綠色裝配式鋼結構建筑體系研究與應用

徒繞軍

摘要：所謂的裝配式鋼結構建筑，就是將所有的構件都在工廠內進行加工，這樣可以大大的減少施工現場的工作量，減少對環境的污染，縮短施工的時間。通過規范的設計、施工，可以確保施工過程中的安全和質量。與當前綠色、創新、開放、協調發展的思想是一致的。所以，加強對綠色裝配式鋼結構建筑體系的研究具有重要的現實意義。在此基礎上，本文對綠色裝配式鋼結構建筑體系的研究和應用作一簡單的探討，以期對我國城市建設具有一定的參考價值。

關鍵詞：裝配式鋼結構;建筑體系;應用

1 裝配式鋼結構建筑特點

與傳統的鋼筋混凝土、磚混結構相比，裝配式鋼結構在經濟、社會效益方面有著良好的應用前景。在建筑結構方面，裝配式鋼結構建筑的優點有：

（1）大柱網，大開間，靈活布置空間。裝配式鋼構建筑由于其軸網尺寸大，且內部墻體多為無承重墻體，使用者可按自己的需要進行二次分隔、排列，以提高建筑布局的靈活性，更好地滿足業主的需要。（2）自重輕，承載能力高，抗震性能好。型鋼和鋼板制成的鋼梁、鋼柱，是鋼結構中的重要組成部分。維護系統使用了新型的節能輕質鋼板。在同樣的載荷下，裝配式鋼結構捐助可以降低30%的自重。同時，裝配式鋼結構建筑在地震中受到的地震影響很少，能夠充分利用鋼材高強度、延性和塑性變形等特性，從而改善其抗震性能。（3）構件的制作簡單，并且具有較高的工業化水平。裝配式鋼結構房屋所用的材料簡單，且都是成材。加工工藝簡單，易于機器操作，便于工廠生產，質量也能很好地保證。與傳統的混凝土結構相比，裝配式鋼結構為代表的節能型建筑，能耗只占傳統建筑的三分之一，并且50%是可再生能源。

2 綠色裝配式鋼結構建筑體系具體應用

2.1 應用范圍分析

綠色裝配式鋼結構建筑體系具有明顯的優越性，但是它并不適合所有的建筑工程。比如，長期處于戶外的建筑工程，不適合使用鋼結構。在太陽和雨水的作用下，鋼結構會發生嚴重的變形，從而影響到建筑的正常使用。在建筑工程中，更適宜采用綠色裝配式鋼結構的體系，主要有建筑整體架構、內墻結構等。

另外，在路橋工程中，也可以采用綠色裝配式鋼結構。在普通路橋工程中，鋼筋混凝土作為主要的施工材料，其整體強度和剛度都能滿足有關規范要求。而合理運用綠色裝配式鋼結構建筑體系，可以使路橋工程的整體質量和整體性能得到提高。

在綠色裝配式鋼結構建筑體系中，大部分都用到了鋼材，這就導致了工程的成本很高。然而，從整體上看，由于鋼結構具有更好的物理性能，可以有效地減少其它建筑材料的消耗，從而可以有效地降低建筑成本。比如，在一個大型工廠里面，如果使用了高強度的鋼材，那么這個項目的成本就會比普通的鋼筋混凝土要高出13.5%，而如果是100.0m2以上的話，那么這個項目的成本就會下降7.5%。這主要是由于大量的鋼材使用，使墻體的厚度減小，從而降低了整個工程的建設費用。

2.2 在商業建筑中的具體應用

在大型商業建筑中，合理使用綠色裝配式鋼結構，可以確保工程的施工質量更好。針對項目建設的特殊要求，在商業建筑內應用綠色模塊化裝配式鋼結構，可進一步減少項目成本。模塊化的綠色裝配式鋼結構，就是將一種金屬和其他的材料，通過模塊化的方式，在不同的商業建筑中進行組裝。比如，一棟方型的鋼鐵結構建筑，可以安裝在大型商場隔斷區，施工起來更容易，拆卸也更容易。

合理使用綠色模塊化裝配式鋼結構，相關人員必須加強對其施工質量的管理。構件從設計到生產，各環節都要經過嚴格的審核，確保每個構件的都達到相關的規范要求，從而有效地提高工程的總體效果。在具體的施工中，操作人員要清楚建筑外墻鋼結構的防火構造要點，進行科學的施工。

2.3 在住宅建筑中的具體應用

在住宅建筑工程中，合理使用綠色裝配式鋼結構，可以很好地解決梁柱剛度不足的問題。比如，通過將鋼管束組合結構與規范要求相結合，在鋼管中注入適當的混凝土，使鋼管束的施工剛度得以提高，從而使各種承重構件的施工質量得以更好地提升。

合理使用鋼管束，可以有效地預防施工中大面積結構的不穩定，有效地解決了梁柱暴露的問題。在工程中，通過使用混凝土灌注空心鋼束，可以有效地改善結構的受力性能。

3 綠色裝配式鋼結構運用的技術

3.1 防火防腐性能技術

通常認為，鋼結構的耐火、耐腐蝕性能較差，需涂有保護性的油漆，油漆壽命通常僅為10年，遠遠達不到建筑物的設計壽命。由于公共建筑的使用狀況，可以進行事后的檢驗和維修，這也引發了很多爭論。但是鋼結構住宅在其使用過程中，無法進行內部的檢測和維修，因此有可能成為嚴重的問題。實際上，普通的室內環境下，住宅鋼結構的腐蝕非常有限，即便是涂層長期失效，也不會對建筑的安全造成任何影響。

3.2 鋼結構建筑構件的加工和制作技術

高效率、高質量地完成鋼結構構件的制造與加工，需要借助BIM技術、AUTOCAD等專業仿真軟件的輔助。BIM技術的主要應用原則，是將建筑工程的全部資料集成到三維模型中，進行相應的仿真和分析。以便更好地改善和優化施工工藝，并對施工工藝進行科學、嚴謹的管理。尤其要指出，BIM技術在綠色設計、虛擬建筑設計中的應用，有著十分顯著的優越性。BIM技術在復雜的建筑設計中的運用，能使整個建筑的設計更加合理。在此基礎上，對所設計的建筑物進行仿真和分析。模型分析法的運用，能夠更好地進行高質量的施工，同時也能有效地保證施工的高效和穩定，使施工的誤差降至最低。TEKLA和AUTOCAD等軟件，主要用于將與建筑有關的圖紙進行轉換，并進行材料的排版，以達到最真實、最可靠的效果。

結束語

在當今社會，環保意識日益受到重視。堅持發展綠色裝配式鋼結構建筑體系，符合當前環保、節約能源的需要。所以，有必要在當前的基礎之上，繼續發展綠色裝配式鋼結構建筑體系，使得其更加環保、高效，符合未來的發展需要。由于綠色裝配式鋼結構建筑體系良好的發展空間，需要政府盡可能的加大投資力度，加速建筑行業的轉型，達到更高的環保目標。

參考文獻

[1] 張境驛.綠色裝配式鋼結構建筑體系及應用方向[J].建材與裝飾，2020（08）：108-109.61A70FDC-A326-47A8-AEFB-1ADEDED50FDB