裝配式建筑與鋼結構住宅產業化

（河北科技大學建筑工程學院 河北石家莊 050018）

裝配式建筑與鋼結構住宅產業化

李其廉 張慧玲 郝凱凱 李冠順

（河北科技大學建筑工程學院 河北石家莊 050018）

隨著綠色建筑的推廣，裝配式建筑和住宅產業化逐漸發展起來并聯系到一起，而這二者又離不開BIM技術的支持。這三者共同加速了建筑行業的快速發展，為建筑行業提供了新思路、新方法，新突破。這是一場重大的變革，將為建筑行業注入新能量，推動住宅產業化的可持續發展。本文分析了裝配式建筑、住宅產業化及BIM技術三者的關系。

裝配式建筑；住宅產業化；鋼結構；綠色建筑

0 前言

2016年，中央國務院出臺文件《關于進一步加強城市規劃建設的管理工作的若干意見》，此文件提倡大力推廣裝配式建筑，在未來十年左右時間全力爭取使裝配式建筑在新建建筑中的比例提到30%。《意見》中還提出對建筑的各方面要求，核心在于綠色、環保和低碳，縮短施工工期并提高建筑工程質量。同年，李克強總理又連續兩次提出，要大力發展鋼結構住宅產業化，調整并升級產業結構。為此我國各省份各大設計院紛紛完善設計規范和標準。河北省北方工程設計有限公司就出臺了一套完整的標準規范，以備設計之用。

1 裝配式建筑與住宅產業化結合的可行性分析

裝配式建筑是先把個部件構件預制完成，然后運輸到施工現場加以裝配的建筑。整個過程各個環節都簡單快捷，因此優點頗多。主要優點是施工速度快、進度高、綠色環保節能、節約成本和勞動力、工程質量高等等。

住宅產業化的是采用工業化生產的方式來建造住宅，以提高生產住宅的生產率，從而降低成本，時間建筑設計構件的模塊和標準化，再加上施工現場的快速流水制作構件作業，這樣就達到了快速生產的目的。住宅產業化能把粗放型生產方式轉變為機械化生產方式，符合建筑行業轉型升級的要求。而BIM技術平臺已成為當今時代實現裝配式與住宅產業化的相當有效的途徑。

BIM（Building Information Modeling）即為建筑信息模型，它可以作為裝配式建筑和住宅產業化的主要動力。BIM 技術可以存在于建筑結構的整個生命周期，包括規劃設計方法、技術手段、造價評估、施工組裝管理和運行管理等，可以高質量地服務于建筑業。

分析表明，在BIM技術提供平臺的基礎上，裝配式建筑和住宅產業化可以很好地結合，促進建筑行業飛速發展。

2 鋼結構住宅產業化

要實現裝配式建筑和住宅產業化，必須選擇一種或多種結構體系來發展。實踐證明，鋼結構住宅體系是一種較好的選擇，性價比較高。

鋼結構住宅產業化首先從國外大力發展起來，如日本、芬蘭、美國、澳大利亞、德國等。

鋼結構住宅有很多優點。主要優點有：質輕高強，抗震性能優越，可用于多震地區；消耗低、能耗低、污染小、可以回收再利用；結構施工速度快，周期短，成本造價低，在隔聲、隔熱和保溫方面優勢明顯。此外，鋼結構住宅符合綠色建筑和可持續發展的理念。

在我國杭蕭鋼構為龍頭企業。鋼結構住宅根據建筑高度包括低層、多層和高層；根據體系種類可分為鋼框架結構、鋼框架支撐結構、交錯桁架結構、鋼框架剪力墻結構等。參考杭蕭鋼構中的構件屬性，結構中的剪力墻可以采用單鋼板或雙鋼板混凝土組合剪力墻，也可以采用預支或現澆鋼筋混凝土剪力墻；柱子采用矩形、方形或圓形鋼管混凝土柱；梁則選用高頻焊接H型鋼；支撐選用高頻焊接H型鋼或矩形鋼管。

3 鋼結構住宅綠色環保優勢

我國國情決定我國建筑要選擇綠色建筑，鋼結構住宅恰好可以最大限度滿足環保、節能節地、節水。

環保方面：相比砌體與混凝土框架結構，鋼結構采用的硅酸鹽水泥材料少得多，而硅酸鹽水泥材料會分解為不可循環也不可利用的廢棄物，這樣鋼結構住宅就減少了污染；節能方面：建筑需要拆除時，鋼結構及其材料可全部回收，并且鋼結構耗油少，可以節煤；節地方面：鋼結構住宅可采用鋼板剪力墻，墻體厚度小于普通剪力墻，有效利用土地，增加建筑面積；節水方面：鋼結構施工作業是干作業，除基礎施工時需要用水，其它環節幾乎不用水，而其它住宅用水很多，如果盡可能使用鋼結構，可以大量節約水資源，緩解緊張的用水局面。

4 住宅產業化中存在的問題及對策

住宅產業化雖是現在的流行趨勢，但也存在許多不利因素。對于住宅產業化，政府缺乏足夠的激勵性政策、相關標準體系及推廣力度；業內人士不太了解住宅產業化和裝配式建筑，積極性和熱情不足；住宅產業化的標準化與消費者的需求相沖突，企業發展模式無法推動住宅產業化的發展；此外鋼結構住宅產業設計和施工環節中存在裂縫，技術不成熟，三板體系并不完善，其中三板包含屋面板、樓面板及墻體板。

對此，首先我國政府及住房城鄉建設部必須完善一套相關規范標準體系，該體系必須覆蓋勘察、設計、施工和驗收整個過程；其次，要建立相關鼓勵政策，多多向國外的建筑模式學習、借鑒；最后，國家要加大推廣宣傳的力度，使住宅產業化、裝配式建筑及BIM為更多人知曉。

5 鋼結構住宅產業化的發展前景

中建鋼構基于實際示范項目，開發出兩大核心技術體系：綠色鋼結構建筑和模塊化生態房屋。該體系貫穿了住宅建筑、文化衛生建筑、商業建筑、高智能車庫、海洋綠色人居建筑、工業園建筑等，研發路線為從低層到高層、從二維到三維，創新了實踐。中建鋼構采用鋼結構與輕質板墻的體系，并進行了優化設計。

2016年是建筑業信息化的大變革。1月1日起國家標準《工業化建筑評價標準》正式實施，該標準是由中國建筑科學研究院、住房和城鄉建設部住宅產業化促進中心及相關單位用兩年多時間指定；6月16日《中國建筑施工行業信息化發展報告（2016）互聯網應用與發展》發布；7月，中建一局等多家單位建立了混合現實技術實驗室，該實驗室可以用MR眼鏡把BIM技術和混合現實技術融合起來，深入探索。9月，《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》和《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》出臺；11月30日，“四庫一平臺”啟用。

2017年2月，住建部印發《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》。

分析可知，鋼結構住宅產業化發展前景很廣闊。

6 總結和展望

裝配式建筑和鋼結構住宅產業化以其絕對優勢走在了建筑行業的前端，符合綠色建筑的理念，符合可持續發展戰略，勢必在未來有極大的發展。國家要抓住現在的機遇，克服現存的困難，把裝配式建筑和住宅產業化緊密結合，并利用BIM技術，創新思路，實現建筑行業更大的突破。

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TU43

B

1007-6344（2017）04-0203-01

李其廉( 1965-)，男，河北臨西人，高級工程師，副教授，主要從事結構設計、檢測及加固方面的研究；張慧玲( 1990-)，女，在讀碩士研究生