钢结构住宅发展现状

钢结构住宅发展现状（精选10篇）

钢结构住宅发展现状 篇1

随着我国经济的快速发展, 工业化进程的加快, 人口快速的增长、住房制度的改革以及国民经济的发展带来的压力, 可持续发展战略的深入推广, 人民绿色环保意识的增强, 我国现有的住宅体系已经逐步进入淘汰阶段, 开发新型绿色、环保并符合住宅产业化发展战略的结构体系势在必行。钢结构以它独特的优点适应了建筑业发展的需要, 被大量的运用在了住宅、高层、超高层等建筑中, 钢结构的发展前景广阔。其中钢结构住宅具有施工速度快、工业化程度高、综合技术经济指标好、建筑造型美观、抗震性能优越等特点, 得到了越来越广泛的重视。所以走钢结构住宅建设新模式之路是大势所趋。

1、钢结构住宅设计理念

约翰波特曼说过:“建筑师必须建立一套统一的设计理念。这种理念犹如船的舵, 它确保朝一个方向连续行进的过程成为可能。我感到有必要确立一套我能相信的设计理念, 一套能给我的建筑指引方向并经得起时间考验的理念”。结合国情, 建筑钢结构的发展是21世纪建筑文明的体现。人们在居住上越来越注重现代化和人性化, 着眼于人类居住环境的保护, 将传统的住宅设计方法与现代的技术结合, 重视住宅质量、资源消耗、生态环境等综合效益, 这对设计业的改革和理念更新提出了新的课题。建筑设计理念更新的结果是中国钢结构产业快速崛起原因之一。

住宅的建筑设计应结合国情, 坚持以人为本、面向市场的原则, 本着为住户着想、让住户参与、使住户舒适的思想进行设计, 让住户参与就是尽量进行住宅结构的弹性设计, 使住户可根据自己的需要对房屋进行分隔, 实现“我家我设计”的这种全新的住宅设计理念, 使住户舒适就是体现以人为本的理念, 处处为住户着想, 尽量提高住宅的质量, 提高住宅质量就是为了提高住户的生活质量, 尽可能的降低造价, 在进行住宅设计时应注意平面和立面的设计、三板的选用、住宅的智能、节能、耐久性等方面的问题。

住宅建筑必须给住户提供合适的居住空间。住宅建筑中, 户型是根据住户家庭人口构成的不同而划分的住户类型, 套型是指为满足不同户型住户的生活居住的需求, 来设计的各种类型的成套的居住功能空间 (即每套住宅应该有明确的分户界限, 必须独门独户) 。住宅套型的设计往往取决于住户的生理及心理需求, 同时也与空间组合关系、建筑技术经济条件和社会意识形态有着紧密的关系。

2、钢结构住宅优点

从设计角度讲, 钢结构住宅的自由布局可以减少设计人员的盲目性。仅仅靠设计人员的猜测去严格的划分使用空间, 往往不能满足使用者的实际需要, 而传统房屋一旦建成后要改变它的布局很不方便或不可能。如果我们设计人员能在设计阶段多做一些工作, 加上业主参与的选择过程, 设计的针对性就会强的多。

从开发商的角度来说, 钢结构住宅的自由布局使房屋的适用范围更广, 可以扩大购房人群的种类。建筑的速度快, 投资少, 楼盘的销售会更快, 更容易收回投资, 一次性的精装又可以使物业的前期管理更为方便。

从使用者的角度来说, 钢结构住宅的自由布局更为“人性化”, 一户使用自由布局的钢结构住宅可以适用于不同人群的需要, 在选择好适合自己的户型组合后, 委托开发商一次性精装, 可以减少许多现今众多住宅装修过程中不必要的麻烦, 直接放心的入住。可以大大的缩短实际施工工期, 真正的体现民众的参与;并且集中的一次性施工可以减少拆改的费用, 减少设备的损耗和入住前的装修噪音、空气污染、人流干扰等, 真是一举多得。

从施工方的角度来说, 钢结构住宅的自由布局形式可以减少施工的工作量, 提高施工人员的施工水平, 更规范、更节省。这源于钢结构住宅的自由布局方案中本身不可变的结构部分减少, 不同的自由部分又采用轻质墙体施工, 虽然样板的种类增加了, 但构件的工厂预制程度提高却使现场的施工更加工业化, 从而使得施工程式化。

从社会的需求来说, 多元化的社会价值趋向使人们对户型的多变性提出了更高的要求。自由布局的钢结构住宅, 正是在这种前提下出现和发展的, 是符合社会现实需要的。

自由布局的钢结构住宅有高效的自由度, 在住宅的适应性上有很大的扩展。一幢自由布局的钢结构住宅在用典型的规划中甚至可以大量的合并套型, 从而改为办公楼或商场。这是一个值得品味的进步, 住宅在钢结构体系的支配下, 改变很多内在的因素。和传统结构住宅相比, 户与户的隔墙不会再是冷冰冰的禁锢, 标准的套型在多变的组合下有了新的生命。套型之间有了物语, 这是住宅的语言, 在新的设计理念和结构形式下, 我们可以随心所欲的居住。

造型的变化可以创造出丰富的效果。在钢结构住宅体系中, 由于结构跨度的需要, 很可能是整个建筑形态呆板, 虽然有利于施工, 却流于单一。这一点恰恰符合节能建筑的设计技术。平整的墙面可以增加南向的敞开度, 加大日照面积。窗户的设置要有利于组织良好的室内通风, 并保证夜晚室外凉爽的气流进入洞口后能“覆盖”室内平面, 在人体高度范围内通过。从而我们把建筑物的体型塑造的重点放在了屋顶、门窗、雨篷、挑檐上, 用以追求变化。由于排水的要求, 屋顶尽量采用坡屋顶, 并在坡屋顶造型上隐蔽安装太阳能设施。单坡、双坡、四坡、八角坡等屋顶形式在轻钢屋架的支撑下, 造型的组合会更方便快捷, 加上精致的门窗及门窗套、地域特色的遮阳板、钢和玻璃组合的雨篷设计, 用点的精致带动面的灵性, 从而使建筑物的总体造型实用、谦逊, 又不失精致的特色。建筑风格更为灵活, 外观多姿多彩。

钢框架结构使建筑总重大大减轻, 可以降低基础处理费用, 降低建造成本。钢结构住宅由于采用了新型墙板, 其墙体比普通砖墙明显变薄, 增加了室内空间, 比传统建筑可增加6%左右面积, 并具有良好的可修缮性。

钢结构节能住宅在建设施工过程中对环境影响小, 不受季节约束。大量采用了新型建材和新技术、新工艺, 大大减少了砂、石、灰的用量, 减轻了对不可再生资源的破坏, 对周围环境污染少。建筑物拆除时, 钢材可全部回收利用。

由于钢的延展性好, 钢结构住宅的抗震、抗风性能好, 安全性高, 在地震、台风等灾害天气状况下, 能防止住宅建筑倒塌性破坏, 具有较高的性能价格比。

3、结语

钢结构住宅在符合国情的背景下, 及各个方面与传统结构都有独特的优越性。从我国钢结构技术日益成熟的现状来看, 钢结构住宅的大面积推广、户型设计及社会需求现状, 都将会是一场新的住宅革命, 它会在给我们带来崭新住宅理念的同时引领一个强调可持续发展的, 强调个性与合作的新时代。

摘要：随着我国经济的快速发展, 工业化进程的加快, 人口快速的增长、住房制度的改革以及国民经济的发展带来的压力, 可持续发展战略的深入推广, 人们绿色环保意识的增强, 钢结构住宅以它独特的优点, 得到了越来越广泛的重视, 故走钢结构住宅建设新模式之路是大势所趋。

关键词：住宅,模式,钢结构

发展钢结构住宅遇到的瓶颈及策略 篇2

【摘 要】随着社会的进步和相关技术的飞速发展，政策条件的改变，我国建筑业在采用新结构体系，新施工技术、新材料方面的发展十分迅速，且在住宅建筑上尤为明显。钢结构住宅建筑体系的开发，解决了粘土砖生产所造成的耕地和环境的破坏，同时因使用大量钢材，对于钢铁企业的发展开辟了新市场，还起到了一种拉动作用。目前钢结构住宅初露端倪，但发展十分迅速，发展计划己列入国家产业技术政策。钢结构住宅具有自重轻、抗震性能好、有效使用空间大、施工周期短、工业化程度高、节能环保等特点，有利于建筑行业的科技进步、劳动生产率的提高、工程质量的改善，符合可持续发展的要求。

【关键词】钢结构住宅；市场；政策

前言

在我国大力推行钢结构，是新的历史时期的必然选择，是加快产业转型升级、构建两型社会的重要环节。但目前，在我国推行钢结构，面临着一些现实困难，制约了钢结构的推广与应用。主要体现在从业人员缺乏专业性、技术支撑不足以及后续的市场及监管方面的欠缺。

1.发展钢结构住宅遇到的瓶颈

1.1 从业人员缺乏专业性

目前我国传统建筑行业发展较为成熟，而钢结构行业依然处于起步阶段，也就不可避免的面临着钢结构的专业设计院缺乏，钢结构的发展缺乏一个成熟有利、系统化的平台；钢结构的专业人才储备不足，行业内钢结构的从业人员中，设计师、工程师、建筑师等专业技术人员尚未形成一个完备的专业体系。同样的问题存在与钢结构企业中，作为新兴领域，整个产业中不可避免存在着空白领域，专业工程技术人员较国际水平仍存在一定的差距，整条产业链从设计人员、技术人员及工厂车间的工人，总体水平偏低。具有专业知识的钢结构监理人员与检测人员也有很大的缺口是目前亟需解决的。

1.2技术支撑不足

技术支撑方面的不足，主要存在于钢结构材料方面与钢结构的研发推广上。就钢结构的材料本身而言，抗震设计、防火、防腐性能，尤其是涂层的耐久性始终是制约钢结构发展的瓶颈。而在钢结构的研发推广上，存在的问题更加多，诸如钢结构建筑围护体系，尤其是住宅三板体系的难题；钢材标准未能与国际接轨，国际间设计规范存在转换空白；技术上的创新不能及时转化成钢结构发展的成果；缺乏着设计、施工、生产、使用一体化的寿命周期技术等主要问题。

1.3市场及监管方面的欠缺

市场方面突出的问题主要是钢材和钢结构的产业结构不合理，产业布局缺乏宏观规划性；低端钢产品产能过剩，无法实现产能间的调配转换；生产效率与效益总体偏低，性价比不高，容易造成资金上的压力与风险。监管方面面临的问题体现在钢结构的产业化政策欠缺；关于钢结构的法律法规、行业的规范尚未形成完善的体系；钢结构产业的质量监管缺乏严格完整的认证标准；监管标准、监管范围、监管单位、监管人员都有待明确。

2.发展钢结构住宅的对策

2.1提高从业人员的专业素质

钢结构建筑行业中缺乏高精尖人才，从业队伍水平总体偏下，在这样的背景下，更要实施人才战略，建立起一套多层面、多维度、立体化的专业人才体系，注重整个行业的人才分布，从最顶端的科研专家，到中间承上启下的研发、设计等人员，要提高从业人员的专业水平，就要做好以下两方面的工作：（1）培养钢结构的专业人才，要从源头做起。在科研教学机构中，比照传统建筑领域的相关专业课程设置，增设钢结构的专业学科，加大高等教育中钢结构学科所占的比重，奠定良好的专业基础。从本科阶段到研究生阶段，从钢结构自身到与其密切相关的软件的开发与应用，材料的研究与创新，设计的标准与规范，都要形成完整的教育科研体系，避免出现人才的断档，研究领域的空白。（2）钢结构的生产企业应该重视员工的专业素养，聘请高端人才是一方面，另一方面也要提高员工自身的专业素养，学习新技术，采用新工艺，注重产业链中薄弱环节的改进，克服企业发展中的短板。

2.2弥补技术支撑不足

充分顺应国家关于“绿色建筑与建筑工业化”的行业产业政策，注重创新在行业产业中的关键作用，在科研与市场中建立相互依托互为补充的创新体系，寻求核心技术的新突破，实现行业结构的调整，推动标准规范的技术革新，进而推动钢结构建筑行业的标准化、工业化、信息化，推动设计、施工、生产、维护系统化。在产品的研发中，钢结构企业只是连接研发与市场的桥梁，政府的宏观调控应该发挥出相应的调配作用，整合资源，助推企业将新技术新工艺应用到生产环节。

2.3解决市场与监管方面的欠缺

政府在宏观调控上，将行业的发展重心适当的逐步的朝钢结构建筑上倾斜，给予政策上的支持，推动银行与企业的对接，为企业提供专项贷款，调整税收政策，重点培养新型企业，扶持龙头企业。注意产业供需关系的平衡，推动产业结构转型升级，化开拓新市场，做大既有市场，化解产能过剩与产业分布不均的现实矛盾。设立专项发展基金，加大科研投入比例。对钢结构的企业给予相关的优惠措施，大力扶持发展钢结构企业，开展试点示范，鼓励和推动市场的发展。监管结构应明确完善的钢结构行业标准，加强质量监督，做好钢结构的产品质量认证工作，多部门联动，确保监管工作没有盲点。

3.结束语

作为住宅建筑的一个分支，钢结构住宅有着传统住宅无法比拟的优点，在美、英等国家的发展和应用已有上百年的历史，同时给当地的住宅产业和建筑行业带来一场深层次的革命。在我国，民用住宅作为目前需求量最大的建筑产品之一，其相应的住宅产业也逐渐成为国民经济新的增长点。钢结构住宅建筑体系以其外形美观、室内空间大、结构部件轻、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短、占地面积小以及资源的可持续性等一系列优势，在建筑市场中展示出其广阔的应用及发展前景。因此，可以说钢结构住宅代表了我国民用住宅未来的发展模式，发展钢结构住宅易于实现标准化设计、工业化生产和系列化供应，符合我国建筑也走产业现代化的道路。大力发展钢结构住宅，实现住宅的产业化是从根本上解决并改变现有住宅经营方式的有效途径。

参考文献：

[1]. 韩睿华. 3大软肋制约推广应用 钢结构住宅原地踏步. 中国质量报，2010.3.26.

[2]. 李良慧. 建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济比较，青岛理工大学工程硕士学位论文，2012.

[3]. 刘君霞.钢结构住宅的发展趋势与推广[J] .建材世界，2014，35（1）：48-50.

[4]. 王兵，刘晓.我国发展钢结构住宅的重要意义[J] .沈阳大学学报，2004，（2）：74-76.

[5]. 郐国雄.关于钢结构住宅产业化的研究与实践[J] .住宅产业，2016，01，：26-29.

钢结构住宅发展现状 篇3

“昨日秦砖汉瓦, 今日杭萧钢构”, 这是杭萧人的既定目标与伟大梦想。

自1999年起, 在国务院“推进住宅产业现代化、提高住宅质量”等文件精神指引下, 杭萧以极大的勇气和创新精神, 高屋建瓴地确定了“大力发展钢结构住宅产业”的战略目标。在深入考察美国、日本、欧洲等发达国家后, 斥资10亿元从美国、日本、德国、奥地利等国引进全球领先的成套生产设备和工艺, 建成了集设计、制造、施工管理及房地产开发于一体的、年产1000万平方米钢结构住宅的产业化基地。

历经十年技术研究与产品开发, 公司独创性地成功研发了具有自主知识产权和完整配套的“钢结构住宅体系”, 并获得国家发明专利。

公司先后通过梁柱、三板体系等60多项部件, 并通过国家相关部门系统权威的试验与检测;先后承担并通过了10多项国家重点技术创新项目科研课题研究;主编、参编了30多项国家标准、规范和规程;拥有40多项钢结构住宅相关专利技术。公司成功实施了武汉世纪家园、安哥拉国家安居公房等超过100万平方米钢结构住宅工程;近100万m2的包头万郡钢结构住宅项目已全面展开。

杭萧钢构在申请国家住宅产业化基地的过程中, 得到了萧山区政府、杭州市建委、浙江省建设厅以及住建部住宅产业化促进中心高度的重视与大力支持和指导。在对杭萧集团进行的考察和专家论证会上, 我们开拓了思路, 进一步明确了方向和目标。同时也使我们这个团队充分感受到了各级政府、各级领导丰富的专业知识、严谨的工作作风和高度的社会责任感。杭萧钢构列入国家住宅产业化基地, 我们感到骄傲与自豪, 同时也感到肩上的责任重大。

为此, 我代表浙江杭萧钢构股份有限公司郑重承诺:杭萧钢构将根据住建部“国家住宅产业化基地实施大纲”的要求, 肩负起推进我国钢结构住宅体系的研发、生产及市场推广等重任, 在住建部、省建设厅、市建委、萧山区委、区政府的支持下, 做好钢结构住宅开发与应用工作;在各地建设主管部门以及房地产开发商的指导下, 一步一个脚印, 推动国家住宅产业化基地各项工作的顺利实施。

依托国家住宅产业化基地的建立, 杭萧钢构在今后的发展中将重点做好以下工作:

一、在钢结构住宅行业领域, 杭萧钢构将提供更先进的技术、优质的产品和全方位的服务, 依靠基地的辐射与带动作用, 推进钢结构住宅发展, 推动我国住宅产业向工业化、产业化方向发展。

二、进一步优化与完善钢结构住宅技术体系, 加强产业链延伸, 积极整合嵌入式、菜单式及一体式装修技术。加强对部品产业化基础技术、关联性技术及前瞻性技术的研究, 整合全球科技资源, 完善集成技术与整体工艺, 提高钢结构住宅系统集成的技术水准。

三、不断地自我完善, 积极致力于发展成为钢结构住宅一揽子解决方案的集成商, 建立产业联盟, 实施“交钥匙”工程, 切实推动产业发展。

装配式结构住宅的应用与发展研究 篇4

【关键词】装配式；住宅；应用；发展

随着我国经济的发展与科技的进步，建筑业有了突飞猛进的发展，尤其在近十年，我国城市化程度大幅度提高，城市建筑占地面积飞速的扩张。对于建筑业来说，量的增长也推动了建筑工艺的发展，随着新材料、新技术的引用以及推广，装配式住宅以其具有空间利用灵活、外墙保温性强、建筑能耗低等优势慢慢走进了人们的视线，市场需求量也在不断的提升，对于传统住宅的建筑工艺提出了挑战，成为了我国在未来住房环境变革的一个趋势。

一、我国装配式住宅概述

我国目前的装配式住宅一般以钢结构为主，是指以钢结构为框架结构材料，按照统一、标准的建筑制造房屋框架零件，然后将零件运至工地现场，在工地现场组装钢结构框架，在钢结构基础上再通过预制混凝土安装或是其他材质搭建屋顶墙壁等形成的住宅。

就我国住宅装配技术的发展来看，我国的技术一般都是借鉴欧美日等国家的既有技术。从国外的装配式住宅先进理论与技术来看，关键在于装配化的系统性，也就是产业形成链条与系统。全球或是某一国家在装配住宅技术上形成模式，才能促进其标准化。装配技术标准化能够起到规范市场，延伸产业链的作用，是装配式住宅发展的基础。装配式住宅形成体系要在构件建造上符合标准化要求，形成装配式住宅通用零部件生产，整个市场生产的零部件能够顺利的进行拆装拼装。同时，装配水平要达到一定标准，要有一个科学的检验与检测方案，装配式建筑与传统建筑方法不同，因而在检测的经验和标准上都有不同。我国用于检验装配式建筑的标准都是用国际通用的标准，因此，装配式住宅形成体系的前提是形成科学完善的行业标准。另一方面，形成配套的商品体系。配套商品包括装饰、围护、厨卫、设备等等住宅必要的组成要素，装配式住宅的配套商品必然和传统住宅不同，配套商品需要和装配式住宅相搭配，使用要有效。

我国装配式住宅基本模式有以下几种：一是整体拼装式，即工厂将轻钢构件与板材连接起来运至现场进行拼装。二是分阶段拼装式，即工厂将轻钢结构部件运至现场安装，并制作楼盖和维护机构等。三是单元式，即工厂将完整的房屋单元全部组装好运至现场安装就位。四是混合式，即将轻钢结构与传统钢结构或钢筋混凝土结构相结合，发挥各自的优势。

二、装配式钢结构住宅的生产流程

我国装配式住宅建筑的制造和安装技术主要借鉴欧美发达国家，目前，我国的自主研发水平在施工流程与工艺上明显落后，缺乏系统的研究。未来对于不同使用群体的钢结构住宅，需要有针对性的施工工艺与工法、设备和施工组织。在目前我国的装配式住宅的工艺流程主要遵循以下步骤：

1.个性化定制阶段。与传统建筑方法一样，在建造之前要进行设计，而与传统砖混结构不同的是，装配式建筑更加的灵活，更加强调个性化设计，往往可以提供出很多种，甚至上百种方案，供开发商或购房者选择，并且可以根据客户的特殊要求进行设计。

装配式住宅的个性化定制也是在标准化设计的基础上进行的，因此开发商需要在屋顶、外墙、装潢、厨卫等产品的数据库中选择好，建筑企业可以根据开发商的选择来施工。在户型设计阶段，装配设计者要掌握材料使用、加工条件、抗震设计、住宅占用空间、结构体系类型、住宅主要的使用人群等方面内容，然后进入结构主体设计。结构主体设计是以既定结构体系为目标，如钢框架、钢框撑、钢框架混凝土核心筒、交错桁架、劲性混凝土、管形柱内灌混凝土等，综合考虑不同的楼板体系，再完成其他环节设计。

2.制造与装配阶段。住宅的全部零部件需要按照国家或是国际标准工厂化生产制造，将必须要在工厂制造出来。而且应考虑物流问题，一些框架不能在工厂加工制造的，需要去现场施工。然后将钢结构框架零件运到现场装配，较低的集成住宅不需要大型的机械设备，施工现场洁净，建筑垃圾产生少，施工基本不受天气及季节影响。

装配流程一般分为六步。第一，基础施工，按常规工艺定位、放线、挖土、浇筑垫层、基础大放脚，浇筑混凝土防水带后安放钢构件预埋件或通长角钢。第二，地坪施工，地坪施工就是建筑的地基以及施工场地布置。第三，钢构件安装，钢构件在工厂加工，然后在现场组装校正。第四，墙体施工，在钢结构框架上用其他材质进行墙体的铺装。第五，楼面施工。第六，屋顶铺设。

三、装配式住宅应用存在的问题及对策

1.行业不成熟导致应用受局限。我国钢结构建筑在大型公共基础设施的建造上应用的很多，新的航站楼、高铁站、体育场、会展中心、大剧院等都有应用，而这些都属于国家级项目，不但有来自国际的设计师参与，在安全与使用耐久度等方面也经过了专家多次的检验与认证。对于装配式住宅这个行业来说，技术与质量的监督、认证的专业人员较少，专家队伍也很难组成，单单从安全审批上，考虑到人们生命安全，装配式住宅还没有达到大规模生产的条件。

另外，我国与西方国家有国情上的不同，首先人口基数大，人口密度大，高层建筑才是我国城市建筑的首选，不能像欧美一些国家一样将房子做成独栋独户来应用。同时，相对于日本这样的人口密度也很大的国家，我国由于城市化发展起步较晚，且人们最集中的一线城市少，因此，在建造技术上，我国能够达到建造高层钢结构装配建筑水平的单位不多。

装配式住宅在我国的推广，需要在我国国情之下探索一条成熟的道路。第一，在生产的标准化以及配套政策上加以完善，要形成生产、装配过硬的规模化企业。第二，对生产企业的审批上要有明确的规定，尽快出台行业标准。第三，要从少数装配建筑企业入手，发展相关链条企业，在技术和管理成熟后，逐步放开市场准入。

2.装配式建筑的市场化发展缓慢。装配住宅市场化程度低且发展缓慢，受到我国市场的影响，我国的装配式住宅设计、生产、安装施工、验收评定等技术标准尚未建立，项目大规模推广受到了阻力；加上国内具备总承包资质的企业目前不具备专业化生产能力，而少数具备能力的企业又无承包项目资格，装配式建筑一直没有形成大规模生产，规模效益无法体现。另外，由于装配式住宅在空间、土地占用上与传统建筑差别不大，且造价较高，地产商使用装配式建筑的利润空间较为有限，因此在入场方面有所顾虑。

装配式住宅市场化在我国是个相对缓慢的过程，首先要打破传统和观念，扶持和培育大型企业集团和集群，激发市场主体推进装配式住宅的积极性和创造性。其次，要加大科研投入，加强高强度、自保温、阻燃、长寿命、可循环、健康、吸附污染的轻型建材开发；同时也要加快项目建设体制改革，创造有利于装配式住宅发展的市场环境，促进建筑业结构调整。

四、装配式住宅应用的前景

从环境问题和社会问题等方面考虑，装配式住宅将成为房地产业工业革命的引领者。现今我国还有大批建筑有待开发，仅依靠大量劳动力已不再可行，建筑质量无法保证。装配式建筑节能效果好，且对克服PM2.5空气污染方面可发挥很大的作用。发展潜力非常大，将成为我国未来建筑发展的新趋势。

参考文献：

[1]张传生，张凯. 工业化住宅挑战传统建筑模式[J]. 施工企业管理. 2012（06）.

[2]李晓明. 装配式混凝土结构关键技术在国外的发展与应用[J]. 住宅产业. 2011（06）.

钢结构住宅发展现状 篇5

钢结构住宅因重量轻、抗震性能好、可循环利用, 便于模数化设计、标准化制作、系列化生产和装配化施工, 易形成装配集成的绿色生态住宅。早在上世纪, 便已在英国、意大利以及美国等国家流行发展, 因其自身所具有的优势, 促使建筑行业发生了一场大规模的变革。自此, 钢结构住宅正式步入国际市场, 并在各个国家得到了较好的发展。

2钢结构住宅的特点

2. 1重量轻、抗震性能好

与木结构、钢筋混凝土结构以及砖石结构相同, 钢结构住宅亦同属住宅建筑范畴。钢结构住宅的骨架是钢柱、钢梁, 并以高强、隔热、保温以及轻质的墙体建造而成。相比其他建筑结构来说, 钢结构在重量上很有优势, 是同等面积建筑住宅的1 /3。此外还具有优良的防震性能, 所以, 这类住宅结构多数被应用高层建筑当中。

2. 2占地面积小, 具有良好的空间感

有人认为, 开放空间的利用价值较高。这主要是因为土地资源的稀缺, 促使很多住宅或建筑会愈发注重空间的灵活使用特征。所以, 投资者必须考虑的问题不仅是理性投资, 减少占地面积, 还应充分发挥空间的自由性以及灵活性, 为用户打造舒适的环境。

2. 3综合效益高于传统的住宅体系

据统计, 在材料总成本当中, 钢材与混凝土所占比例最低, 往往不足10% 。所以, 对建筑的整体造价并不存在较大的影响。但是, 若从增加空间自由性与灵活性、节约空间以及投资回报等角度来看, 使用混凝土及钢材将会有效降低工程的整体造价。对于投资者而言, 长久的利润是他们决定投资某一项目的动力, 钢结构住宅不论是在造价还是工期方面, 都极具优势, 因此, 钢结构住宅仍然具有较好的发展前景。

2. 4具有特有的资源和环保优势

当前, 建设项目对资源的消耗及占用是极大的。 据相关部门统计, 每年钢材的耗用总量所占比例为20% , 水泥量则占了17. 6% 。不仅如此, 在住宅建设当中, 还消耗了32% 的水资源与30% 的建成区用地。而轻钢结构在作业中则无需耗费水资源。所以, 每年至少可节约十几亿吨的水。这不仅降低了对水资源的消耗, 同时也响应了国家提倡的“低碳、 环保”这一战略目标。钢结构建筑现场作业量小、 无噪声、不污染周围环境, 提供了安全、健康、高效、 舒适性良好的生活空间; 在建筑的全寿命周期内, 最大限度地节约资源和能源、保护环境、减少污染, 达到与自然环境亲和, 做到人、建筑与环境的和谐共处。总之, 钢结构住宅基本符合: 四节一环保———即 “节能、节地、节水、节材和环境保护”。

2. 5符合住宅产业化和可持续发展的要求

适宜工厂大批量生产, 工业化、商品化程度高。 它将节能、防水、隔热等先进的成品集合在一起, 实现综合成套应用, 将设计、生产、施工安装一体化, 提高住宅的产业化水平。随着城市建设的发展, 城市改造需要拆除大量旧建筑, 钢结构拆除更容易实施, 钢材回收利用率高、拆除成本低、污染小, 符合可持续发展的要求。

3现状及问题

所谓的住宅产业化, 从专业的角度来看, 即是将住宅作为最终产品, 从而实现住宅服务社会化、经营一体化、建筑工业化以及标准化等一系列动态过程, 隶属社会化大生产范畴。现阶段, 国内在推广钢结构住宅过程中, 存在下述几个问题, ( 1) 设计和研发环节衔接不畅, 企业也并未建立健全的、合理的产业链。 ( 2) 产品缺乏配套体系, 在钢结构住宅中, 墙体技术及相关产品所持比重仅占20% - 30% 。 ( 3) 市场不健全, 优惠政策不到位, 建筑成本高, 影响建筑开发商的建造积极性。

4可持续建筑方向发展及措施

可持续建筑的出现, 不仅积极响应了国家倡导的“环保”要求, 同时也充分满足了当代及后代人的需要, 对人类的可持续发展有着卓越的贡献。可持续建筑综合的考虑了建筑所造成的影响及不良后果, 认为建筑可以是生态化、节能化的, 并非人类强加给地球的东西。具体发展方向如下。

4. 1节约化措施

鼓励利用可再生能源、清洁能源以及采光及通风, 采用高效照明的方式, 严禁商户或百姓家使用白炽灯等消耗过多的照明设备; 在材料的使用上, 可充分利用地方材料、回收的旧建材以及底蕴能建材等; 引进大型的节水设备, 并通过减少混凝土等材料的用量降低工程的整体耗水量。钢结构具有可再生、 可循环、可改造以及可拆卸等特点, 其配套构建 ( 如内部装修材料、门窗、楼梯、墙板以及楼板) 亦需具备上述特点, 如此一来, 不仅可循环使用, 还能延长住宅的使用寿命。

4. 2生态化措施

废水经处理后再利用、收集雨水作为工程中的水源消耗, 并通过在屋顶安设太阳能来节约电能。 从土壤的结构及成分入手, 探究当地的风能资源、光能资源、动植物资源、土壤侵蚀情况、地下水以及坡度等, 并利用合理的设备及手段, 达到改善微环境的作用。

4. 3人性化措施

提供质量较高的景观环境及湿度环境, 加强对通风系统、自然采光系统的建设力度。解决措施包括以下几个方面: 1) 提供精装商品住房, 但品味及质量却未必符合业主的要求, 重装修也成为必然, 可通过控制噪声传播途径及声源来解决。2) 通过在墙板及楼板之间安设隔音板来实现“低噪声装修” 虽然无法完全消除, 但完全可实现“不扰民”。3) 很多研究学者亦开展了大量的实践与研究活动, 采用大开间的住宅方式, 实现“无声装修”或“低噪声装修”。

4. 4无害化措施

使用清洁、环保能源。尽可能消除在施工及设计环境所带来的不良影响, 合理安排场地中的水系、 动物及植被系统, 可少用大型机械设备, 并设计半地下或地下覆土建筑等。

4. 5集约化措施

建立健全的、规范化的周期成本预算体系。对各类建筑元素的原始价格、运行消耗进行测算。建筑师与结构师、业主、物理学家、计算专家以及设备专家一同推进设计。通过对交通、安保、消防、卫生、 给排水、空调以及店里设备的智能化、科学化管理, 形成安全、无废、节能、低碳的生态化环境。另外, 在推进可持续建筑时, 应以我国国情为基础, 不要盲目借鉴其他国家的标准, 应符合现实。加之可持续建筑涉及了多个学科, 理论及技术性较强, 需多个专业的技术人员彼此协作、配合方可完成。因此, 应加强对其探究力度, 从根本上提高技术人员的学识与修养。

5结语

由于钢结构住宅自身的缺陷、行业认识以及发展历史等方面的原因, 学术界加大对此问题的探讨力度, 通过开展试点来提升实践经验, 充分挖掘钢结构住宅的发展潜力。从实质上来看, 住宅产业化是一项涉及面广、关联性强且十分艰巨的系统性工程, 怎样进行推广与可持续发展仍有待深入研究。

摘要：现阶段, 由于钢结构住宅的优势及特点, 已引起国家城建部门的高度重视, 并将其列为重点项目, 在全国各地建立了多个试点工程。然而, 与国外相比, 我国在住宅的维护、安装、生产制造以及设计方面仍然存在很多不足之处。本文根据我国目前建筑行业应用钢结构建筑的状况阐述了钢结构住宅的发展趋势。

关键词：钢结构住宅,发展趋势,产业化研究

参考文献

[1]方鸿强.发挥钢结构优势, 推进绿色建筑行动[J].建筑, 2013, (9) :37-40.

[2]周冬江.汪礼刚.钢结构住宅产业化运作体系研究[J].当代经济, 2013, (9) .

[3]王明贵, 储德文.轻型钢结构住宅[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

浅谈钢结构住宅的现状和发展 篇6

1 钢结构住宅的优点

1.1 强度高、自重轻、抗震性能好

钢材的强度比混凝土、砌体和木材要高出很多倍, 荷载相同时, 所需构件截面小。钢结构住宅以工厂生产的钢梁、钢柱为骨架, 并采用轻质墙板, 所以自重较轻, 一般是普通钢筋混凝土住宅的70%左右。钢结构具有良好的延性, 抗震性能好且震后受损轻, 而且由于钢材便于加工, 灾后容易修复。我国是一个地震多发国家, 在地震区建筑中应推广应用钢结构住宅, 可以大大减少地震灾害和人员伤亡。

1.2 工业化程度高、施工周期短

钢结构除基础以外, 所有构件及其配套部件均由专业工厂标准化生产, 然后运至工地安装。产品质量稳定可靠, 施工机械化, 施工速度快, 施工周期比传统建筑可缩短一半。施工作业受天气及季节影响较少, 并且可以工厂制作与现场安装平行进行, 大大缩短建造周期。

1.3 布局灵活、净使用面积大

钢材强度高, 可以采用大开间柱网布置, 利用非承重墙体灵活分隔室内空间, 形成丰富多样的户型, 能更好地满足不同用户的需求。由于钢材强度高, 梁、柱等构件截面小, 结构在建筑面积中所占的部分少, 使用面积较钢筋混凝土住宅提高4%~8%。而且, 钢结构住宅空间中有许多孔洞和空腔, 方便管线布置、更换, 也可增加建筑的净高。

1.4 节能环保、综合经济效益高

(1) 施工现场湿作业少, 节约用水, 噪声、粉尘和建筑垃圾也少; (2) 可大量减少混凝土和粘土砖的使用, 并且与钢结构体系配套的轻质墙板、复合楼板等采用新型材料, 具有良好的保温、隔热、隔音性能, 符合节能建筑的要求; (3) 构件易于拆卸搬迁, 一旦业主对所建场地不满意或外界环境发生意外, 整个建筑可在很短的时间内拆迁, 且大部分构件还可以重新利用, 损失极小。钢结构住宅使用寿命期满后, 结构拆除产生的固体垃圾少, 且钢材还可以回收循环利用; (4) 施工周期短, 可缩短资金占用时间;结构轻, 减少了运输和吊装费用, 基础承受的荷载也相应减少, 可降低地基处理的费用, 适用于地质条件较差的地区。

2 钢结构住宅发展现状

2.1 国外钢结构住宅的应用和发展

在美国、日本等工业发达国家, 建筑用钢在钢材总量中占据了50%以上, 钢结构用钢量占到钢产量的30%以上, 钢结构面积占到总建筑面积约40%以上。目前, 许多国家如美国、日本、英国、澳洲等, 正积极推动预制装配化钢结构中低层住宅的应用与发展。美国最早采用钢框架结构建住宅, 1992年仅500栋, 而1998就达到12万栋, 2000年更达到20万栋的规模, 约占住宅建筑总数的20%。日本的钢结构建筑数量最多, 人们更喜欢钢结构住宅可以提供良好的抗震性能, 其新建的1~4层建筑, 大都采用了钢结构。在澳大利亚, 钢框架住宅占全部住宅数量的30%。2000年这个比例达到50%。在芬兰、瑞典、丹麦以及法国, 钢框架体系也正变得越来越普及。

2.2 我国钢结构住宅的应用和发展

建国初期到80年代初, 由于钢材短缺而以“节约用钢”作为我国的基本国策。改革开放以后, 我国钢产量大幅增长, 自1996年起连续年产量超过亿吨, 并跃居世界首位, 用钢政策已经变为“积极、合理、快速地发展钢结构”。但我国目前建筑用钢量只达到22%~26%, 钢结构建筑所用的钢材还不到全国钢材总量的2%。

我国最早的钢结构住宅是上海现代房地产公司1994年11月建于上海北蔡的8层钢结构住宅, 采用冷弯成型矩形钢管混凝土和U形冷弯薄壁组合梁组成框架, 外墙采用稻草板。在建设部的推动下, 各地纷纷投入力量探索发展途径, 并开始试验建造钢结构住宅。1999年在新疆和上海分别建造了8层和5层钢结构住宅, 并试用错列桁架体系的结构形式, 使用小开间取得了大开间的效果, 引起了各界的重视。特别值得注意的是, 长沙远大公司在1999年建成了8层H型钢框架、压型钢板组合结构, 配合整体浴室、中央空调等先进设备的集成住宅, 全部工期为3个月, 2个月装修, 充分体现了预制、集成、装配的特色, 展现了钢结构住宅的良好前景。

近年来, 建设部在全国积极倡导钢结构住宅的应用和发展。北京、上海、天津、山东、安徽、广东等地建成了大量低层、多层、高层钢结构住宅试点示范工程。如位于北京金融街的12层板式钢结构住宅金宸公寓, 上海中福花苑钢结构住宅、莱钢樱花园、马钢光明新村、天津建工丽苑小区、湖北昊角轻钢住宅小区等。这些试点示范工程的成功, 体现了钢结构住宅发展的良好势头。目前, 我国钢结构住宅产业已进入一个新的发展阶段, 有关规范和标准已经出台, 国内钢材产量充足, 有了一批钢结构住宅的试点和示范的建设经验和科技成果, 钢结构住宅的发展已具备了较好的物质和技术基础。

3 钢结构住宅发展面临的问题和对策

3.1 工程造价偏高

目前, 和钢筋混凝土住宅相比, 钢结构住宅的建造成本还是比较高。开发商和消费者都对钢结构住宅认识不足, 只注重眼前利益, 忽略了其明显的综合经济效益和社会效益问题。政府应该加大宣传力度, 使广大消费者接受钢结构住宅。同时地方政府要在政策上给予支持和倾斜, 研究制订经济扶持政策。

3.2 防火、防腐问题

耐火性差是钢结构的最突出的缺点。在温度超过200℃时, 钢材的强度将随温度升高而大大降低, 到600℃时就完全失去承载能力。钢结构常见的防火措施是:用满足消防要求的防火涂料喷涂主体钢结构, 再在钢结构外包石膏板, 也可用混凝土外包主体钢结构。然而防火涂料耐久性远低于建筑物本身, 将会增加后期维护费用;外包混凝土虽简单实用, 但浇捣混凝土会增加施工时间, 使钢结构失去优势。

钢材较容易锈蚀, 其锈蚀速度与房屋所处的周围环境、空气中温度、湿度等有关。特别是沿海地区, 湿度和温度都要大些, 防腐问题就更加突出, 甚至工艺也更复杂。钢材锈蚀严重时会影响结构的使用寿命, 因此必须采取防腐措施, 常见的做法是彻底除锈并涂以油漆和镀锌等。但传统的防腐涂层的处理方法往往不能满足当前大规模的工程建设, 需加大力度进行新材料、新技术的研发。

3.3 标准、规范滞后

钢结构住宅需要集约化和工厂化生产, 必然离不开标准、模数的统一。国外住宅产业化水平较高的国家, 都有一套完整、统一的住宅标准和部件模数体系, 而我国目前在这方面还比较欠缺。相关产品标准化程度低, 造成住宅及其构配件、部品不成系列, 难以配套, 产品质量还不能满足住宅产业化的水平。技术零散而不系统, 技术水平及标准参差不齐、不配套, 需进一步研究创新并进行整合。

企业应创立与钢结构体系相配套的产品与技术体系, 如内外墙板产品系列、楼板系列等, 并且政府要抓好各类标准、规范的编制与修订, 形成统一的、完整的标准化体系。

3.4 专业技术人员缺乏, 设计、施工不规范

目前, 我国缺乏经验丰富的钢结构专业技术人才, 设计人员设计出的钢结构建筑, 其工程造价可能达到钢筋混凝土建筑的1.5倍左右, 造成了很大的浪费。据调查, 有不少小公司不具备设计资质, 只能挂到某个大设计院的名下, 或者采用买图签、分提成等办法来承接工程项目。也有不少小公司把设计院的图纸作二次开发, 造成工程设计的混乱。另一方面, 由于钢结构工程施工技术含量高, 现有专业技术人员、技术工人的水平良莠不齐, 不少工地施工现场管理混乱, 施工不规范, 施工质量难以得到保证。

高校是向社会输送人才的源头, 应大力加强土木工程专业学生在实践能力方面的培养, 及时向其传播钢结构的前沿技术和新的科研成果, 使学生毕业后能尽快上手工作。同时, 对水平相对较低的设计、施工人员做进一步的培训, 以“先进”带动“落后”, 在社会各阶层的共同努力下促进整个社会中设计、施工人员素质的提高。

4 结论

在我国大力提倡建设节约型社会的方针政策下, 钢结构住宅作为一种绿色环保的建筑形式, 正在成为住宅产业发展的热点。虽然还有不少问题有待解决, 但只要政府、开发商、技术工程人员共同努力, 钢结构住宅在我国必将拥有广阔的应用前景。

参考文献

[1]潘可柱.浅析钢结构住宅的设计和前景[J].企业技术开发, 2007, 26 (2) :84～86.

[2]刘文立, 郭玉.钢结构住宅建筑发展及结构体系分析[J].建筑技术, 2009, 40 (2) :172～174.

钢结构住宅发展及应用前景 篇7

现代轻钢结构房屋建筑体系诞生于20世纪初, 在二战期间得到快速发展。其间多用于对施工速度要求很高的战地机库、军营等;40年代出现了门式刚架结构;60年代开始大量应用由彩色压型板及冷弯薄壁型钢檩条组成的轻质围护体系。目前轻钢结构已成为发达国家的主要建筑结构形式。近2年来, 世界钢铁总量的增加和国际军需用钢量的下降, 促使各国拓展钢结构使用范围, 各国建筑用钢量在钢材总耗量中的比例明显提高, 一般在30%左右, 日本在50%左右。美国、瑞典、日本等国家钢结构用钢量已占钢材产量的30%以上, 钢结构面积约占到总建筑面积40%以上。

我国钢结构住宅正处在起步阶段, 为促进我国钢结构住宅产业化发展, 建设部于2002年发布了《钢结构住宅产业化技术导则》, 并评审通过了三批共36项钢结构住宅科研项目立项和北京赛博思金属结构工程管理公司的第一个建设部钢结构住宅产业化科技示范工程。我国“十五”期间计划每年建筑用钢量将占全国钢材总产量的3%, ;到2015年将达到钢材总产量的6%, 这是已经公布的《国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》明确提出的发展目标。在这些措施有力的推动下, 日前我国钢结构住宅的开发应用已呈现出更为活跃的趋势。

二、钢结构住宅的自身优势

1钢结构具有许多优点:首先, 重量轻、强度高。用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右, 砖混结构的1/4~1/6比起传统的结构, 可以更好地满足建筑上大开间、灵活分隔的要求, 并可以提高使用面积率5%~8%。

2抗震性能好, 其延性比钢筋混凝土好。钢结构属于柔性结构、自重轻, 因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度, 有利于抗震。我国是一个多地震区国家, 在地震区建筑中应推广应用钢结构住宅, 可以大大减少地震灾害和人员伤亡。

3钢结构构件在工厂制作, 减少现场工作量, 缩短施工工期, 符合产业化要求。钢结构工厂制作质量可靠, 尺寸精确, 安装方便, 易与相关部门配合。

4钢材可以回收, 建造和拆除时对环境污染较少。我国地域范围广, 气候条件差别大, 经济发展也不一样, 住宅建筑应多元化、个性化发展, 不能搞一刀切, 盲目上马不对, 否定优势更不对。我们提倡使用钢结构住宅., 并不是混凝土或其他材料不好, 而是应该把材料应用在最合理的地方。钢结构住宅是住宅建筑的一个分支, 但不是, 也永远不会是全部。比如在经济发达的城区, 又处于地震烈度较高地区, 现场施工条件差, 但要求工期很短, 就适合使用钢结构住宅。在沿海一带, 地下淤泥深, 上部荷载又大用, 用钢筋混凝土不如用钢结构合适。钢结构住宅的合理性更多的是从综合经济效益出发考虑。比如宝钢工程建设, 土建部分投资占总投资不到10%, 主体投资在工艺设备上, 工程早一天投产, 将产生重大经济效益, 所以工程速度和质量更重要, 这样使用钢结构就很实际, 很合理。搞钢结构住宅要脚踏实地做工作, 要因地制宜, 不能一哄而上, 不能为钢结构而搞钢结构。

三、我国已经完全具备了发展钢结构住宅的条件

1我国经济正以7%以上的速度持续发展, 住宅建设逐步成为国民经济的支柱产业。预计10年内将新建住宅56亿平米, 如按年竣工面积1%-5%采用钢结构计算, 每年钢结构住宅的建筑面积将达到560万-2800万平米。需用钢材28万吨~140万吨/年。

2 1996年我国钢产量达到1亿吨后, 到2002年底已经上升到1.9218亿吨, 今年预计将达到2.16亿吨。2002年中国钢材消费超过美国和日本的总和。2002年中国钢材市场销售旺盛。建筑钢材数量、品种、质量基本满足钢结构住宅建筑的需要。中国加入WTO后, 建筑钢材品种更丰富, 价格更合理。品种结构出现新变化, 新产品开发力度加大。热轧H型钢从零开始到2002年底达到100多万吨。其他钢结构用的中厚板、型钢、钢管、冷弯型钢及涂镀层钢板等都有明显增长。宝钢、武钢、马钢的耐火耐候钢在工程中得到了使用。浦钢、鞍钢厚板在工程中广泛使用, 马钢H型钢供不应求, 宝钢彩色板成为抢手货。

3政府加强了钢结构的政策引导和支持。建筑钢结构设计、制造、施工的有关国家标准、规范己基本编制修订完成。建设部于2001年底发布了《钢结构住宅建筑产业化技术导则》。建设部科技司组织30项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题, 开展试点工程。并筹备编制《钢结构住宅技术规程》。建设部住宅产业化促进中心正在组织编制低层钢结构住宅技术规程。这些条件都极大地促进了我国钢结构住宅建筑产业的快速发展。众多开发投资商、企业家都看好钢结构住宅建筑市场, 在扩大市场领域、开拓新产品、新技术等方面投入了大量人力和物力, 重视和发展钢结构住宅得到广泛的认同。

住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路, 这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产, 标准化制作, 而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料, 它属绿色环保性建筑, 可再生重复利用, 符合可持续发展的战略。若是在城市中采用钢结构住宅, 因为其工厂化程度高、施工周期短的优势, 将能很好地解决城市市区, 尤其是中心市区人口稠密交通繁忙、施工生产不便的问题。因此钢结构住宅应该是城市住宅设计的主要方案之一, 同时钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展, 直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。

四、攻克关键技术、抓好试点工程

建设部科技司组织的30项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题, 正在深入开展攻克关键技术、总结试点工程经验进一步推广阶段。目前北京、天津、山东、安徽、上海、广东、浙江等地建了近100万平方米低层、多层和高层钢结构住宅试点示范工程, 各有关设计、制作、施工单位、钢厂、材料设备供应商、房地产公司等克服了各种困难, 做了大量工作, 取得了显著的成绩。全国各地相继建成一批钢结构住宅试点工程, 如上海中启集团建设的上海中福城项目, 上海现代集团在新疆库尔勒建造的8层钢结构住宅, 河北唐山的几幢3层~5层钢结构住宅, 天津建筑设计院和天津建工集团分别开发的11层钢管混凝土住宅, 长沙远大的集成住宅, 马鞍山钢铁公司建造的18层钢结构住宅楼, 莱钢建造的一批住宅楼, 北京埃姆思特开发的冷弯超薄型钢住宅体系以及北京赛博思公司开发和承建的西三旗钢结构住宅楼, 福建师大学生公寓, 建设部钢结构示范工程北京水利基础总队住宅楼和12万平方米的北京亦庄经济开发区青年公寓等。其中:

1北京亦庄经济技术开发区青年公寓建筑面积:12万m2。由6栋单身公寓 (10万m2) 和公共建筑 (锅炉房食堂等) (2万m2) 组成。地点:北京亦庄经济技术开发区。用途:开发区单身职工居住。结构型式:混凝土核心筒+钢框架。梁柱:热轧H型钢, 楼板:组合混凝土压型钢板, 外墙:粉煤灰砌块+加气混凝土板, 内墙:防火石膏板+轻钢龙骨。防火措施:加气混凝土板+石膏板+薄型防火涂料。现场用工:2.52工日/m2、而砖混结构为7~8工日/m2。是砖混结构的1/3。工程造价 (达到粗装饰) :1150元/m2。和砖混结构造价持平。用钢量:37kg/m2 (仅为200元/m2, 是总造价的17.4%) 。仅有三种规格钢材。钢结构吊装:一栋住宅楼仅用20天 (670吨) 。施工工期:相比砖混结构缩短一半。

2天津市丽苑小区试点工程:工程面积约8180平方米+11000平方米, 开间7.5米, 层高2.8米, 总高33米, 主体为11层。柱距为7.5米, 开间分别3.9米和3.6米, 进深方向5.7米和5.1米。钢管 (方) 混凝土框架—钢骨混凝土核心筒体系。柱为350×350毫米、方钢管混凝土柱、内灌C40混凝土。梁为350毫米H型钢。梁柱连接双向均采用柱焊刚性连接。楼板采用预应力混凝土叠合板、厚度80+60毫米, 宽5.1米。外墙为预制CS墙板, 尺寸为2800×3900×150毫米管道采用集中管井布置。采暖及供水系统采用分户计量和控制。电气采用智能化设计。每节柱为三层高一次吊装构成三层框架工程价格基本与同类中高层钢筋混凝土结构持平。造价为1200元/m2~1260元/m2左右。高出同类中高层钢筋混凝土结构5%左右。天津市建设管理委员会组织编制了 (1) 天津市钢结构住宅设计规程; (2) 天津市钢结构住宅工程施工质量验收规范; (3) 天津市建筑工程钢结构住宅预算定额。为下一步推广创造了良好的条件。“9·11”事件使得人们对钢结构的防火心存疑虑。而建筑行业对钢结构建筑普遍关心的除防火外, 还有防腐问题。

随着设计能力的不断提高和新型防火、防腐材料的出现, 钢结构防火防腐问题已经得到较好的解决, 试点工程的实践证明:只要精心设计、精心施工所增加的费用并不多, 可以控制在成本之内。实际上混凝土建筑和其他建筑都存在此类问题, 问题的解决应该靠新材料研究开发、设计、施工管理等方面的共同努力, 而不只是钢结构的问题。

五、钢结构住宅建筑需认真研究的几个问题

1钢结构住宅建筑要以建筑设计为主导, 其他专业紧密互动配合。钢结构住宅建筑除要遵循住宅建筑设计一般原则外、要注重解决:

(1) 如何发挥钢结构的优势?梁跨度可增大、开间更灵活、为住户创造更大的空间。但又如何避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板。 (2) 要解决钢结构住宅建筑防火、防腐蚀问题。做到成本增加不多而效果较好, 足使建筑师、结构工程师大动一番脑筋。

2选择和开发外墙板, 是钢结构住宅建筑推广中的关键问题之一。除满足外墙板的各项技术要求外, 还要做到墙板原材料因地制宜、工厂化生产、运输、安装连接方便。

3钢结构要做到安全合理、节点构造方便可靠、并为构件制作、运输、吊装创造条件。

4建筑设备与钢结构住宅配合, 是住户首先遇到的问题。要选用和开发适合钢结构住宅的各项设备, 采用先进的技术和设备用于钢结构住宅。

5钢结构住宅的造价是房地产开发商最关心的问题。作者认为钢结构住宅应定位于中、高档住宅, 钢结构住宅建筑是一项系统工程, 应从设计、制造、运输、安装、维修和管理等环节着手加强管理和协调, 以降低成本, 提高综合经济效益而不仅仅着眼于多用或少用几公斤钢材。

住宅建筑的造价是诸多因素影响的结果。钢结构住宅使用面积比钢筋混凝土住宅增加4%左右, 工期大幅度缩减, 满足了大跨度建筑需求, 特别是优越的抗震性、可回收性, 体现了钢结构的综合造价优势。相比较而言, 砖石和混凝土工艺经过长时间的发展已经成熟, 造价比较合理。而钢结构住宅在我国还处于开始阶段。随着建筑用钢的大批量生产和使用, 设计和施工方法的完善, 企业管理的加强, 另配件和部件的改进, 劳动生产力提高, 钢结构住宅造价将会得到进一步降低, 趋于合理。

总之, 发展钢结构住宅, 进一步形成钢结构住宅产业化, 是住宅产业发展的目标。所以我们必须处理好钢结构住宅的产业政策、规范标准不齐全;技术水平的不成熟与不配套;资金、人才缺乏;住宅市场发育不完善;组织管理协调不利;住宅产业化综合效益不明显;价格较高;土地资源利用不合理;地域发展不平衡;缺乏符合要求的装配式外墙系统和经过模数化协调的其他部品;钢结构住宅建筑防火、防腐等问题促进钢结构住宅产业化的快速发展。

六、结束语

轻钢结构住宅建设对我国而言尚属摸索试点阶段, 在符合我国住宅建筑市场发展趋势及民众住房消费心理的基础上, 结合我国建筑钢结构技术的现状及发展预测, 从建筑设计、结构分析、材料供应等多角度综合考虑, 重点解决结构体系中的定性、定量问题, 从而确立适合我国国情的若干种轻钢住宅结构体系, 并将之进行工程试点推广应用。总体上讲, 钢结构住宅具有环保、易于产业化、可持续发展的特点, 发展钢结构住宅不仅可加快国家和城市的发展速度, 还可提高住宅质量和人们的居住水准, 钢结构住宅必将成为我国建筑业发展的一个发展趋势。

参考文献

[1]张运田、郁银泉:《钢结构住宅建筑体系研究进展》[J].钢结构住宅建筑, 2002 (6) :64265.

[2]苑东晖、张大海:《发展钢结构住宅的重要意义》[J].辽宁建材, 2004, (4) :4-5.

[3]颜宏亮、马林:《墙体改革与轻钢结构住宅体系的发展》[J].住宅科技, 2001 (8) :44245.

[4]赵玉冷、李德川:《钢结构住宅的可行性分析》[J].山东建材.2004, 25 (4) :60-62.

钢结构住宅的发展趋势与推广 篇8

由于钢铁工业的技术进步, 钢材的匀质、强韧、可焊性的提高, 使钢结构得到更广泛的应用。《建筑业“十二五”发展规划》中明确指出, “十二五”期间钢结构工程比例增加。前瞻产业研究院数据显示, 我国钢结构产量已从2002年的850万t, 增长到2011年的3 500万t, 年均复合增长率在15%以上, 2012年产量约为3 900万t, 行业已进入高速发展阶段。目前我国的钢材产量已居世界前茅, 广泛应用于工业、农业、交通等各个领域。钢结构支撑着现代化工业化国家的冶金、机械、建筑、制造 (船舶、车辆、装备) 等重要的工业产业。

我国钢结构住宅起步很晚, 只是改革开放以后, 才逐渐从国外引进了一些低层和多层钢结构住宅, 目前在一些大中城市开展了一些低层、多层和高层钢结构住宅试点工程, 这说明了钢结构住宅的发展势头良好。近年来, 随着城市建设的发展和高层建筑的增多, 我国钢结构发展十分迅速, 钢结构住宅作为一种绿色环保建筑, 已被建设部列为重点推广项目。特别是在我国大中城市中, 土地资源少, 而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下, 较大范围应用钢结构住宅, 是我国生产力发展到一定阶段的必然产物, 它是符合国家产业政策的推广项目。

2 发展钢结构住宅的优势

我国建筑对资源消耗大约比发达国家高出4~6倍, 能耗大约比发达国家高出2~3倍, 建筑消耗的能量大约高达全社会总能耗的30%, 在建材生产中的能耗为16.7%。为深入贯彻落实科学发展观, 切实转变城乡建设模式和建筑业发展方式, 提高资源利用效率, 实现节能减排约束性目标, 国务院1号文件发布了《绿色建筑行动方案》。所谓“绿色建筑”并不是一般意义的主体绿化, 屋顶花园, 而是代表一种概念或象征。绿色建筑是在建筑的全寿命期 (规划、设计、施工、运行、拆除/再利用) 内, 最大限度地节约资源 (节能、节地、节水、节材) , 保护环境和减少污染, 为人们提供健康、适用和高效的使用空间, 与自然和谐共生的建筑。是指建筑对环境无害, 能充分利用环境自然资源, 并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑, 又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。绿色建筑行动方案的重点任务之一就是推动建筑工业化, 推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系。而钢结构住宅建筑在我国的建筑领域中占主导地位。钢结构住宅是指以钢构件为主要承重骨架, 以轻体材料作为内外墙体, 与功能配套的水、电、暖、厨卫设备进行优化集成的节能和环保型居住建筑。钢结构住宅具有以下几大优势:

1) 钢结构自重轻, 约为普通钢筋混凝土结构的1/3~1/2, 可减小地震破坏力, 降低基础和地基处理费用;

2) 钢材的韧性很好, 钢结构具有良好的抗震性能。台湾9.21大地震震害调查表明, 钢筋混凝土建筑破坏率为52.5%, 砖砌体结构为24.1%, 而钢结构仅为0.6%;

3) 钢结构是一种最符合产业化生产方式的结构形式, 最容易实现设计的标准化、构配件生产的工厂化、产品供应的社会化、施工的机械化和装配化、市场消费的系列化;

4) 钢结构设计弹性大, 适用面广, 且构件截面小, 可以提高建筑空间使用效率;

5) 钢结构可以干式施工, 节约用水, 人工成本低、施工周期短, 施工占地少, 产生的噪音小、粉尘少, 施工过程中对环境的不利影响小;

6) 使用钢结构可以大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用, 减少开山挖石和取土量, 有利于环境保护。对于同样规模的建筑, 采用钢结构比采用钢筋混凝土结构的CO2排放量可减少1/3;

7) 钢结构改建和拆迁容易, 结构拆除产生的固体垃圾少, 材料的回收和再生利用率高。

3 发展钢结构住宅存在的问题

就目前而言, 大规模推广钢结构住宅还存在一定的问题。主要表现在以下几个方面:1) 企业没有形成产业链、研发与设计建设的关系不顺畅。2) 产品不配套, 不能形成体系, 与钢结构配套的墙体建筑产品和技术在钢结构住宅中只占20%~30%的比重。3) 市场不健全, 优惠政策不到位, 建筑成本高, 影响建筑开发商的建造积极性。无论是商品住宅还是保障性住宅, 对成本要求还是很严。工业化建筑的初级阶段, 成本是高的, 相对发达国家, 我国劳动力的成本目前还是低的。相比之下, 钢结构造价比普通混凝土结构高, 技术不普及, 墙体材料和技术差。为了推广和发展钢结构建筑, 国家也正在提供一系列政策激励, 对达到国家绿色建筑评价标准二星级及以上的建筑给予财政资金奖励。财政部、税务总局要研究制定税收方面的优惠政策, 鼓励房地产开发商建设绿色建筑, 引导消费者购买绿色住宅。改进和完善对绿色建筑的金融服务, 金融机构可对购买绿色住宅的消费者在购房贷款利率上给予适当优惠。国土资源部门要研究制定促进绿色建筑发展在土地转让方面的政策, 住房城乡建设部门要研究制定容积率奖励方面的政策。在土地招拍挂出让规划条件中, 要明确绿色建筑的建设用地比例。在钢结构住宅的设计和施工中, 首先应响应国家号召, 倡导绿色建筑, 在多层和高层住宅建筑设计中, 注重方案对比, 因地制宜选好围护结构体系 (墙板、砌块、轻钢龙骨) , 力求质量轻、强度高、保温隔热性好、耐久性好、生产成本低、施工方便, 从结构构造和建筑饰面两个方面防止裂缝产生。循序渐进, 就地取材, 抓配套建材, 必要时可采用一些钢-混凝土组合结构, 在初级阶段, 可以不完全排除湿作业, 产业化是最终方向。要形成产业链, 搞房屋产品, 创企业品牌, 自主研发, 做到设计施工一体化, 进一步加快施工进度, 使工程建设经济效益最大化。

4 结语

总之, 我国钢结构市场潜力巨大, 大力推广钢结构住宅是一件民生大事, 但创新是关键、产品质量是基础、基础管理是保证。要加大钢结构有关设计标准规范修订和完善的投入, 提高我国房屋建筑工程等用钢标准, 提高设计使用寿命和符合环保绿色、低碳排放及循环经济要求, 促进自主创新和高性能钢材开发和应用, 更好更充分地促进资源合理利用, 共同推进钢结构住宅行业更加科学和文明的发展。

参考文献

[1]国务院办公厅关于转发发改委《住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》.国办发[2013]1号, 2013.

[2]CECS 261:2009钢结构住宅技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

[3]GJG209—20101轻型钢结构住宅技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010.

[4]王明贵, 储德文.轻型钢结构住宅[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[5]张庆风.钢结构住宅设计与施工技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

住宅钢结构的施工及质量控制 篇9

摘 要：钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化，钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志，在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下，钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。

关键词：住宅钢结构；施工；质量控制

大部分钢结构企业构件制作的精度不能满足要求，至使现场安装时出现错边、高强螺栓穿孔率不足、焊缝超宽等质量问题，既影响安装速度，也影响安装质量。而要提高构件的制作精度，就要提高翻样人员的业务素质，积极采用国内外比较先进的钢结构翻样软件，使第一阶段不出错。加强焊接工人的培养，使焊接人员的实际操作水平不断提高，人员保持稳定。开发热轧箱型、圆形构件，最大限度地使用现有热轧H型钢，尽量减少工厂焊接工作量。

1、钢结构住宅的特点

现代结构设计借助于计算机和专业化结构分析软件，使得设计周期大大缩短，设计中的修改和调整非常方便。钢结构具有工厂预制、现场安装的特点，可以将前期设计和现代化工业的生产手段相结合，通过网络计算机和数控机床结合，使设计人员在工作室中完成设计后，即由工厂的生产线完成产品制作，具有极高的效率和精确度，可以大大减少项目建设周期。在居住建筑中，建筑师和居民一直希望能够有大跨的无竖向结构的空间，这样，可以根据需求进行灵活隔断，使室内布置呈多样化。传统住宅由于所用材料的性质，限制了空间布置的自由。钢结构住宅可以利用钢材强度高的特点，采用大空间柱网布置，使建筑平面分割灵活。同时，利用钢结构连接简单的特点，在垂直平面内比传统结构更好地应用错层、跃层结构。由于钢结构住宅的结构截面尺寸小，墙体薄，墙体占用面积小，与砖混结构相比，可减少墙体占有面积60%左右，有效地增加使用面积。相同的荷载，钢结构截面最小，相同的截面，钢结构承载力最大。在抗震设防区，钢筋混凝土结构有许多不足之处，而钢结构重量轻，六层轻钢住宅的重量仅相当于四层砖混结构的重量，因此，本身所受到的地震作用小；而且，钢材具有高延展性，有较好的耗能能力。因此，抗震性能好，结构安全度高。

2、钢结构住宅的设计思路

钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。

2.1结构选型与结构布置

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。 运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。

2.2预估截面

结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/20-1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。柱截面按长细比预估，通常50<λ<150，简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同，可选择钢管或H型钢截面等。

3、钢结构施工安装时的质量控制

3.1混凝土立柱

基础的混凝土丑钢筋、模板的施工与其他工程的施工方法相同而基础立柱中预埋的螺栓是更是质量控制的重中之重，每个螺栓及每组螺栓之间的高度间距的偏差，直接影响着工程的整体质量。具体如下：取钢柱底板大小的钢板三块（其中两块厚20mm，一块8～20mm均可），2mm 厚的两块铜板按照钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔，将三块钢板组装在一起，把一组螺栓插入螺孔，用Φ14～Φ16的钢筋将螺栓焊接为一体，上下各一道并可以重复多次使用。螺栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前，用经纬仪将螺栓组进行精确的定位.再用Φ14～Φ16 的钢筋焊接在柱子的主筋上，固定螺栓钢筋端头顶正模板上，上下各一道，这样每组螺栓之间的间距、高低可以控制并不被损坏。做好施工交接。土建工程结束后，将螺栓组间的（轴线间距）、高低，每一个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量，验收后，组织相关安装人员进行验收，验收后要求钢结构安装人员进行复测。

3.2进场质量验收

在安装柱，梁时，主要检查柱底版下的垫铁是否稳定，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧自弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理验收合格后，方可起吊施工。当钢结构安装完，并进行验收合格之后，要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土进行二次浇筑。钢结构工程螺栓的连接通常使用高强螺栓和普通螺栓这两种，普通螺栓连接，每个螺栓一端不能垫2个以上垫片，螺栓拧紧后外露螺纹不能少于2个螺距；高强螺栓使用前需要检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面要平整，接触面必须大于75%边缘缝隙不能大干0.8mm，高强螺栓要自由穿入，不能用工具敲打和扩孔，不能强制穿入。高强螺栓不能作为临时螺栓，螺栓拧紧要注意按一个方向施拧，当天安装的要终拧完毕，并逐个严格检查，对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。不合格的焊缝不得擅自处理，同一部位的焊缝返修次数不能超过2次。

4、结束语

现代科学技术的高速发展，以及人们对住宅的功能齐全、使用方便、居住舒适、安全节能、有益健康等发面的要求，使国内外钢结构住宅会逐步替代木结构住宅以及砖结构住宅，成为住宅产业的一支新生力量。本文分析了我国钢结构发展过程中存在的问题，然后探讨了建筑钢结构施工及它施工时的质量控制 ，希望与同行共同探讨，共同进步。

参考文献：

[1]高伊琳，刘岩.浅谈钢结构住宅[J].辽宁建材，2012

钢结构住宅发展现状 篇10

0 引言

我国是目前世界上最大的混凝土建筑大国。然而, 过量的混凝土原材料需求造成我国农田、矿山、河流等自然环境方面的严重破坏[1]。近年来逐渐严重的雾霾现象已严重影响人民的生活健康, 而混凝土现场施工也是引起雾霾的原因之一。对此, 国务院于2013年1月出台《绿色建筑行动方案》 (国办发[2013]1号文件) , 鼓励发展住宅产业化。住宅产业化是集住宅生产过程中的设计、构配件生产、现场拼装、销售和售后服务为一体的完整产业系统。

我国已成为世界钢产量大国[2], 2015年建筑业用钢量约占钢材消费的50%。钢结构建筑是一种新型建筑工业化集成产品, 其核心是工业化。它便于改变传统的建筑生产方式, 可以采用标准化设计、产业化生产、装配式施工、一体化装修、信息化工程管理和集成化服务的建筑生产方式, 这些正是住宅产业化所需的。

我国钢结构产业经过十几年的发展, 逐步形成了龙头企业引领行业技术的发展模式, 研发并形成了独具特色的钢结构住宅产业化系统。本文将详细介绍我国钢结构住宅产业化的研发现状, 并对其发展趋势进行分析论述。

1 我国现阶段钢结构住宅产业化研发现状

目前我国钢结构住宅产业化以企业带动为主, 逐步形成了企业独具特色的产业化系统, 并有一定数量的工程案例。但各企业成果尚在研究阶段, 未形成国家级设计标准, 也没有广泛的市场应用, 还需进一步研发推广。

我国钢结构住宅产业化的研发主要依托龙头企业。目前已形成自主研发成果的企业有杭萧钢构、远大可建和中建钢构 (见表1) 。

1.1 杭萧钢构研发及应用成果

1.1.1 多高层钢结构住宅体系

杭萧多高层钢结构住宅体系定位多高层建筑结构, 以矩形钢管混凝土结构为研发起点和切入点, 逐步形成一套符合产业化特点的完整体系, 于2007年11月获国家发明专利。

结构体系主要包括钢框架结构体系、钢框架-支撑结构体系、钢框架-剪力墙结构体系和交错桁架结构体系[3]。其中剪力墙形式多样, 包括内填钢板剪力墙、内填预制钢筋混凝土剪力墙和现浇钢筋混凝土剪力墙等。

柱采用冷弯成型高频焊接矩型钢管混凝土结构, 承载力高, 抗震和耐火性能好。梁采用高频焊接H型钢, 兼具热轧H型钢规模化生产和焊接H形截面尺寸灵活的综合优势。框架梁通过直通横隔板式节点与框架柱刚接 (见图1) , 避免柱壁层状撕裂现象的发生, 节点抗震性能较好, 可以实现节点工业化生产。次梁与主梁铰接连接。支撑主要采用高频焊接矩形钢管或H型钢。

楼板系统一般采用钢筋桁架楼承板 (见图2) 或钢筋桁架混凝土叠合板[4] (见图3) 。楼板抗震性能优异, 施工现场绑扎工作量较少, 且无需现场支模或搭脚手架, 显著缩短工期。目前钢筋桁架楼承板已由杭萧钢构企业标准升级为住建部行业标准。

墙体系统采用汉德邦CCA板灌浆墙[5], 轻钢龙骨固定于框架梁柱, 两侧安装CCA板, 预留灌浆孔灌注EPS混凝土 (见图4) 。该墙体防水、防火、保温隔热、隔声等性能优异, 且抗震性能优越。

1.1.2 钢管束组合结构体系

2014年1月, 杭萧钢构申请获得钢管束混凝土组合结构体系发明专利[6]。该体系与多高层钢结构住宅体系相比, 围护系统基本相同, 结构体系大幅创新。它由柱、钢管束组合结构构件与H形钢梁或箱形梁连接而成。钢管束是由若干U形钢与矩形钢管在工厂进行拼接组装而成的多个竖向空腔的结构单元, 空腔内灌注自密实混凝土, 形成钢管束混凝土组合剪力墙。钢管束平面形式有T形、一字形、工字形、Z形等。

1.1.3 工程案例

武汉世纪家园住宅小区共11幢高层住宅, 地上11~24层采用杭萧多高层钢结构住宅体系, 于2009年交付使用 (见图5) 。该工程被列为“住建部科技示范工程”。

杭州钱江世纪城人才专项用房项目11号楼, 地下2层, 地上30层, 建筑高度95.1m。采用钢管束组合结构体系, 该工程于2015年2月开工建造, 2015年5月顺利封顶 (见图6) 。

1.2 远大可建研发及应用成果

1.2.1 装配式斜支撑节点钢结构框架体系

远大可建钢结构住宅产业化研发定位多高层建筑。结构体系采用其自主研发的装配式斜支撑节点钢结构框架体系, 并以该体系为核心, 配套研发使用的梁、柱、楼板、墙板等, 最终形成一套完整的钢结构住宅系统, 并于2012年申请获得国家发明专利[7] (见图7) 。

柱采用箱形截面钢柱, 钢柱侧边设置斜向支撑, 形成一个整体钢立柱[8]。支撑形式分为节点加强型斜撑和X形斜撑 (见图8) 。该立柱结构强度高, 组装方便, 可工业化、标准化生产。

该体系可应用集成式组合楼板, 由钢筋混凝土压型钢板组合楼板集成水、电、暖、通风系统的架空钢框架夹层 (见图9) 。该楼板系统集合了结构、围护、装饰及水电系统, 实现了钢构焊接、混凝土浇筑、楼面装饰以及所有水、电、暖、通风系统的横向管线敷设等工序的工厂化施工, 显著提高建筑装配率。钢柱与组合楼板的连接采用插入式套装, 整体钢立柱两端设有导向板, 便于插入组合楼板设计位置, 然后用高强螺栓连接或者法兰连接 (见图10) 。

墙体系统主要采用模块化墙体[9,10]。墙体以冷弯薄壁型钢作为骨架, 以保温防潮性好的发泡材料作为墙体, 墙体四周采用软性材料密封, 在内部集成电线、控制线、开关、插座等。墙体上可预装内、外装饰面板。墙体安装有销钉, 便于与框架结构连接固定。

1.2.2 工程案例

“小天城”位于湖南省长沙市, 建筑面积18万m2, 于2015年建成。该建筑高200多m, 19天完成现场结构施工 (见图11) 。

“T30A塔式酒店”位于湖南省湘阴县, 建筑面积1.7万m2, 于2011年完工。该建筑共30层高, 15天完成结构施工, 无现场湿作业 (见图12) 。

1.3 中建钢构研发及应用成果

1.3.1 装配式绿色钢结构建筑

中建钢构于2015年提出一种集成装配式绿色钢结构建筑[11], 适用于低层及多高层建筑, 采用钢框架结构体系、钢框架-支撑结构体系。

梁、柱截面形式采用常规截面, 其中柱主要采用箱形截面钢柱, 梁为H形钢梁。如图13所示, 梁柱节点采用螺栓连接, 连接节点采用钢柱预留牛腿端部, 无现场焊接工作。

楼板系统一般采用钢筋桁架楼承板。施工现场免支模, 底模采用覆塑板, 可拆除回收循环利用, 避免后续吊顶施工, 且可以实现立体交叉作业, 可缩短主体结构施工周期, 降低综合成本 (见图14) 。

墙体系统采用蒸压砂加气混凝土板 (AAC板) 作为基墙, 保温装饰ET板为面层[12,13]。该墙体容重较轻, 安装方便, 与框架连接节点工艺成熟。

1.3.2 钢结构模块化建筑

钢结构模块化建筑是中建钢构住宅产业化的另一个系列, 同样应用于低层和多高层建筑, 采用钢框架结构体系。

该系统向部品化、模块化发展, 将结构划分为一维柱模块和二维梁模块 (见图15) 。梁、柱截面形式采用常规截面, 其中钢柱一般采用箱形截面, 钢梁一般采用H形钢梁或箱形截面。二维梁模块与一维柱模块的连接节点设有短柱, 并采用高强螺栓连接 (见图16) 。

楼板系统采用集成装配式楼板。内层为桁架组拼模块、龙骨及发泡混凝土, 外层为水泥纤维板、增强板及装饰地板。同时电缆管、水管等集成在楼板内部。该楼板具有可工业化生产、异地循环使用等优点。

墙板系统采用集成装配式墙板。墙体骨架由方钢管、C型钢、支撑条等组成, 由发泡混凝土形成墙板, 外侧加装铁丝网、水泥纤维板、玻镁板 (内墙) 或涂料 (外墙) 。墙板框架内可以加设电缆管及水管, 集成化程度高, 可工业化生产。

1.3.3 工程案例

中建钢构大厦位于深圳市, 高166.7m, 建筑面积5.5万m2。该建筑采用中建钢构装配式绿色建筑体系, 于2015年封顶, 被评为“住建部科技示范工程”, 并获美国LEED-CS金级认证 (见图17) 。

武汉某开发区一栋2层的钢结构别墅, 由10个二维长方形模块组成, 于2015年7月完工, 成为国内首个模块化绿色钢结构住宅 (见图18) 。

2 我国钢结构住宅产业化的发展趋势

2.1 国家政策方面

2013—2016年, 中央先后出台《绿色建筑行动方案》《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》[14,15,16,17]等4项相关文件及多项配套文件推广钢结构建筑, 增加钢结构在公共建筑领域的应用, 并要求在地震等自然灾害高发地区推广轻钢结构集成房屋等抗震型建筑。2016年6月1日实施的《中国地震动参数区规划图》GB18306—2015正式取消了不设防地区, 钢结构住宅良好的抗震性能将有更广大的市场。这些政策文件将促进我国住宅钢结构产业化的健康发展。

2.2 尽快完善钢结构住宅的相关标准、规范

目前, 国内很多钢结构企业在做住宅产业化相关方面的研发, 但在产品质量、通用性、协调性等方面还需要政府相关部门的规范和引导。

1) 钢结构住宅产业化研发的关键技术的可靠性, 如新型结构体系、新型节点连接等, 需要完善的相关标准、规范证实其可靠性并需要相关审定认证制度。

2) 钢结构住宅产业化的相关构件及集成化楼板、墙板系统大多于工厂工业化生产, 需要完善的质量检测技术及检测标准对相关构件和集成化系统进行质量检测。

2.3 借鉴国外钢结构产业化研发经验

日本、欧美等国家钢结构住宅产业化发展较早, 具有独特的优势特色。例如日本的住宅超市, 消费者自主选择各类住宅产品, 设计师进行调整修改后, 生产、施工只需一周到几周时间完成。我国部分企业已经开始逐步借鉴日本及欧美等国家的优秀钢结构住宅体系, 如无比钢结构体系、轻钢木结构体系等。利用国外优势经验并结合我国实践开展新的研发, 是钢结构企业进行钢结构住宅产业化研发的途径之一。

2.4 钢结构住宅部品的工业化生产

目前我国钢结构企业的住宅产业化研发还处于发展阶段, 各企业的钢结构产业化系统依旧存在一定程度的现场湿作业, 如混凝土的浇筑, 楼板、墙板与框架连接节点的现场后补处理等。但工业化、规模化生产的观念已逐渐深入企业内部, 利用钢结构工厂优势及条件, 实现钢结构住宅构件的工业化、规模化生产, 同时减少施工现场湿作业, 缩短工期, 减少工程造价, 将是我国钢结构住宅产业化未来发展的重点、难点。

2.5 钢结构住宅产业化研发团队一体化

住宅产业化是一个整体系统, 涉及设计、制作、运输、施工、装饰装修、管理等全方位工作。钢结构住宅产业化需要在研发阶段融合各方面的工作, 例如装饰装修材料与楼板、墙板系统的集成化, 结构部品的设计需要考虑运输造价、施工现场无湿作业以及如何减少对二次装饰装修的影响等问题。因此, 钢结构住宅产业化的研发团队不能只有结构设计人员, 还需要建筑设计、工厂加工工艺、现场施工安装、装饰装修材料等各方面技术人员参与。各专业技术系统化的整合将推动我国钢结构住宅产业化快速发展。

2.6 绿色建筑的发展

我国已逐渐从提高住宅数量向提高住宅质量和功能方向转变, 因此对建筑材料的质量要求也越来越高。绿色建筑越来越受到社会的重视, 民众对节能建筑的需求势必推动钢结构住宅节能化、环保化的发展。目前, 钢结构住宅产业化中的各种部件已逐渐展示出其节能环保优势, 例如梁柱构件的可拆卸循环使用, 楼板、墙板系统材料由单一材料向复合材料发展, 幕墙系统的节能化发展, 减少现场湿作业对环境的影响等。钢结构企业对绿色建筑的关注度逐步提升。

2.7 计算机软件的应用

随着各钢结构企业对新型结构体系、部品的研发, 现有设计软件显示出一定的缺陷性, 而大型的有限元分析软件如ANSYS、SAP等, 操作繁琐, 效率不高, 需加快现有设计软件的发展更新。

钢结构住宅产业化涉及建筑全寿命周期, 如何利用计算机网络及软件将建筑全寿命周期有机联系起来, 提高住宅建造过程中设计、生产、运输、安装等的协调统一, 将是重要的发展趋势。

3 结语

历经10多年的发展, 钢结构住宅产业化的理念已逐步深入我国各钢结构企业, 部分龙头企业已形成其独具特色的钢结构住宅产业化系统, 并已完成一些样板工程, 且建筑类型覆盖面广泛。未来, 龙头企业必定会利用自身优势, 逐步完善缺陷, 同时不断创新;其他企业也会奋起直追, 逐步开展钢结构住宅产业化相关内容的研发, 共同发掘钢结构住宅市场。