文/馮磊 秦皇島中兵建設集團股份有限公司 河北 秦皇島 066000
高層鋼結構住宅經濟性分析
——以秦皇島鋼結構建筑為例
文/馮磊 秦皇島中兵建設集團股份有限公司 河北 秦皇島 066000
隨著經濟發展水平的快速增加,人們對住宅的需求也越來越高,目前我國人口眾多,尤其是城市人口大幅度增長,土地資源有限難以滿足大幅度人口增長的要求,因此高層建筑越來越受到人們的青睞,這種建筑形式不僅可以大大減少土地面積的使用,還可以使人口高度集中,減少交通壓力,提高工作效率。然而高層建筑也存在著一定的缺點,許多城市的高層建筑設計并不合理,住宅密度過大,采光效果差,安全性能有待考核,很多人對這一建筑類型存在著很多的疑慮,鋼結構住宅的出現使得人們對高層建筑住宅恢復了信心,鋼結構是一種綠色環保的建筑材料,可塑性強,強度大,具有很多的優點,適合在高層建筑住宅中進行應用,因此筆者以秦皇島的鋼結構建筑為例,對高層鋼結構住宅經濟性進行分析,對現有鋼結構的特點進行探究,希望對鋼結構在建筑行業內大范圍推廣和應用有所幫助。
高層建筑;鋼結構;經濟性分析;秦皇島鋼結構建筑
高層建筑是指樓層高度超過一定高度的建筑群,各個國家對樓層高度的界定各有不同,我國規定高于27米的住宅建筑或者高于24米的其他廠房建筑等稱為高層建筑,高層建筑的興起與地區的經濟發展水平相聯系,當一個地區的經濟發展水平和人們的消費能力達到一定程度后,建筑的高度也會有所上升,并反過來刺激經濟的增長,然而隨著樓層的增高,建筑物的安全性、可行性都會有所變化,技術難度大大增加,給建筑設計和施工帶來許多難題。鋼結構主要是由鋼材料組成的建筑結構,是目前建筑行業主要的建筑結構類型,具有密度小、易操作、耐腐蝕、可塑性好等優點,是一種可回收材料,不會對環境造成污染,因此大面積推廣鋼結構建筑是我國建筑行業及市場發展的必然結果,是對科學發展觀的響應。秦皇島位于渤海灣,是首批中國沿海開放城市,北方重要的對外貿易港口,經濟發展迅猛,人口密度大,高層鋼結構住宅的興起與秦皇島經濟發展相順應,因此本文以秦皇島鋼結構建筑為例對高層鋼結構住宅經濟性進行分析,希望對今后秦皇島鋼結構建筑的發展和推廣有所幫助。
秦皇島鋼結構建筑是當下主要的建筑結構類型之一,這種建筑類型具有諸多優點而備受建筑領域的青睞,例如可塑性強,在一定條件的作用下,可以使鋼材發生發生形變而不會折斷,使其可以裝飾成各種形狀以保證空間的足夠使用;使用年限長,可以采用度漆的方法對建筑進行保護,防止鋼建筑被酸堿等物質腐蝕;強度大,當外界壓力壓在鋼結構上時,鋼結構會發生形變,但是建筑結構不會倒塌,可以抵擋地震發生時的倒塌事件,減少人員傷亡,這些特點可以吸引更多的投資者對其進行使用,提高建筑行業質量。
鋼結構的出現使得很多以前難以施工的建筑被建立起來,大大提高了工業化程度和生產效率,對于社會的進步和發展有著非常重要的意義。鋼結構是以鋼為材料的骨架取代了傳統的木質材料的骨架,各個零件之間的連接改變了傳統的焊接或者粘合劑的連接,而是使用螺絲釘進行連接,這樣可以有效的避免焊接時噪音的出現或者化學合成的粘合劑的毒性等對人的身體造成傷害,因此鋼結構值得在建筑行業進行大力推廣,下面我們對鋼結構住宅的特點進行簡單的闡述。
第一,操作簡單,方便安裝,鋼結構都是由鋼材料骨架經過螺絲釘連接起來,在進行建筑建設時可以進行批量安裝,適合進行工廠化生產和加工。第二,這種建筑材料是一種綠色環保材料,對環境的污染小,建筑加工時沒有噪音污染,對周圍環境和人民居住危害小,并且使用這種材料搭建的建筑后期拆遷時容易進行操作,可以進行回收再利用,符合科學發展觀和國家發展的要求。第三,鋼材料密度較輕,強度小,那么簡單的結構組合就可以承擔較重的重量,而傳統的建筑材料由于承擔重量小,需要較大的體積才可以承擔起高層建筑的重量,與此同時會使建筑空間大大縮小,不利于建筑的使用,而鋼材料則有效避免了這個缺點,用料少,在有限的建筑空間內搭建出高層建筑,增加空間利用率。第四,鋼材料結構通過螺絲釘將不同部件連接起來,可以靈活進行組裝,傳統的建筑材料常常采用焊接的方法,在一定程度上限制了建筑結構的靈活轉變,也限制了建筑結構的形狀和布局的多樣性,而鋼結構的多樣性則給了設計師更多的可能性,使得很多不可能的建筑設計得以實現。第五,施工工作量輕,難度低,鋼結構材料密度輕,在進行搬運和施工時,工人工作量大大降低,同時剛建筑材料的使用還會在一定程度上降低基礎建筑成本投入,增加企業效益和社會效益。第六,鋼結構材料在使用時已經半加工完成,只需要簡單的連接即可,大大縮短了施工周期,避免了加工噪音,同時施工現場非常整潔、有序,既不會給環境帶來污染也不會給工人身體健康帶來危害,同時鋼結構建筑的施工不受環境和天氣的影響,在任何時間和地區都可以隨時進行加工,有利于施工進程的順利進行。第七,鋼結構抗壓性能好,穩定性好,當有劇烈的震動時不會發生晃動,適合進行高層建筑的建設。
綜上所述的幾點優點說明鋼結構建筑明顯優于傳統的鋼筋混凝土建筑結構,建筑性能好,有利于高層建筑的施工。
筆者以秦皇島市某高層鋼結構建筑為例,從建筑結構、建筑空間和施工過程等三方面對高層鋼結構住宅經濟性進行分析。
建筑結構方面主要有三方面因素會影響建筑造價,首先,鋼結構的含鋼量的多少會影響建筑工程造價,秦皇島市某高層鋼結構建建筑總高為48.4米,共16層,地下一層,鋼材用量26000噸,含鋼量為79千克每平方米,與傳統的建筑材料相比用量有所增加,建筑工程造價也隨之上升。這座建筑的鋼筋混凝土斷面為160000平方毫米,較之傳統的建筑材料節省了近30000平方毫米,大大減少了鋼筋混凝土的使用量,節約了工程造價。建筑材料自身的重量對建筑的工程造價也有一定的影響,建筑材料密度輕,自身重量小,建筑成本自然會下降,同時建筑工人在施工時操作快捷,并且當樓層高度增加時,將建筑材料運送到施工位置的難度也會增加,而鋼結構材料相對于傳統的建筑材料將會更加容易,運送費用將會大大降低,除此之外劇烈振動發生時自身重量的減輕無疑會使振動程度減輕,穩定性和安全性能都會增加。
鋼材料的使用還會節省建筑空間,鋼材料密度小,承擔相同重量的重物體積和面積會相對減少很多,在這座建筑物中的建筑面積僅為160000平方毫米,較之傳統的建筑材料節省了近30000平方毫米,那么有效的使用面積就會增大,我們假設會增加有效使用面積的1%,那么大約增加了600平方米的可使用面積,投資金額也會相對下降。同時鋼建筑材料使用螺絲釘連接,靈活易操作,對于新型結構和布局的搭建非常有利,使更多的建筑想象變為可能,用新穎、具有創造力的藝術形象吸引更多的投資。
鋼建筑結構除了通過建筑結構和建筑空間影響建筑工程造價成本之外,建筑物的施工過程也會影響建筑工程造價成本。鋼建筑材料在使用前會經工廠加工成為易于操作和和使用的部件,然后運送到施工現場進行使用,這樣在施工時便可以直接開始使用,原材料的加工和建筑建設施工的進程同時進行不僅可以大大縮短施工周期,節省時間,還會降低施工工人的勞務費用,秦皇島市的這座高層鋼結構建筑在施工過程中鋼結構材料被吊車直接調至施工場地,速度非???,施工過程密切配合,施工時間整整節省了近六個月的時間。并且周轉資金占用時間縮短,資金的使用率大大提高,經濟收益也得到了提升。
隨著科學技術的發展,建筑行業也朝著高質量、高科技的方向發展,與經濟發展水平同時發展起來的高層建筑也越來越受到大家的青睞,鋼結構主要是由鋼材料組成的建筑結構,是目前建筑行業主要的建筑結構類型,具有密度小、易操作、耐腐蝕、可塑性好等優點,是一種可回收材料,不會對環境造成污染,因此大面積推廣鋼結構建筑是我國建筑行業及市場發展的必然結果,是對科學發展觀的響應。秦皇島位于渤海灣,首批中國沿海開放城市之一,北方的重要對外貿易港口,近幾年來經濟發展迅猛,人口密度大,高層鋼結構住宅的興起與秦皇島經濟發展相順應,本文以秦皇島市某高層鋼結構建筑為例,從建筑結構、建筑空間和施工過程等三方面對高層鋼結構住宅的經濟性進行了深入的分析,鋼結構含鋼量的降低,鋼筋混凝土的使用量、材料自身重量的減小,建筑空間的擴大,建筑施工周期的縮短等都會影響工程造價,同時鋼結構建筑材料的使用也存在著一定的不足,例如施工技術含量高,一般的施工工人難以掌握,需要有高水平的技術人員進行相關操作,鋼結構材料在使用時還要進行周到的防護處理,避免由于雨水或者其他原因造成的腐蝕現象,因此為了保證鋼結構在高層建筑住宅中的順利使用,提高高層鋼結構的經濟性,建筑行業應該制定相關的使用規范,明確經濟條例,彌補鋼結構使用過程中的缺點和不足,相信經過完善后的鋼結構材料更適合在高層建筑結構中進行使用。
[1]曹麗娜.高層剪力墻住宅結構墻體設置的經濟性探討.《建筑?建材?裝飾》.2015 年4期
[2]王磊鋼.結構住宅產業化進程中的經濟性問題分析研究.土木工程建造與管理.武漢理工大學.2011(學位年度)
[3]汪炳生,王珺.改變剪力墻墻肢長度在剪力墻結構住宅優化中的應用.《工程與建設》.2015年2期
[4]陳向東.住宅結構設計中不同剪力墻布置方案的經濟性比較.《土木建筑工程信息技術》.2014年3期
[5]陳向東 ,住宅結構設計中不同剪力墻布置方案的經濟性比較.2014.第二屆大型建筑鋼與組合結構國際會議
[6]張紅霞.徐學東.裝配式住宅全生命周期經濟性對比分析.《新型建筑材料》 .2013 年5期