裝配式鋼結構在教育建筑中的應用

李濱

【摘要】本文通過對滕州市首例裝配式鋼結構教學樓工程的應用分析，總結裝配式鋼結構在教育建筑中的利與弊，同時對裝配式鋼結構體系的應用提出個人建議，其中困惑也期望權威專家指點解惑，為裝配式鋼結構建筑的推廣應用盡自己綿薄之力。

【關鍵詞】教育建筑;裝配式鋼結構;裝配式建筑;模數化;工業化;多快好省

當前，借著國家政策利好的東風，裝配式建筑在全國各地落地開花。其中，裝配式混凝土結構應用多，裝配式鋼結構應用少;裝配式鋼結構在公共建筑中應用多，住宅領域應用寥寥。對于教育類建筑而言，布局的模數化、規則性，以及設備的集成化是其主要特征，因此，裝配式鋼結構體系是能適應教育建筑的。本文通過滕州市首例裝配式鋼結構教學樓工程案例，客觀分析了裝配式鋼結構在教育類建筑中的利與弊。我國裝配式建筑技術體系仍不完備，面臨著成本、人才、技術等方面的挑戰，只有技術改進，揚長避短，積極穩妥的促進裝配式建筑發展，才能真正實現所謂的“多快好省”。

1、政策扶持

2017年，隨著《中共中央國務院關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》、國務院辦公廳《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》（國辦發[2016]71號）的頒布，裝配式建筑進入高速發展階段。

裝配式建筑在國內應用歷史已久，近年來國家政策利好，相關標準相繼出臺，為其推廣奠定了堅實的理論基礎。然而現狀卻出現了兩個極端狀況：裝配式混凝土結構應用多，裝配式鋼結構應用少;裝配式鋼結構在公共建筑中應用多;住宅領域應用寥寥。近年來，我國成為世界鋼材產量大國，國家經濟調整中產能嚴重過剩的問題頗為突出。 據2015年調查數據顯示：我國鋼結構建筑占新建比例不足5%，遠遠低于發達國家。裝配式鋼結構建筑是裝配式建筑的重要組成部分，發展裝配式鋼結構建筑在一定程度上可化解鋼鐵產能過剩、促進建筑產業的轉型升級。因此，大力推廣裝配式鋼結構建筑，具有長效環境效益、社會效益和經濟效益。

2017年，山東省人民政府辦公廳發布魯政辦發〔2017〕28號文，為深入貫徹《國務院辦公廳關于大力發展裝配式建筑的指導意見》（國辦發〔2016〕71號），從發展目標、重點任務、支持政策、保障措施四個層面提出了明確而詳實的指導準則。意見指出：2017年，全省設區城市規劃區內新建公共租賃住房、棚戶區改造安置住房等項目全面實施裝配式建造，政府投資工程應使用裝配式技術進行建設，裝配式建筑占新建建筑面積比例達到10%左右;到2020年，建立健全適應裝配式建筑發展的技術、標準和監管體系，濟南、青島市裝配式建筑占新建建筑比例達到30%以上，其他設區城市和縣（市）分別達到25%、15%以上;到2025年，全省裝配式建筑占新建建筑比例達到40%以上，形成一批以優勢企業為核心、涵蓋全產業鏈的裝配式建筑產業集群。

山東省裝配式建筑的春天來到了！

2、技術層面

什么是裝配式建筑？

通俗地說：裝配式建筑就是建造房子需要的柱、梁、板、墻等構件在工廠里生產，然后運輸到施工現場，像搭積木一樣搭建房子。

規范言之：裝配式建筑是一個系統工程，包括結構系統、設備與管線系統、外圍護系統、內裝系統四大系統，是將預制部品部件在工地可靠、高效裝配并做到主體結構、機電裝修、建筑圍護一體化，實現以規?；S生產代替勞動密集型的手工生產方式，以工業化部品部件現場裝配代替現場濕作業施工的建筑。

裝配式建筑有幾個方面的特點：建筑體系化、設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、裝修部品化和管理信息化。根據結構主材不同，分為裝配式混凝土結構體系、裝配式鋼結構體系、裝配式木結構體系。

什么是裝配式鋼結構建筑？

所謂裝配式鋼結構建筑，是建筑的結構系統由鋼部（構）件構成，在施工現場通過組裝和連接而成的建筑。鋼結構本身具有重量輕，成本低，造型美觀，節能環保等優勢，加上裝配式的節省模板和縮短工期，優勢就更加突出，而相對于裝配式混凝土建筑而言，裝配式鋼結構建筑具有以下優點：

（1）抗震性能好，使用安全：鋼結構是彈性材料，強度高延性好。同樣的結構形式，鋼結構梁柱截面小，結構自重輕，具有更好的抗震性能;1985年墨西哥8.1級大地震鋼結構建筑的倒塌比例遠低于混凝土建筑。1995年日本7.1級阪神大地震的震害統計也顯示了同樣的結果。

（2）工期加快，影響降低：裝配式鋼結構框架梁柱現場拼裝，樓板多采用裝配式鋼筋桁架自承式樓板，即可承重當作底模，又節省了傳統腳手架體系的材料成本和空間成本。可同時多層施工，也可主體、內裝同步施工，實現立體交叉作業，施工速度更快，比傳統建筑節省建筑工期。（由于大量的墻板及預制疊合板都在工廠模臺生產，表面平整度極高，甚至省去了砌筑和抹灰工序，大大縮短了整體工期）

（3）作業安全，施工誤差低：裝配式鋼結構部件采用了工廠高精度加工生產 ，由高科技生產設備把控，最大程度降低混凝土澆筑的人為誤差，使建筑質量更有保障，施工更安全。

（4）建筑材料輕薄，得房率高：裝配式鋼結構梁柱截面小，輕型節能標準化預制墻板常用厚度為100、120、150，而混凝土結構中傳統砌筑填充墻厚度多為200，因而同樣建筑面積，裝配式鋼結構將獲得更高的使用面積。

（5）綠色建筑，施工環保：傳統建筑每平方米產生約兩百公斤的建筑垃圾。建筑垃圾占近一半城市垃圾，建筑物料運輸及施工揚塵占城市空氣污染三分之一，耗水極大，并污染水源。

（6）鋼結構建筑是環保型建筑，不僅減少了施工現場土方開挖、砂石、水泥堆放場地，還減少了模板儲運、現場構件預制及現澆鋼筋混凝土施工等濕作業的噪聲、粉塵污染。

（7）保溫性好，節能高效：裝配式鋼結構采用疊合板做樓板底模，外掛板作剪力墻的一側模板，節省了大量的模板支撐體系;鋼結構主體和部分部品可重復循環利用;輕型節能標準化預制外墻保溫層穩定可靠，良好的保溫性能完全符合我國綠色建筑的建造理念。