綠色裝配式鋼結構建筑體系及實踐分析

侯同飛

摘要：最近幾年，國家相關政策陸續(xù)落地，裝配建設業(yè)普遍蓬勃發(fā)展，業(yè)界的春天來了。但是組裝建筑的主流系統(tǒng)之一，組裝型鋼結構似乎與發(fā)展狀況截然不同。一方面，組裝型鋼結構在公共建筑中廣泛使用，接受度高。相反，組裝型鋼結構很少應用于巨大的住宅領域，因此發(fā)展情況不理想。在此基礎上，對綠色組裝型鋼結構建筑系統(tǒng)及實踐分析進行了如下討論。

關鍵詞：裝配式;鋼結構;建筑產(chǎn)業(yè);實踐分析

中國分類號：TU391 ? ? 文獻標識碼：A

引言

現(xiàn)有結構設計與預安裝的組裝式鋼結構設計在結構系統(tǒng)、基本模塊確定、平面定位方法、設計指南思想等方面有很大差異，鋼結構必須與天然組裝的結構、鋼結構、封套系統(tǒng)、設備和衛(wèi)浴系統(tǒng)以及內置系統(tǒng)協(xié)調，才能成為組裝的鋼結構。組裝的鋼結構將固有的設計要求和理念應用于社會各行業(yè)，反映了建筑工業(yè)化的優(yōu)點，組裝的鋼結構在社會各領域得到了廣泛應用，逐漸暴露出市場經(jīng)濟體制下及其重要的社會價值。

1綠色裝配式鋼結構建筑的特點

該技術實踐中能夠落實生態(tài)和環(huán)保的理念，降低了材料配置的基本用量。例如在進行建筑框架固定過程中，該技術就采用了鋼筋結構，并將其作為基本原料，使圍護結構與保溫墻體相互融合，且設計能使用同類或新型磚石材料進行配置，有利于控制框架設計中所使用的塊料、砂石、水泥等材料用量。據(jù)相關統(tǒng)計，該技術整體材料支出量僅為傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構建筑的30%左右，且后期建筑垃圾生成量相對較小，切合可持續(xù)發(fā)展的理念。

2綠色裝配式鋼結構運用的技術

2.1防火防腐性能技術

一般認為，鋼結構的防火防腐性能不好，需要防護漆，涂料的使用壽命一般只有10年左右，與建筑設計壽命相去甚遠。根據(jù)使用情況，公共建筑物允許事后檢查和維護，因此引起了不少爭議。但是房屋鐵結構在使用期間無法進行家庭內部檢查和維護，因此有可能成為致命的問題。事實上，住宅鋼鐵在室內正常環(huán)境中腐蝕極其有限，即使初始涂層長期出現(xiàn)故障，腐蝕也在完全不影響結構安全的控制范圍內。到目前為止，美國和日本幾十年前建造的鋼結構建筑用途已經(jīng)得到充分說明。日本的經(jīng)驗表明，目前建造的鋼結構通常不再使用防腐蝕涂層。防火也可以通過粘貼比使用防火涂層更耐用的涂層薄板來實現(xiàn)。

2.2鋼結構建筑構件的加工和制作技術

鋼結構建筑構件的加工和制作的高效率、高質量的完成，離不開BIM技術、AUTOCAD等專業(yè)模擬軟件等技術操作功能的支持。BIM技術的主要應用原理便是把所有的與建筑施工有關的信息數(shù)據(jù)整合到三維專業(yè)模型中，來從事相關模擬分析，從而對施工技術進行更好的改進與優(yōu)化，并對施工過程進行科學嚴密的管理。需要特別強調的是，BIM技術的應用在資源設計和虛擬建筑設計等方面所具有的優(yōu)勢非常強大，在對那些存在較大復雜性的建筑進行設計時，BIM技術的應用可以保證建筑整體的設計合理性，并運用建模分析的方法將設計的建筑放到不同的環(huán)境中來進行模擬分析，建模分析方法的應用為施工活動的高質量開展提供了較多的便利，并且有效確保了施工秩序的高效穩(wěn)定，將施工中存在的偏差降低到最小的范圍。TEKLA和AUTOCAD等專業(yè)模擬軟件的主要用途是對所有與施工相關的圖紙進行內容格式的轉換，并進行材料的排版，從而獲得最為真實可靠的材料生產(chǎn)制作效果。

3基于生態(tài)理念背景下的綠色裝配式鋼結構建筑體系方案

3.1新型裝配式鋼結構體系配置

合理融合傳統(tǒng)建筑設計體系優(yōu)勢，并將其應用至新型建筑體系配置中，能夠不斷提高房屋建筑的經(jīng)濟效益。由此，體系配置過程中須融入傳統(tǒng)設計理念的優(yōu)勢，融合新型模型結構設計，促使建筑的生態(tài)效益理念能夠得到落實。首先，工作人員須以建筑施工為根本，融入新型內部控制技術，采用整合設計的理念開展建筑設計。如可將建筑結構框架作為體系配置根本，同時融入生態(tài)配置的理念，根據(jù)梁體、柱體的網(wǎng)絡配置進行技術分析。通過技術評測，從而得到一個較好的抗側力效果。同時，構建過程中須結合基本房屋構型進行配置，采用綜合式的配置理念對科學協(xié)調，結合《裝配式鋼結構建筑標準》（GB/T51232—2016）的內容進行深度整合，從而提高體系的配置精準度。如在配置梁柱節(jié)點的過程中，可結合空間模擬軟件（BIM技術），分析不同柱體側面配置模型，同時測試高強度螺旋栓的固件功能。

3.2運用實用并且造型優(yōu)良的設計理念

使用和形狀優(yōu)秀的設計理念是組裝型鋼結構在設計深化過程中必須遵守的主要原則。組裝型鋼結構在加深設計過程中，必須保持實際使用的特性，同時使其形狀能夠獲得感性的美麗。比如興邦變電站定居在工廠附近，使那個變電站的氣氛變得陰郁，為了提高變電站的亮點，將組裝式鐵建筑用于建設那個全蘇州，作為傳統(tǒng)配電站的工業(yè)化造型，致力于營造新鮮和諧的建筑景觀氛圍。變電站住宅在組裝式鋼結構建筑中采用防水設計和防火設計，以及在家內墻壁上采用墻壁水平排列形狀，從而在堅持傳統(tǒng)建筑形式的基礎上追求簡潔在組裝型鋼結構建筑中，配電站內部的管線數(shù)量多，因此需要充分利用鋼結構的特性，將配電站管線放置在鋼結構內部，因此在提高施工效率的同時，主持組裝型鋼結構設計項目，包括建模的塑料電纜、紅木、萬貫集團、湖王集團、閩江物流、紅氣等，在大跨度、高層凈高度、柱梁截面等方面都很優(yōu)秀。

3.3因地制宜，研發(fā)應用各種新型綠色施工技術

雨水回收系統(tǒng)將基坑周圍道路、活動板房屋面、生活及辦公區(qū)地面等雨水靠自重自流收集至雨水三級沉淀池，經(jīng)三級沉淀后泵送至次高位水箱，靠自重壓流作為非飲用水，用于日常洗手用水;污水回收系統(tǒng)將2層浴室洗浴水、洗漱水等收集至污水三級沉淀池，泵送至頂層水箱，靠重力流至衛(wèi)生間水箱，用于沖洗廁所后流至化糞池，處理后流入市政污水管道;本系統(tǒng)設置自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)全過程自動化控制。同時在主體施工過程中，將固定混凝土澆筑點及布料機潤洗泵管產(chǎn)生的廢水收集至地下1層沉淀池，經(jīng)過濾沉淀再自流至2層三級沉淀池，由清水池泵送至車庫頂板上的集成式加壓水泵房，在主體施工階段將最終消防管道一次安裝到位，通過變頻水泵泵送供樓層外架噴淋系統(tǒng)用于消防及施工用水，實現(xiàn)永臨結合。

結束語

在綠色裝配式鋼結構項目施工過程中的實踐，探索總結出一套鋼結構裝配式建筑綠色節(jié)能關鍵技術，在節(jié)能降耗、環(huán)境保護等多個方面均取得了成效，創(chuàng)造了可觀的社會效益與經(jīng)濟效益。該新型技術為目前建筑產(chǎn)業(yè)存在的粗放生產(chǎn)和資源浪費現(xiàn)象提供了行之有效的解決方案，也為今后裝配式鋼結構住宅的施工技術提供了借鑒和參考。

參考文獻：

[1] 郝際平，薛強，樊春雷.裝配式鋼結構建筑體系及低能耗技術探索研究與應用[J].中國建筑金屬結構，2018（11）：19-25.

[2] 于競宇，張龍雨，王靜峰，鐘治峰，朱力.鋼結構建筑產(chǎn)業(yè)化政策分析與推進機制研究[J].建筑鋼結構進展，2018，20（02）：1-12.

[3] 程偉.綠色裝配式鋼結構建筑體系研究與應用分析[J].農(nóng)家參謀，2017（16）：191.

[4] 趙仕興，周練，楊華明.大力發(fā)展鋼結構建筑，促進裝配式建筑發(fā)展——以涼山州鋼結構農(nóng)房為例[J].建筑技藝，2017（03）：72-75.

[5] 王振.裝配式鋼結構建筑維護體系發(fā)展現(xiàn)狀[J].磚瓦，2016（05）：47-49

（作者單位：西安建筑科技大學）