低層鋼結構住宅在延安地區的應用分析

■閆竹玲，孫 冉 ■延安大學建筑工程學院，陜西 延安 716000

1 低層鋼結構住宅的發展現狀

鋼結構具有強度高、塑性韌性及抗震性能好等特點，因而在國內外的應用越來越廣泛。在一些發達國家，鋼結構建筑的建筑面積占到建筑總面積的40%以上，而建筑鋼材用量占到全國鋼材總量的50%以上;鋼結構的結構形式從過去的其它結構形式已發展到現在的預制裝配式低層鋼框架形式，這種結構形式施工的速度很快，可以做到環保、節能和可持續發展。因為鋼結構可以提供結構抗震性能良好的住宅建筑，所以國外發達國家人們越來越喜歡用鋼結構作住宅建筑，實踐表明，鋼框架結構在國外的應用越來越普及。

到2003年我國鋼產量已突破兩億噸，而且鋼材的質量、品種、規格也都達到國際水平，將為我國鋼結構的應用和發展提供了物質基礎。隨著國內住房體制的進一步改革，住宅建筑將是我國未來很長一段時間內需求量較大的建筑產品，因為鋼結構具有其他建筑不具備的優良的特性，被稱為“綠色、可持續發展的生態建筑體系”。近年來，國家相關政策積極倡導在國內發展鋼結構的住宅建筑并將其產業化，同時，在北京、上海、天津、湖北等地建了一些鋼結構多高層住宅小區，并逐漸向低層鋼結構住宅發展。經調研資料顯示，鋼結構建筑的相關規范和標準已出臺，國內鋼材已比較充足，也有一系列的鋼結構試點建筑建成，使得我國鋼結構住宅產業逐步進入了高度的發展期。

2 低層鋼結構住宅體系的優越特性

因為鋼材具有良好性能，使得低層鋼結構住宅建筑與其他材質的結構相比，有著良好的特性:

(1)由于鋼材強度高，可以將構件做得細而長，設計時將結構空間設置成較大開間，并在大開間結構內，根據住戶的需求進行自由分隔開，比較方面靈活，同時鋼構件截面小可以減少建筑內結構構件所占的面積，以增大房屋室內空間;與其他結構相比鋼結構因強度高桿件細而使得結構自重輕，這樣可以降低鋼結構施工時的勞動強度，同時結構自重輕可以降低基礎所承受荷載，因而鋼結構基礎處理的造價將會降低;

(2)鋼材塑性韌性好，使得鋼結構的延性或抗震性能比較好，能很好的消耗地震帶來的荷載能量，使結構在地震時不會輕易被破壞;

(3)鋼結構建筑的建造一般是工廠成批制作好構件，在現場安裝，安裝都屬于干作業，機械化程度高，施工速度快、周期短，可以降低施工的間接費用成本，同時干作業不會給周圍環境帶來污染;

(4)鋼結構的原材料可以循環使用，現在的鋼結構建筑等用到使用壽命期末時，再回收鋼材到煉鋼廠，重新冶煉成新構件使用，相比較構件的原材料成本比直接購買材料降低了，也符合國家可持續發展相關政策;

(5)鋼結構一般都是框架結構，維護構件用新型墻體材料，可以做到整體建筑物節能、節水、綠色環保，符合21世紀生態新型建筑設計理念。

3 低層鋼結構住宅體系的在國內的發展前景

由前面的內容可知，低層鋼結構住宅在國內的發展前景將會很好，其原因在于:

(1)低層鋼結構住宅建筑體系能充分發揮鋼結構的延性好、塑性變形能力強，具有良好的抗震性能等特點;鋼結構住宅比傳統的住宅能更好地滿足建筑上大面積和使用輕質墻板來提高房屋的有效使用面積率的需求，使鋼結構住宅的實際單位使用面積造價與磚混結構住宅的造價接近;而且，鋼結構住宅體系工業化程度高，現場濕作業少，符合環保建筑施工的要求，結構所用材料主要是綠色、可回收或易降解的材料，在建筑拆除時，不會造成很多垃圾，迎合我國建筑綠色、環保、安全的大致思路要求。

(2)我國鋼產量能為鋼結構建筑的發展提供物質基礎，國家政策、規范、標準、試點經驗技術為鋼結構的發展提供技術條件，國家住宅產業化為鋼結構發展指明了道路;另外，國家墻體改革及新型墻材的研制、應用、推廣及發展為鋼結構發展的維護結構提供了保證;21世紀新型生態建筑設計理念為鋼結構住宅建筑的發展空間打開了新的局面和市場，如延安新區大型項目的建設，將為新型建筑的建設和新型墻材的應用提供很大的發展機遇和發展空間。

(3)國內一些中小型城市、鄉鎮正在大力搞基本建設，處于建筑的更新換代時期，正需要一種跨越時代的具有里程碑的建筑來代替目前的住宅建筑，而鋼結構又處在國家產業化時期，所以將鋼結構住宅引入這些地區，并逐漸深入研究和完善降低鋼結構建筑整體工程造價、提高鋼結構住宅的使用期維護措施，將使國內居住條件更上一層樓，同時將國家住宅產業化向前推進一大步。

(4)低層鋼結構住宅的應用發展將能帶動各類新型墻材產業的發展，同時鋼結構住宅綠色環保、符合可持續發展政策，該類結構的發展將能推動我國國民經濟及地方經濟的發展。

4 延安地區引入低層鋼結構住宅結構體系的優勢

在陜北延安地區，發展低層鋼結構住宅結構體系與東南沿海地區相比，更能體現其優勢:因為陜北乃至延安地區冬季時間較長，年降水量較少，氣候干燥，不利于混凝土施工，而鋼結構又適合在干燥地區使用，再者延安地區建筑大都為濕陷性黃土地基，如采用鋼結構將使上部結構自重輕，地基相對容易處理，這樣就突出低層鋼結構住宅的優勢之處;同時，低層鋼結構相比其他結構施工速度快、工期短，能減少因冬季施工所引起的溫度問題;低層鋼結構住宅結構體系的墻材一般選擇與其相配套的新型墻體板材，有比較好的保溫、隔熱性能，在建筑節能方面有明顯的優勢。所以，在延安發展低層鋼結構住宅不僅可以利用低層鋼結構住宅的優勢，同時可以結合當地的社會、自然、經濟、材料、技術條件和資源等具體情況，選擇適合當地的、經濟效益好的住宅建筑結構體系。

資料表明，我國每年新建的各種建筑，不僅需要占用大量農田，而且在使用過程中對各種資源的消耗更多，這也是國家大力提倡節能的主要原因所在。從長遠來看，鋼結構住宅建筑為室內提供的使用面積較大，結構自重輕使基礎處理投資降低，結構構件細，墻材所占的比例更大，更何況鋼框架結構中采用節能板材多，這些節能板材往往是當地的一些工業廢料制成，其造價成本低;同時，這些墻材的使用將使粘土磚使用量降低，節省了大量的粘土。陜北延安這一帶是黃土流失比較嚴重的地帶，保護水土流失是這里的自然生態環境保護中的一項主要工作，所以在陜北延安引入鋼結構住宅具有長置久安的治理山河的重大意義，引入的過程中同時可以帶動陜北延安墻材的發展。延安是我國西北地區重要的能源聚集地之一，近幾年來對當地資源開發的過程中，產生了大量的工業垃圾及礦物廢料，如果這些工業廢料處理不當將使當地環境污染嚴重。經研究，這些工業垃圾及廢料可以作為建筑圍護墻體、板材的原材料，例如砌塊，板材等，而鋼結構住宅空間布置靈活，需要各類這樣的板材和砌塊。這樣，既可解決工業垃圾及礦物廢料對環境的污染，也可以大大減少黏土磚的使用，保護土地資源不被破壞。

5 結束語

由此可見，鋼結構住宅符合國家住宅產業化的目標，符合可持續性發展的戰略，并對保護耕地、提高城市建設有較大作用;在具備了國內鋼材產量、國家相應政策的支持和技術的保證后，鋼結構住宅將會具有光明的前景;同時，低層鋼結構住宅體系的應用將會促進住宅產業化的發展進程，它在建筑材料的環保性方面和給社會帶來的綜合效益方面都有重要意義;低層鋼結構住宅和傳統住宅相比，有傳統住宅無法比擬的特點，陜北延安也具有發展低層鋼結構住宅的優勢，低層鋼結構住宅在延安的應用將是可行的。因此，我們應該順應鋼結構發展歷史，把低層鋼結構住宅應入延安地區，以促進當地住宅建筑的歷史大革新。

［1］王兆譽.鋼結構住宅的發展建議［J］.黑龍江科技信息，2007(6).

［2］吳明良.鋼結構住宅應用技術探討［J］.中國科技博覽，2010(19).

［3］杜國恩，DU Guo-en.多高層鋼結構住宅在我國的發展研究［J］.山西建筑，2008(32).