淺談鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用

孫瑞英

（山東遠東偉業(yè)（集團） 有限公司，山東 曲阜 273100）

1 裝配式建筑特點

裝配式建筑是由結(jié)構(gòu)體系、設(shè)備管線系統(tǒng)、內(nèi)裝修系統(tǒng)與外圍護系統(tǒng)集成的建筑，鋼結(jié)構(gòu)體系是主要的承重體系。裝配式鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下4 個方面：

1） 建筑布局和集成。與傳統(tǒng)砌體結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有空間布局靈活、無墻支承、大空間同聲傳譯的優(yōu)點。用戶可根據(jù)自身需要對二次空間進行布置和劃分，不影響工程安全。同時，本工程中的吊頂、水電線路、空調(diào)設(shè)備等也可以在設(shè)計后合理地融入到地板和墻體中，在保證結(jié)構(gòu)完整性的基礎(chǔ)上，更好地實現(xiàn)美觀。

2） 結(jié)構(gòu)抗震性能。構(gòu)件采用熱軋型鋼或冷彎型鋼，不僅受力合理，而且重量輕。同時，用于地板和墻壁的材料也較輕，可以減輕建筑重量。鋼結(jié)構(gòu)也具有良好的抗震性能。鋼結(jié)構(gòu)具有延性好、結(jié)構(gòu)強度高、塑性變形能力強等特點，抗震性能優(yōu)越。與預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)相比，構(gòu)件輕，工程安裝運輸成本低，降低了工程造價。

3） 工期短。裝配式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件首先在工廠制造，然后在施工現(xiàn)場安裝。通過現(xiàn)場安裝與初步設(shè)計相結(jié)合，保證工程各工序之間的緊密配合，提高施工現(xiàn)場的施工效率。在這種建設(shè)中，工業(yè)生產(chǎn)是主要模式。通過綜合施工技術(shù)的應(yīng)用，可以提高施工質(zhì)量，最大限度地發(fā)揮建筑使用功能。在具體施工中，技術(shù)人員還可以將數(shù)控機床與計算機技術(shù)相結(jié)合，在保證工程質(zhì)量的同時，達到施工項目的施工效率和提高精度，有效縮短施工工期。

4） 可持續(xù)性。在與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)同聲傳譯中，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑能有效改善施工中的環(huán)境污染問題，不會對周圍生態(tài)環(huán)境造成影響。對于鋼結(jié)構(gòu)總裝樓，經(jīng)工廠加工后，可統(tǒng)一運至施工現(xiàn)場，降低施工能耗和施工現(xiàn)場產(chǎn)生的噪聲。同時，該結(jié)構(gòu)具有改造拆除簡單的特點，相關(guān)原材料也可回收利用，達到遠距離再生的目的，在充分體現(xiàn)綠色、環(huán)保、可持續(xù)理念的前提下，成為真正的綠色建筑。

2 運用裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的合理之處

2.1 綜合效益較高

施工的綜合效益體現(xiàn)在施工難度、建筑物的穩(wěn)定性、造價的合理性等方面。此外，住宅結(jié)構(gòu)一般都送到工廠進行裝配作業(yè)，基本的加工工作比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更容易開始。在一定程度上，降低了人工和模板成本，降低了整個生產(chǎn)過程的成本，提高了整體效率，在一定程度上保證了經(jīng)濟效益。

2.2 推動工業(yè)化及產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)

工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化是當前我國建筑業(yè)的發(fā)展趨勢之一。集成技術(shù)主要應(yīng)用于裝配式鋼結(jié)構(gòu)的施工。內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)件通常交給工廠進行裝配作業(yè)，這改變了傳統(tǒng)的人工施工方法，降低了人力成本，加強了資源的合理配置，也彌補了人工精度的不足，保證了工程的后續(xù)使用功能，促進了工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)。

2.3 節(jié)約資源、降低能耗

在建筑垃圾的排放中，預(yù)制構(gòu)件有效地減少了80%的垃圾排放量，更好地實施了資源化戰(zhàn)略，具有施工過程自覺有效地節(jié)電、節(jié)材、節(jié)水的優(yōu)勢。因此，與傳統(tǒng)的灌注施工方法相比，它具有節(jié)約資源、降低能耗的特點，預(yù)制構(gòu)件建筑往往被貼上綠色建筑的標簽。預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)有利于綠色生態(tài)城市的發(fā)展。

2.4 降低成本消耗，提高工程效率

在傳統(tǒng)乃至現(xiàn)在的建筑方式當中，習慣使用澆筑式建筑，此建筑的總造價中，材料支出需耗其45%～60%的費用，而人工費用需耗其15%～20%，此外，隨著我國綜合實力的提高，勞動力價格不再便宜，這意味著澆筑施工的勞動力成本將逐漸增加。此外，傳統(tǒng)的施工方法不僅需要消耗更多的勞動力，而且施工水平不高，降低了施工效率。預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)在造價和工程效率方面顯示出獨特的優(yōu)勢。他們在模板、材料和設(shè)備上的花費遠遠少于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆建筑。而且，它們又輕又結(jié)實。在施工過程中，它們很少受到自然條件的限制，大大縮短了施工周期，提高了工程效率，彌補了傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑能耗的不足。

2.5 完善安全設(shè)計，落實防護措施

安全性能在建筑設(shè)計中非常重要。建筑結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)和密封材料應(yīng)按規(guī)范設(shè)計要求選用，加固墻體與樓板的結(jié)構(gòu)連接設(shè)計應(yīng)加強，扣件應(yīng)按有關(guān)標準選用。從建筑物的耐久性來看，采用鍍鋅方式可以有效地保護建筑構(gòu)件。從建筑物的防火性能來看，構(gòu)件的防火性能設(shè)計是為了確保構(gòu)件耐火極限的不斷提高。重視裝飾材料的選擇，使選擇更加合理，不斷加強管道覆蓋材料和填充材料的耐火性研究。

2.6 順應(yīng)了我國可持續(xù)發(fā)展的趨勢

首先，與傳統(tǒng)的施工方法相比，預(yù)制構(gòu)件建筑在廢棄物排放、資源節(jié)約和能源消耗方面具有很大的優(yōu)勢，并有可持續(xù)發(fā)展的趨勢。其次，在鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)建筑對周圍環(huán)境的污染較小，不同于以往的施工方法。由于鋼結(jié)構(gòu)的所有構(gòu)件都是在工廠先制造，然后在現(xiàn)場施工過程中直接安裝組裝而成，因此不需要太多復(fù)雜的工序，不僅減少了工序，而且提高了工程效率，有效地降低了能耗，在一定程度上改善了環(huán)境。裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工完成后，拆除、改造更加方便。

3 結(jié)語

在低碳經(jīng)濟的發(fā)展和我國建筑業(yè)的升級換代中，預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建筑具有良好的發(fā)展前景，政府部門也提供了大量的政策支持。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，中國的經(jīng)濟技術(shù)交流日益頻繁，逐步形成了具有研發(fā)、制造和建筑能力的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈，為其發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，對進一步提高其設(shè)計水平和施工技術(shù)具有積極意義。