总工程师刘彦生向《中国冶金报》记者分享了他们选择热轧H型钢的原因。
刘彦生分析道，除了安全、经济等优势外，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，与我国建筑业工业化、智能化、绿色化的发展方向高度一致，符合绿色建筑与可持续建造的实施要求，有利于提升该项目整体建设品质。
图为刘彦生（左）接受采访
“我们选择热轧H型钢作为主要结构构件，是统筹兼顾了技术安全、成本控制、绿色环保与政策落地，在满足项目使用功能的基础上，最大限度地为业主实现综合效益最大化。”刘彦生告诉《中国冶金报》记者，选择热轧H型钢作为结构主要构件，有利于将先进技术成果落地应用，并在保障该项目安全、经济、绿色的同时，助力行业技术升级与高质量发展。
安全经济的优选设计
“考虑到首都医科大学新校区位于高烈度设防地区，我们按照设防地震烈度要求开展了抗震设计，全力确保使用热轧H型钢的钢框架—支撑结构体系的抗震性能完全满足规范标准及实际使用安全要求。”清华设计院副总工程师张一舟告诉《中国冶金报》记者，在严格遵循国家现行结构设计标准、全面落实《建设工程抗震管理条例》中的各项相关规定的前提下，该项目打破传统观念束缚，创新性地采用了热轧H型钢梁、柱，且整体结构的设计标准、抗震性能目标与传统结构完全保持一致。
图为张一舟（右）接受采访
张一舟进一步说道，该项目为多层钢结构建筑，框架柱以竖向荷载控制为主，轴力相对可控。传统常规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，但完全满足该项目受力与安全需求。
“采用高强度热轧H型钢作为框架柱，可在不增加用钢量、不提高造价的前提下实现结构安全可靠，整体经济性更优，切实为业主控制建设成本。”张一舟介绍，他们设计团队通过专项研究总结形成了一套基于热轧H型钢的选型设计方法，并基于该方法设计了热轧H型钢梁、柱规格。他们还将该方案与传统焊接箱形截面柱方案进行了对比，发现选用热轧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，实现了技术与效益的双重提升。
选用热轧H型钢质量可靠、结构安全、经济合理的优势在施工阶段同样突出。北京建工集团首医大新校区项目书记、项目经理高寒告诉《中国冶金报》记者，热轧H型钢是一次热轧成型，没有焊接热影响区的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。
图为高寒（左）接受采访
“经过我们综合测算，该项目选用热轧H型钢后，还节约了劳动力投入约20%，再加上缩短工期，整体项目成本管控成效超出预期。”高寒说。
高效施工的一大利器
“统一高效的协同管理机制是该项目顺利推进的核心保障。”徐国双介绍，作为该项目的管理单位，他们成立了专项统筹小组，协同建设、设计、施工、监理、建材供应等多方主体，打破各环节分头管控、相互掣肘的壁垒，以协同联动机制高效安全推进该项目建设。
在该项目前期策划阶段，他们便将热轧H型钢等绿色建材的采购、运输、吊装、施工全工序提前嵌入总进度计划，预留合理工期，从源头杜绝因绿色技术应用临时调整工期、影响整体进度的隐患。同时，充分发挥热轧H型钢工厂预制、现场拼装、施工速度快的优势，通过精准统筹热轧H型钢的生产、运输、进场节奏，升级传统钢结构构件加工方式，提前优化绿色施工工序，减少了返工与交叉作业干扰，以工业化建造实现“绿色建造+进度提速”，确保了该项目安全高效推进。
图为调研现场
“传统焊接钢板施工受组对、焊接、探伤等多环节周期限制，且易受不确定因素干扰，严重影响施工进度。而热轧H型钢采用工厂预制、车间快速组装模式，生产与组装流程标准化程度高，进度可控性更强，整体可节约工期15%左右。”施工方代表高寒用该项目的实践数据，向《中国冶金报》记者直观展现了热轧H型钢在提升施工效率上的显著优势。他还特别介绍，传统焊接钢板的焊缝容易出现气孔、裂纹，需要反复探伤矫正，而热轧H型钢一体成型，构件运到现场就能直接安装。
左为传统焊接钢板构件，右为热轧H型钢构件。
与其他应用项目一样，该项目作为热轧H型钢高效能标准化技术示范工程，在构件与节点标准化选型推进过程中同样遇到了当前市场上可供选用的热轧H型钢规格偏少的难点。张一舟介绍，尽管该项目已通过建筑标准化、结构模块化设计尽可能地压缩了构件规格种类，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。最后，马钢开辟绿色生产通道，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，才有效保障了该项目进度与技术落地。
基于此，张一舟分享了同类工程可复制、可借鉴的经验。
一是可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；二是希望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。
未来，随着建筑行业工业化、智能化、绿色化发展的不断深入，热轧H型钢等绿色建材的应用前景将更加广阔。首都医科大学新校区（校本部）项目的实践证明，采用绿色建材不仅能够实现项目的经济效益，还能带来显著的环境效益和社会效益。相信在该项目的示范引领下，越来越多的建筑项目将加入绿色建造的行列，共同推动建筑行业向高质量发展迈进。
