鋼結構住宅體系的深化改革與技術研究

金延俊譚 良

（1綿陽職業技術學院，四川綿陽 621000 2北川羌族自治縣公路管理所，四川綿陽 622750）

鋼結構住宅體系的深化改革與技術研究

金延俊1譚 良2

（1綿陽職業技術學院，四川綿陽 621000 2北川羌族自治縣公路管理所，四川綿陽 622750）

伴隨著我國城市化進程的步伐，城鎮住宅的需求量也將在近幾年內持續保持較高的數值，而建造“節能省地型住宅”的指導方針對我國住宅產業化發展提出了較高的要求。本文通過研究我國鋼結構住宅的特點和存在的技術問題，并分析其產業化發展中的經濟效益，提出了深化改革鋼結構住宅建筑體系和結構體系，提高其經濟效益和技術集成的思路。

鋼結構住宅；產業化；經濟效益

1 引言

我國是一個人口眾多的國家，如何解決居住問題并改善居住環境，提高人們的居住水平是我國政府亟待解決的重要問題。有關數據顯示，截止2030年，我國需建城鄉住宅將達到450億平方米，即年平均新建住宅約15億平方米。《住宅建筑規范》是我國主要推行的關于“節能省地型住宅”的技術標準，有助于推進我國工程建設標準化體系的改革進程，從而推動住宅產業化的發展[1]。

2 住宅產業化的發展內容和要求

住宅產業化的內容主要包括住宅建筑標準化、住宅部品部件生產工業化、施工裝配化、住宅經營一體化、以及住宅管理和服務社會化。其中住宅產業化主要體現在住宅建筑標準化、住宅部品部件生產工業化、施工安裝裝配化是住宅產業化的核心，它關系到住宅質量和生產效率能否提高的大問題。而隨著城鎮住宅的能源、資源消耗不斷增加，對環境的破壞日益增大，住宅建設、使用和產業化過程中的節能、節地、節材和環境保護也是當前大規模住宅建筑時期不能忽略的問題[2]。

一、能源可持續性發展問題

建筑產業對能源和全球環境產生影響，主要有以下三個途徑：（1）建筑材料和產品；（2）建筑過程中的消耗；（3）建筑照明、制冷、取暖和通風中的消耗。長期以來，中國采用傳統磚混或混凝土結構住宅，其建造過程常常消耗大量能源和材料、占用土地和耕地，住宅在使用過程中仍存在這樣的問題。與發達國家相比，我國的住宅在建造和使用中，資源浪費現象十分嚴重，且住宅的使用能耗為同條件下發達國家的2～3倍。

二、資源可持續性發展問題

現在我國住宅材料主要采用磚混和混凝土，墻體材料多為混凝土空心砌塊，新型墻體材料的產量僅占墻體材料的生產總量的30%左右，性能優良的新型材料得不到廣泛應用。主要原因在于：（1）多數新型墻材成本偏高，房地產商很難接受；（2）配套技術不完善，如缺乏設計理論與標準圖集、以及安裝手冊等；（3）標準化程度不高；每項工程的墻材規格均不一致，需要專門的模具加工生產，生產效率和利潤均較低；（4）推廣宣傳不夠，新型墻材一旦研發成為產品，推廣應用就成為其發展的瓶頸。

三、生態可持續性發展問題

傳統磚混結構和混凝土結構是空氣污染的主要原因。采用合理的鋼結構住宅，可大量減少粘土制品的應用；采用利廢、節能、環保的新型輕質建筑材料作為圍護體系，獲得一種高效、低耗、無廢、無污染的生態平衡的建筑環境，可最大限度地減少建筑工業對生態的破壞。

3 鋼結構住宅的特點和技術問題

3.1 鋼結構住宅的特點

鋼結構住宅通常由工廠化生產的鋼梁和鋼柱形成承重骨架，墻體一般采用新型、輕質、保溫、隔熱及高強的材料作為圍護體系。相比較傳統的磚混和鋼筋混凝土結構，鋼結構住宅具有重量小、強度高、抗震性能良好、現場濕作業少、噪聲污染輕、材料環保、得房率高、節約能源、有利于工業化生產及標準化制作。鋼結構住宅是一種具有節能、環保特點的綠色生態住宅，符合住宅產業化的內涵需求，也與住宅產業化發展的戰略相一致[3]。

3.2 鋼結構住宅的技術問題

我國輕質鋼結構住宅發展現階段仍面臨許多問題[4]，主要體現在：

一、住宅結構體系和建造模式落后，技術含量相對較低

目前，鋼結構住宅與普通的混凝土結構住宅建設基本相同，沒有明顯的差異，如墻體仍以加氣混凝土砌塊加外保溫為主，裝配化程度極低；勞動生產效率和新工藝應用水平低；住宅建設所需的各類產品、部件的性能、質量差；住宅建筑材料品種少、質量低、配套性差、用材有很大局限。

二、住宅產品生產運營體系落后

我國目前鋼結構住宅產品部件的開發和生產仍處于發展初期，尚未形成有指導作用的認定機制和激勵體系，具體表現為：（1）標準化體系不健全。鋼結構輕質住宅在研發、設計與施工等方面起步較晚，在建筑模數化、標準化方面的研究還很欠缺；（2）國內的制造裝備、產業體系不完備。我國住宅的配套系列產品不足25%，且種類少、質量低，同種產品雖然規格繁多，但性能單一，很多達不到現代住宅居住水平的標準；（3）部件和技術缺乏配套化、集成化。我國有大量的的材料及產品生產企業，但這些企業普遍缺乏部件和技術的集成、配套能力。對于發展和推廣使用住宅技術，企業更多關注于單項的技術和產品，但這種做法并不能很大程度地提高住宅的整體性能和成品質量；（4）住宅部件的開發和生產缺乏有效監督和激勵體制。住宅部件的認證機制和準入制度尚不健全，缺乏可靠的性能和質量保證措施。

4 經濟效益分析和研究方向

根據市場需求與可持續發展戰略，進行輕型鋼結構住宅建筑體系的深化研究，大力發展新型復合材料和高新技術在鋼結構住宅建筑體系中應用，充分利用當地建材，具有成本低、加工方便、安裝簡易、更加適合中國國情的特點，從而滿足市場需要。

混凝土結構在我國廣泛應用，但目前的許多研究方法和思路以分解論為指導，這導致了對混凝土結構認識的不全面，造成混凝土永久性差等問題。采用整體論的觀點，把混凝土結構作為整體來考慮，從設計、加工、施工等多方面綜合考慮各種因素對混凝土的影響，以減少不良的性能表現。從可持續發展的角度去考慮建筑中的混凝土材料，將粉煤灰等工業廢料加入到混凝土中，既節約了資源，又改善了混凝土的性能，這也同樣符合整體論的哲學觀點。今后鋼結構住宅的產業化發展應從以下幾方面入手：（1）鋼結構住宅建筑體系的深化研究。建立適用的鋼結構住宅建筑方案、戶型等，應用模數化設計理念，提出多高層鋼結構住宅建筑設計方法；（2）鋼結構住宅建筑的結構體系深化研究。整合建設公司已有研究成果，并充分考慮加工、施工等方面因素，構建鋼結構住宅結構設計方法；（3）鋼結構住宅建筑體系的經濟性分析。建立鋼結構住宅建筑的成本構成模型，明確各構成部分的比例關系；（4）鋼結構住宅建筑體系的技術集成示范。結合技術集成樣板房建設與實際工程，充分應用新技術，切實解決成本居高不下的難題，形成完善的鋼結構住宅技術手冊。

5 結論

鋼結構住宅建筑體系即是實現住宅產業化的重要途徑之一，鋼結構應用于低、多高層住宅在結構體系上已經較成熟，但與之配套的圍護體系、關鍵的應用技術研究卻相對滯后。結合住宅產業化的發展要求，從建筑方案、結構方案、經濟性分析以及技術集成示范幾個方面對鋼結構住宅的深化改革提出了研究思路。

[1]于春剛．住宅產業化—鋼結構住宅圍護體系及發展策略研究[D]．上海：同濟大學，2006．

[2]蔡玉春．鋼結構住宅產業化的現狀[J]．鋼結構．2005，20（01）：79-83．

[3]彭曉彤，林晨，滿杰．輕鋼結構住宅體系發展現狀[J]．四川建筑科學研究．2005，31（6）：18-21．

[4]侯兆欣．我國住宅鋼結構體系推廣應用中的幾個問題[J]．施工技術．2000，29（7）：34-35．

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1007-6344（2016）04-0256-01

金延俊（1986—），女，碩士研究生，助教，研究方向為結構工程、建筑工程造價、建筑力學等。