裝配式鋼結構住宅體系的發展與應用

陳國松

（中國建筑第二工程局有限公司華東公司）

1 引言

大力發展裝配式鋼結構住宅是貫徹落實國家的重要部署措施，促進了綠色環保的理念，這項技術有利于形成我國新的經濟增長點，促進鋼鐵行業的升級和轉型。同時，也促進了我國相關建筑材料的配套研發，有促進國民經濟增長的意義。

2 裝配式鋼結構住宅建筑概述

裝配式鋼結構建筑通過將建筑用的混凝土構件，在工廠內進行統一加工，在達到施工的統一標準之后再運到施工現場進行組裝，并根據實際的設計方案在施工節點進行澆筑施工，將其當作建筑支點，然后進行鋼結構的組裝。這種裝配式鋼結構建筑的建筑形式，能降低現場的施工時間和工作量。傳統的混凝土攪拌會因為環境的因素造成影響，裝配式建筑的構件是在工廠內加工的，不會對建筑材料造成影響，也不會對施工工地附近的居民造成空氣和噪聲污染。此外，還能節省建筑施工過程中使用的支架，澆筑模具等，減少施工建設成本與資源的利用[1]。

3 裝配式鋼結構住宅體系的優勢

以《裝配式鋼結構住宅建筑技術標準》（JGJ/T469-2019）為基礎，對我國裝配式鋼結構建筑的發展與應用進行分析。裝配式鋼結構住宅的優勢有建筑設備規格統一化、標準化等，在構建住宅體系時，使用鋼結構來設計房屋的布架或其他結構。裝配式鋼結構住宅體系相比傳統的住宅結構體系有著很大的不同，其優點具體體現在以下幾個方面[2]。

1）周期短、質量高

在上述標準中明確指出，現階段我國的裝配式鋼結構建設應當以施工時間為優勢，打造高質量的房屋。現在的裝配式鋼結構都有自己的生產基地，絕大多數的鋼結構為主體的房屋建筑，其框架與其他零部件都是由特定的工廠進行生產，通過車輛運輸的方式將結構部件運送到施工現場，再由技術員進行現場安裝。

2）自重輕、抗震性能優越

在新裝配式鋼結構建筑標準中，規定使用裝配式鋼結構建筑的房屋不得超過100m，其實際抗震能力需要達到6度～9度。在現階段我國的裝配式鋼結構建筑中，裝配式鋼結構使用的是輕型熱軋型鋼，在樓面或者墻體所使用的材料也都是輕質的，從而大大的減輕了樓體自身的結構，使截面受力更加合理。正因為裝配式鋼結構的輕巧，所以在地震發生的時候受到的作用力也會相對于減少，這就從樓體自身提升了抗震性，使得住宅的安全性又得到了提高[3]。裝配式鋼結構房屋設計見圖1。

圖1 裝配式鋼結構房屋結構

3）經濟效益高

裝配式鋼結構建筑與其他建筑手法最為顯著的區別在于，裝配式鋼結構建筑能夠以較低的成本投入獲取最高的效益回報。例如，裝配式鋼結構住宅，都有著十分良好的載重能力，在建筑施工的過程中，可以利用小截面積的構件來替代傳統的住宅結構，這十分有利于節約施工的建筑材料成本和基礎處理費。裝配式鋼結構建筑的零部件都是流水線生產出來的，經濟效益低，而且還可以減少部分模具的生產費用，使裝配式鋼結構的建筑比傳統的建筑更加高效[4]。

4）有利于可持續發展

與傳統的住宅建筑相比，裝配式鋼結構建筑能夠在建設的過程中減少廢氣廢料的產生，減少空氣污染。裝配式鋼結構建筑因自身多是鋼鐵建成的，絕大多數的建筑材料是可以進行回收的，從某種角度上來說，裝配式鋼結構建筑具有拆遷和改造的優勢，有利于推動綠色建筑的發展。

4 強化裝配式鋼結構建筑的建議

4.1 對現有的裝配式鋼框架結構進行升級

為更好地帶動裝配式鋼結構住宅體系，需要對現有的裝配式鋼結構住宅體系從科學的方向進行整合與完善。

①要充分結合《裝配式鋼結構住宅建筑技術標準》，細化裝配式鋼結構體系，重點對墻內室內的管線和裝飾進行設計，并對目前的裝配式梁柱支點進行細化和改造，從而提高整體框架結構的抗震性能和整體穩定性。

②整合支撐體系，在裝配式鋼結構住宅體系中，將架構分成裝配方式，以整合建筑的抗震性能，使住宅結構的安全程度得到提高。

③完善剪力墻結構體系，對建筑結構的滯留性能進行鞏固，還要從根本上降低建筑耗能，進而提高建筑的抗壓能力，使裝配式鋼結構住宅體系能夠應用于中高層建筑當中。

4.2 加強技術培訓學習

裝配式鋼結構住宅體系在我國的發展十分快速，但是從實際的裝配式鋼結構住宅體系的狀態來看，裝配式鋼結構建筑缺少高水平的技術員工，主要體現在裝配式鋼結構技術是近幾年才興起的行業，國內還沒有對這項技術的培訓學校。另一方面，現有的技術員工手頭任務繁重，沒有時間去進行新知識的學習，拖延了裝配式鋼結構技術的發展。為了能夠有效解決這類問題，就需要在施工中實行輪崗制，注重人員的分配，保證現有的技術員工能夠有時間進行新技術的學習，提升自身的專業水平，同時還可以進行學徒制，以此來為該行業補充新鮮的血液。施工技術人員還要在施工當中進行摸索，總結經驗，從自身水平出發提高學習技術。

5 簡要分析裝配式鋼結構住宅建筑的發展

裝配式鋼結構建筑能夠降低各種能源消耗，在有限的土地資源中創造出新型建筑。所以說裝配式鋼結構住宅在發展的同時，必須保持綠色無污染的綠色環保理念。裝配式鋼結構住宅還要充分考慮墻體的保溫性和隔音性，使用節能門窗等新型材料，通過對這些材料的合理應用來降低住宅建筑熱量損失。要加快對設計人員和技術人員的學習建設，通過學習的使設計人員和技術人員的總體能力得到提升，進而打造一支專業的團隊，針對裝配式鋼結構住宅問題，擬定一套完整的管理制度，要保證建筑的質量滿足設計的同時還要加強對環保施工、綠色建設理念的應用與推廣。

6 結語

裝配式鋼結構住宅建筑有著綠色環保，可回收利用、節能污染小等優點，鋼材質的結構能促進現有的建筑結構形式進行快速的轉變，并且推動建筑的現代化技術的發展與應用。雖然現在的裝配式鋼結構建筑在生產安裝的過程中，還會出現一些問題，但是只要將重點放在施工技術的創新和施工體系的細化等的研究上，充分的施展裝配式鋼結構住宅建筑的優勢與特點，就能夠促進建筑行業的不斷創新發展。