鋼結構住宅的應用和推廣

林 芹

(鹽城工學院土木工程學院，江蘇 鹽城 224051)

鋼結構住宅的應用和推廣

林 芹

(鹽城工學院土木工程學院，江蘇 鹽城 224051)

從結構強度、施工周期、抗震性能、防火性能等方面，介紹了鋼結構住宅的特點，論述了發展鋼結構住宅的意義，提出了我國發展鋼結構住宅需考慮的問題，有利于實現建筑產業的可持續發展。

鋼結構，住宅，節能，鋼材

1 概述

近年來，說到空氣污染，說到霧霾，人們首先想到的污染源是機動車的尾氣排放和重工業生產的廢氣排放，人們漏掉了建筑行業對空氣質量也有很大的影響。研究表明：引起全球空氣污染和氣候變暖的有害物質中，有一半以上是在建筑業的運作過程中產生的，例如，建筑材料的生產過程和建筑施工過程等會產生大量的灰塵。我國是世界上人口最多的國家，在既有建筑中，住宅建筑占有很大的比例，而傳統的住宅建筑體系大部分是用磚混結構和鋼筋混凝土建造而成，在生產過程中要消耗大量的實心粘土磚、水泥、砂子和石子等，這些原料的生產不僅污染了環境，且一部分是不可再生資源，這不符合我國目前大力發展綠色環保可持續建筑的政策，這時鋼結構住宅體系的誕生正好解決了這一難題。

人們談起鋼結構往往想到的是火車站、汽車站、體育館、國際會展中心等公共設施建筑，很少有人想到鋼結構住宅，鋼結構住宅的構件一般是在工廠生產好，在施工現場完成拼裝。鋼結構住宅的主要承重構件采用型鋼，例如H型鋼、冷彎薄壁C型鋼等，并輔以柱間支撐，通過螺栓或焊縫等方式連接，屋面和樓面采用壓型鋼板組合樓板，墻面采用復合保溫墻板圍護而成的新型建筑體系。

2 鋼結構住宅的特點

1)強度高、重量輕。鋼結構住宅是以鋼材作為承重構件，鋼材的容重大，但是強度比混凝土、磚石、木材要高很多，鋼材的容重與強度的比值與其他建筑材料相比是最小的。數據顯示：鋼結構住宅主體結構的含鋼量每平方米為40 kg～100 kg，壓型鋼板的重量低于10 kg，鋼結構的自重僅有混凝土結構1/4～1/3左右，大大地降低了基礎造價。

2)鋼結構構件工廠生產，現場安裝，工業化程度高。鋼結構住宅一般先將鋼架豎起來，鋼結構的柱子取3層～4層作為一個施工段，在現場一次吊裝并糾正，再涂上防腐、防火材料，樓板用預制的壓型鋼板組合樓板，墻面用復合保溫材料，鋼結構住宅在生產過程中，不受生產環境和自然條件的影響。

3)施工周期短。鋼結構住宅是工廠生產、現場安裝，一般三四天就可以建一層，快的只需一兩天，例如，一幢2個單元6層高的鋼結構住宅的建設周期僅需1個月，而建造同樣規模的磚混和混凝土住宅則需要半年以上的時間，鋼結構住宅加快了資金周轉，降低了建筑成本。

4)抗震性能好。由于鋼材有良好的塑性和韌性，地震時鋼材能發生良好的變形能力，通過變形吸收了能量，改善了構件的受力，防止地震時建筑物突然倒塌而發生災難性的破壞。國內外的震后資料調查表明：磚混結構和混凝土結構的房屋大都倒塌，而鋼結構房屋并沒有大面積塌陷。

5)符合綠色節能可持續發展的建筑。型鋼作為主要受力構件，保溫隔熱墻板作為圍護構件，降低了水泥、砂、石和粘土磚的用量，減少了使用不可再生資源。并且鋼材可回收利用，對環境污染小，屬于綠色環保的可持續發展建筑。

6)防火性能差。鋼結構耐火能力差，隨著溫度的升高而迅速喪失承重能力，因此鋼結構住宅應使用不同的方法進行防火，例如：刷防火涂料、采用封閉的結構等。隨著鋼結構住宅的發展，各種配套的防火涂料出現，鋼結構住宅的防火已經不再是問題。

7)防銹蝕能力差。暴露在大氣中的鋼結構容易產生銹蝕，因此鋼結構住宅的圍護費用較一般的傳統建筑高。鋼結構構件經過徹底除銹并刷防腐油漆，銹蝕的問題并不嚴重。近年來，耐候鋼具有良好的抗銹性能，已經逐步推廣應用。

3 發展鋼結構住宅的意義

1)節約能源和資源。建筑業本身就是能源消耗大戶，對環境產生了嚴重的影響。據統計，我國建筑業的能耗超世界平均水平4倍，人們對生活水平的要求越來越高，人均耗能也越來越高，產生的二氧化碳廢棄物越來越多，傳統的建筑不考慮生態平衡，對自然環境造成了極大的影響。鋼結構住宅以其先進的建筑技術特點使得節能技術得到了很好地應用，與鋼結構住宅配套的保溫復合墻板、組合樓板等新型材料，完全符合建筑節能和環保的要求，據數據統計可以達到節能50%左右的目標。由于鋼結構住宅建筑用材的特點，大大地減少了傳統建筑模式對耕地和農田的破壞，數據顯示，建筑上使用的實心粘土磚每年要毀田10萬畝以上，造成資源嚴重浪費。

2)提供更好的生活環境。鋼結構住宅由于使用的新型保溫復合墻面材料，使其更加的節能、保溫、舒適，為用戶每年節省數量可觀的空調、暖氣等費用。鋼結構住宅內部空間大，可靈活地布置房間。由于鋼結構住宅良好的塑性，通過變形可吸收、消耗掉大量的能量，減少地震和臺風等自然災害對房屋的破壞，保證人們的生命安全。

3)推動新型產業的發展。發展以節能環保、綠色、低碳為特點的新興產業是世界范圍內產業結構調整的主要方向。鋼結構住宅的發展與綠色建材、節能環保等產業密切相關，鋼結構住宅的發展勢必會帶動一系列產業的開發研究，例如，建筑設計產業、綠色建材產業、節能環保產業和可再生能源等，這樣有利于提高產業競爭，增加就業的崗位。

4 我國鋼結構住宅的發展需考慮的問題

1)大力推廣鋼結構試點住宅。近年來，我國鋼結構建筑發展較快，但住宅領域使用鋼結構較少，僅在京、津、滬地區有試點工程，大部分住宅仍然是鋼筋混凝土結構和磚混結構。如果鋼結構住宅能夠被建設單位、設計單位和用戶認可的話，那將會對鋼結構行業以及我國綠色環保可持續發展的建筑業做出重大貢獻。

2)加強與鋼結構相關的技術設計和施工人員的素質培養。目前，國內建筑結構設計在鋼結構住宅設計方面經驗并不足，設計方案過于保守，用鋼量大，成本高。國內的高職、本科類院校的教學內容沒有涉及或很少涉及到鋼結構住宅方面的知識，使得我國鋼結構施工人員對這方面的知識知之甚少。因此必須加強鋼結構設計人員和施工人員的繼續學習和培訓，通過理論和實踐相結合，提高其技術水平。

3)完善鋼結構住宅方面的技術標準和規范。針對鋼結構住宅設計的技術標準和規范并不完善，例如，輕鋼龍骨承重體系，缺乏對其受力狀況和結構安全性、耐久性的系統分析，也沒有相應的實驗數據，使得這方面的結構設計沒有相關的規范依據。因此，建造試點工程是迫切的，有計劃的建造一批試點工程引進相關技術，在經驗的基礎上編制相關的鋼結構住宅技術標準和規范。

[1] 劉君霞.鋼結構住宅的發展趨勢和推廣[J].建材世界，2014，35(1)：48-49.

[2] 郝際平，張 光.對鋼結構校舍綠色建筑屬性的淺析[J].西安建筑科技大學學報，2010，2(2)：46-51.

[3] 梅宇華.鋼結構體系建筑研究——鋼結構住宅的開發與設計[D].上海:同濟大學碩士學位論文,2005.

[4] 陳 瑞.可持續發展建筑技術與對策探討[D].杭州:浙江大學碩士學位論文,2006.

Application and promotion of steel structure residence

Lin Qin

(CollegeofCivilEngineering,YanchengCollegeofIndustry,Yancheng224051,China)

Starting from aspects of structural strength,construction duration,seismic performance and fire-proofing performance,the paper introduces the features of steel structure residence,discusses the meaning of developing steel structure residence,and points out matters needing attention in promoting domestic steel structure residence,which will be good for realize sustainable development of building industry.

steel structure,residence,energy saving,steel material

2015-10-20

林 芹(1980- )，女，講師

1009-6825(2015)36-0039-02

TU391 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A