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钢结构住宅的前景
浏览: 发布日期:2017-02-28

钢结构住宅在欧美已经有百年历史,由于具备其他结构无法比拟的优点,钢结构住宅已给住宅建筑产业带来了一场深层次的革命,从设计!施工!到一系列新材料的使用都出现了革命性的变化,因而在国际范围内代表了未来的住宅发展方向。在美国普通的低层民用住宅中,采用轻钢结构,特别是采用镀锌轻钢龙骨作为承重结构体系应用于住宅建造所占的比例,从90年代初的5%已发展到现在的25%左右。日本、澳大利亚、英国、意大利等国也早已把钢结构用于住宅,并研究开发出完整的节能环保型的轻钢住宅结构体系。

  我国钢结构住宅起步很晚,20世纪80年代中期,随着改革开放的不断深入,工业化的轻钢别墅也进入我国,如上海龙柏饭店!大连桃园山庄!北京光明公寓等,这些别墅大都供外国人居住。近几年,苏州!广州又从美国!澳洲引进2~3层别墅,其房屋的承重骨架!围护结构的设备等全套从国外引进,中方只负责基础、地坪及房屋构件的组装。我国的钢结构住宅的研究和应用始于20世纪90年代末,大规模研究开发!设计制造!施工安装钢结构住宅建筑还是近二三年才发展起来的。目前,在北京、天津、广州、深圳等地开展低层、多层和高层钢结构住宅试点工程,已经建成30多万平方米,但还处于研究和试点工程阶段。

  虽然,钢结构住宅在我国起步较晚,但这种新型建筑体系有可能使房地产业、建筑业、冶金业等行业集合成为一个新的产业体系。基于这一点,为了推进住宅的产业化,国务院于1999年在第72号文件中明确提出:发展钢结构住宅,扩大钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。由此可见,钢结构住宅,是我国生产力发展到一定阶段的必然产物,必将成为住宅产业的一支新生力量。

  3、钢结构住宅的优越性

  钢结构住宅建筑是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架,同时配以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构建造而成,其中主要承重骨架是由钢构件或钢管(圆管或矩形管)混凝土构件所组成。在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面:

  3.1 强度高、自重轻、抗震性能好

  钢结构体系轻质高强,可减轻建筑结构自重的30%,大大降低基础的造价;钢结构是柔性结构,有很好的抗震,同时结构安全度高,受损轻,而且由于钢材便于加工,灾后容易修复。

  3.2 功能区分割灵活

  传统的砖混、钢筋混凝土的结构自重大,进深和开间相对较小,梁、柱粗大,空间利用率较低,而且拆除不便。随着社会的进步,人们审美观的改变,使用功能要求的需要,因而开发坚固耐久、多功能、大开间、易于改建,便子拆除的新型钢结构住宅,则是住宅建筑和结构发展的重要趋势。钢结构住宅户内有效使用面积可提高6%一8%,寿命可达90年以上,成本可降低5%,建筑风格更灵活丰富,户内空间可多方案分割,满足不同用户的需求。

  3.3 工业化程度高,施工方便、工期短

  由于钢结构构件可以实行工广化生产、尺寸精度高,现场安装方便,所以现场作业量小,工业化程度高,施工方便。同时,由于施工机械化程度高,加快了施工速度。另外,钢结构除基础外,构件全部由专业工厂标准化生产,建筑质量容易保证,各构件运抵现场组装,施工现场文明 ,噪声少;施工作业受天气及季节影响较小,并且可以工厂制作与现场安装平行进行,甚至一些标准的住宅体系,可以随订货,随建造,大大缩短建造周期和有时间。

  3.4 便于住宅产业化、可持续发展化

  钢结构构件适宜工厂大批量生产,并且能将防水、保温、节能、门窗等先进成品集合于一体,成套应用,同时还能将设计、生产、施工一体化,提高住宅产业化的水平。另外钢材可以回收,再生利用率

  高。建造和拆除时对环境污染较少且改建和拆迁容易,节能指标可达50%以上,属于绿色环保建筑体系,符合我国可持续发展的要求。

  4、钢结构住宅面临的问题

  钢结构住宅具有以上的综合优势,因而受到各方的重视。但目前,中国的钢结构住宅还只是处于起步阶段,研究力度还不够,实际设计和施工还存在不少争议和问题需要解决。

  4.1 钢结构住宅技术问题

  首先,全国已兴建了部分钢结构住宅,基本上是等效采用外国标准,缺乏有针对性的适合中国国情的钢结构住宅规范,所以应该有计划地建造一批试验工程,逐步使该技术在国内成熟起来,同时中国已加人WI'0,编制规范考虑与国际接轨问题也是必不可少的。第二,钢结构住宅建筑要以建筑设计为主导,其他专业紧密配合。不但要遵循住宅建筑设计一般原则,还要特别注重如何发挥钢结构的优势。一方面考虑钢梁跨度可增大、结构开间更灵活、尽量为住户创造更大的空间;另一方面,还要考虑如何避免钢结构带来的平、立面单调呆板的问题。这两方面都要处理好。第三,为了更好地推广钢结构住宅,设计和制规范时,要保证构件制造实现工厂化生产,便于运输,还要保证现场安装连接方便,施工迅速。第四,关于施工资质问题,上级主管部门要加大审核力度,实现资质审核规范化、程序化。

  4.2 设备配套、原材料供应问题

  建筑设备应与钢结构住宅配套,是住户首先关心的问题。要选用和开发适合钢结构住宅的各项配套设备,如:室内装修、高档厨卫设备、室内生活配套设备以及室外管线、绿化环境等。目前,大部分钢结构住宅需用原材料都可以在国内配套,但仍有一些高档材料需要进口。因此尚需加大材料研发力度。

  4.3 降低成本问题

  从原材料角度看,现阶段红砖的价格肯定比钢材和其它新型墙体材料便宜,造成钢结构住宅的主体结构造价和内墙造价略高于砖混结构,即使这样,如前所述,考虑到多方面因素,钢结构住宅的综合造价仍然是有优势的。另外,使用红砖,意味着要丧失大面积优质的田。因此,国家已明确限制使用红砖。所以关于钢结构住宅的造价问题,应结合中国国情,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,提高其综合经济效益。

  4.4 钢结构防火、防腐蚀、抗冲击问题

  建筑用钢是否耐腐蚀、耐火,直接决定了钢结构住宅的质量。有资料显示,无任何防护措施的普通钢材一旦遭遇腐蚀或火烧,15~20分钟便会软化,丧失其承载能力。因此,研究新型的防火、防腐蚀材料是当务之急。除此之外,虽然钢结构具有较好的延性,但去年的“9·11”事件使人们更加关注高层钢结构住宅的抗冲击性能。

  4.5 实用性人才缺乏问题

  目前,具有钢结构住宅设计经验的技术人员和施工技术工人较缺乏,致使一些开发商不敢轻易采用钢结构形式。这不能不说是一种缺憾。

  4.6 钢结构住宅的宣传和国际交流问题

  钢结构住宅在我国属于一支新生力量,大部分用户对其缺乏了解。因此要广泛宣传开发钢结构住宅的益处,完善不同类型结构设计规范和施工技术标准,建立一个能与传统建材相竞争的钢材供应网,研制新型的轻质保温墙体材料以及与之配套的辅助材料,做好示范工程,加强信息交流,发布行业动态,寻求国际间的广泛合作。另外,中国的钢结构住宅产业不能完全局限于“自力更生,自主开发”一条路,应该打开大门,面向世界,吸收和借鉴国外成熟的先进经验。只有这样才能加快其产业化进程,满足中国住宅市场对住宅产品的数量和质量不断增长的需求,从而促进我国钢结构住宅的发展。

  5、钢结构住宅前景和方向

  5.1 钢结构住宅前景

  从以上分析来看,钢结构住宅以独特的优势必将成为我国建筑行业一个重要的组成部分。根据发展趋势来判断,我国钢结构住宅存在巨大的市场潜力和发展前景。主要原因表现在以下几个方面:

  物质基础上,我国的钢产量早已跃居世界第一位,从1996年开始,我国钢产量已经连续几年突破1亿吨,2001年高达1.5745亿吨,钢材产量和质量持续提高,钢结构的造价也相应有较大幅度的降低。钢材供过于求的新形势,为我国发展钢结构住宅创造了良好的局面。更何况,随着中国进人W'I'0,我国建筑钢材品种将更加丰富多样,价格也将更加合理。这为我国发展钢结构住宅打下坚实的物质基础。这必将促使钢结构住宅得到快速发展。

  技术条件上,随着我国高科技的发展,针对钢结构的高新技术也得到了迅速发展。比如高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及焊接新材料的开发应用,都为钢结构住宅的高效制作和生产创造了良好条件。

  政策方面上,建设部于2001年底发布了《钢结构住宅建筑产业化技术导则》,该文件为规范和促进我国钢结构住宅建筑的发展,探索适合中国国情的钢结构住宅产业化发展道路,提供了有力的政策指导。并且于今年年初,建设部、国家冶金工业局联合组织建筑用钢技术协调组制定《国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》。此外,淘汰粘土砖等强制性政策、措施的推行,也将为促进钢结构住宅的推广起到积极作用。

  5.2 发展方向

  由于钢结构设计的灵活性,使得住宅体系除了高层建筑外,低、多层住宅也有良好的适应性,同时发展别墅在低、多层住宅中,可采用轻型钢结构如冷弯C型钢或者小型热轧型钢组成龙骨结构体系;高层建筑则可采用热轧H型、焊接H型、焊接箱型、冷弯薄壁方钢管内灌混凝土、圆钢管内灌混凝土等组成钢框架体、钢支撑框架体系、钢框架混凝土剪力墙体系等;而建造别墅和农村建筑则可采用墙柱体系。

  6、结论

  住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路,随着当今世界科技的飞速发展和信息时代的到来,房屋产业化生产已不再是遥远的梦想,而钢结构体系住宅正适合于产业化生产。钢结构住宅建筑技术的不断提升和创新,为住宅的标准化!多样化!个性化,特别是产业化奠定了坚实的基础。建设部科技研究攻关计划中也把钢结构住宅建筑技术纳入其中,开展全方位的系统开发研究和试点示范,又发布了钢结构住宅产业化技术导则,在国家的有力推助下,我国的钢结构住宅建筑呈现出蓬勃发展的势态,其研究和发展具有很大的空间和潜力,随着建筑技术!工艺和材料的不断进步,钢结构住宅将成为住宅建筑的主要结构设计选择类型。

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