摘要:本文概述了輕鋼結構在建筑中的應用發展勢態, 針對我國鋼材市場供大于求的現狀, 提倡在建筑中大力推廣輕鋼結構體系, 并指出在推廣中存在的問題及其發展的方向。
引語
現代輕鋼結構主要是指使用輕質材料作為圍護材料的單層實腹門式剛架結構,一般具有輕型外墻和輕型屋蓋。輕鋼結構以其施工速度快的特點,于二戰時期在戰地軍營、倉庫等設施中得到了廣泛的應用和發展。目前在英、美等發達國家中,輕鋼結構已經成為主要的建筑結構形式,并且相關的輕鋼結構設計理論、制造工藝和作業技術都發展得相當完善。在我國,受到冶金行業發展的限制,在過去相當長的時間內,鋼結構一直由于造價高昂而很少應用到建筑工程中。現在我國鋼產量已經突飛猛進,躍居世界第一位,供應遠遠大于需求,鋼材的價格也相應下滑。在這樣的形勢下,輕鋼結構在我國建筑行業中悄然興起。相比于傳統材料,輕鋼結構在建筑的應用既擁有得天獨厚的優勢,也面臨著很多發展難題。
1. 輕鋼結構建筑的優勢
(1)施工周期短,作業方便,更具經濟性。輕鋼結構可以實現在工廠生產線批量生產,然后直接運輸到施工現場進行安裝,施工效率高,周期短。而普通鋼筋混凝土建筑的施工周期普遍較長。另外,混凝土建筑的施工現場設施較多,作業復雜且具有一定的危險性。相比之下,輕鋼結構建筑的施工作業相對簡單方便,也更安全。我國鋼產量的井噴使鋼材的成本低廉了許多。而輕鋼結構在相同的外載荷、相同跨度,采用相同結構形式的情況下,比普通鋼結構鋼材的用量少得多,使得輕鋼結構更具有經濟性,符合當代集約型經濟的發展潮流。
(2)便于布置,空間利用率高。傳統磚混結構和砼結構因為材料本身所占的空間和力學性質限制了建筑空間的布置。經常出現許多難以避免的結構設計問題,既影響建筑整體的美觀,又容易留下安全隱患。而輕鋼結構自重輕,力學性能高,具有更強的抗震性能和更高的安全系數。另外,輕鋼結構體積小,也為建筑省下了不少的空間。這使得在使用輕鋼結構的建筑中,使用空間可以按照需要隨意劃分,極大的提高了空間的利用率,也使得整個建筑顯得簡約美觀。
(3)在建筑中推廣輕鋼結構,有利于保護環境。輕鋼結構屬于環保節能型產品。傳統建筑施工完成后,或多或少都會留下廢棄的磚塊、混凝土等建筑垃圾,既浪費材料,又難以清理,污染環境。而輕鋼結構在施工時現場雜物少,施工完成后余料可以回收,不會留下任何建筑垃圾,綠色環保,符合可持續發展的要求。即使以后輕鋼結構建筑需要拆除,所耗費的鋼材也可全部回收。所以,輕鋼結構建筑可謂是真正的“綠色建筑”。
2.輕鋼結構建筑存在的問題
輕鋼結構建筑體系雖然在國外經過數十年的發展,其設計理論、技術以及制造工藝都發展得相當成熟和完善。但在國內,輕鋼結構在建筑中的應用仍然是一個新東西。近幾年輕鋼結構在國內建筑行業逐漸興起,成星火燎原之勢,但仍然存在不少問題。
(1)輕鋼結構工程質量問題。相比于國外成熟的理論分析和先進的軟件及設備,國內的相關研究則落后不少。中國目前缺乏具有針對性的輕鋼結構建筑標準和規范,這導致輕鋼結構建筑工程在施工和驗收時都會遇到不少的問題,嚴重影響到整個工程的質量。由于技術或材料的原因導致的個別輕鋼結構建筑的倒塌事故更是讓人們對這一新生事物產生觀望的心理。同時,與傳統磚混結構或鋼筋混凝土結構相比,輕鋼結構建筑的防火能力也受到鋼材本身的物理性質限制,即使經過防火處理,也難以長時間耐受高溫。
(2)社會認可度有待提高。盡管輕鋼結構建筑具有施工簡便、造型美觀、空間大等優點,其在國內仍然是新興事物,人們對它的認可度仍普遍較低。特別是在選擇住宅時,大多數人們對輕鋼結構建筑的安全性、舒適性等存在諸多疑慮。人們的這種擔心,正是由于對輕鋼結構建筑缺乏了解。這就需要業內人士加強宣傳力度。同時,“事實勝于雄辯”,一個高質量的示范工程可以有效的向人們展示輕鋼結構建筑的優勢,提高其社會認可度。
(3)相關人才、技術的缺乏。在目前的高等院校教學內容中,鮮有涉及輕鋼結構在建筑中應用的相關知識,同樣施工工地上也相當缺乏熟練的輕鋼安裝工人。正是人才和技術的缺乏拖慢了輕鋼結構建筑發展的腳步。科學技術是第一生產力,只有相關的人才和技術的進步,才能推動整個輕鋼結構建筑行業的發展。國內輕鋼結構建筑仍屬于起步階段,關于輕鋼結構的理論分析、結構設計和制造工藝都與國外相差甚遠,這也必然導致國內難以建設出高質量的輕鋼建筑示范工程。盡管目前國內相關人才和技術極度匱乏,但隨著國內一些單位和企業積極引進國外的先進技術和設備,這些問題都能得到很好的解決。
結語
相比于傳統建筑,輕鋼結構建筑施工周期短,作業方便,經濟性好;便于布置,空間利用率高;同時節能環保。盡管具有上述優勢,輕鋼結構建筑在我國的發展仍屬于起步階段,面臨著諸多問題。隨著國家經貿委和建設部一致通過將輕鋼結構在建筑中的應用列為國家重點技術創新項目,輕鋼結構建筑具有美好的發展前景。高新技術和設備的引入也會極大的推動輕鋼結構在建筑中的廣發應用。發展輕鋼結構建筑給中國的集約式經濟發展模式帶來新的增長點。隨著相關技術的成熟和體系的完善,相信在不久的將來,輕鋼結構在建筑中的應用必然會給整個建筑行業帶來一場深層次的革命。
參考文獻
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