鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的深化改革與技術(shù)研究

金延俊譚 良

（1綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川綿陽(yáng) 621000 2北川羌族自治縣公路管理所，四川綿陽(yáng) 622750）

鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的深化改革與技術(shù)研究

金延俊1譚 良2

（1綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川綿陽(yáng) 621000 2北川羌族自治縣公路管理所，四川綿陽(yáng) 622750）

伴隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的步伐，城鎮(zhèn)住宅的需求量也將在近幾年內(nèi)持續(xù)保持較高的數(shù)值，而建造“節(jié)能省地型住宅”的指導(dǎo)方針對(duì)我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提出了較高的要求。本文通過(guò)研究我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點(diǎn)和存在的技術(shù)問(wèn)題，并分析其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)效益，提出了深化改革鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系和結(jié)構(gòu)體系，提高其經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)集成的思路。

鋼結(jié)構(gòu)住宅；產(chǎn)業(yè)化；經(jīng)濟(jì)效益

1 引言

我國(guó)是一個(gè)人口眾多的國(guó)家，如何解決居住問(wèn)題并改善居住環(huán)境，提高人們的居住水平是我國(guó)政府亟待解決的重要問(wèn)題。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截止2030年，我國(guó)需建城鄉(xiāng)住宅將達(dá)到450億平方米，即年平均新建住宅約15億平方米。《住宅建筑規(guī)范》是我國(guó)主要推行的關(guān)于“節(jié)能省地型住宅”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有助于推進(jìn)我國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化體系的改革進(jìn)程，從而推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展[1]。

2 住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展內(nèi)容和要求

住宅產(chǎn)業(yè)化的內(nèi)容主要包括住宅建筑標(biāo)準(zhǔn)化、住宅部品部件生產(chǎn)工業(yè)化、施工裝配化、住宅經(jīng)營(yíng)一體化、以及住宅管理和服務(wù)社會(huì)化。其中住宅產(chǎn)業(yè)化主要體現(xiàn)在住宅建筑標(biāo)準(zhǔn)化、住宅部品部件生產(chǎn)工業(yè)化、施工安裝裝配化是住宅產(chǎn)業(yè)化的核心，它關(guān)系到住宅質(zhì)量和生產(chǎn)效率能否提高的大問(wèn)題。而隨著城鎮(zhèn)住宅的能源、資源消耗不斷增加，對(duì)環(huán)境的破壞日益增大，住宅建設(shè)、使用和產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中的節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)也是當(dāng)前大規(guī)模住宅建筑時(shí)期不能忽略的問(wèn)題[2]。

一、能源可持續(xù)性發(fā)展問(wèn)題

建筑產(chǎn)業(yè)對(duì)能源和全球環(huán)境產(chǎn)生影響，主要有以下三個(gè)途徑：（1）建筑材料和產(chǎn)品；（2）建筑過(guò)程中的消耗；（3）建筑照明、制冷、取暖和通風(fēng)中的消耗。長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)采用傳統(tǒng)磚混或混凝土結(jié)構(gòu)住宅，其建造過(guò)程常常消耗大量能源和材料、占用土地和耕地，住宅在使用過(guò)程中仍存在這樣的問(wèn)題。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的住宅在建造和使用中，資源浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，且住宅的使用能耗為同條件下發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3倍。

二、資源可持續(xù)性發(fā)展問(wèn)題

現(xiàn)在我國(guó)住宅材料主要采用磚混和混凝土，墻體材料多為混凝土空心砌塊，新型墻體材料的產(chǎn)量?jī)H占?jí)w材料的生產(chǎn)總量的30%左右，性能優(yōu)良的新型材料得不到廣泛應(yīng)用。主要原因在于：（1）多數(shù)新型墻材成本偏高，房地產(chǎn)商很難接受；（2）配套技術(shù)不完善，如缺乏設(shè)計(jì)理論與標(biāo)準(zhǔn)圖集、以及安裝手冊(cè)等；（3）標(biāo)準(zhǔn)化程度不高；每項(xiàng)工程的墻材規(guī)格均不一致，需要專(zhuān)門(mén)的模具加工生產(chǎn)，生產(chǎn)效率和利潤(rùn)均較低；（4）推廣宣傳不夠，新型墻材一旦研發(fā)成為產(chǎn)品，推廣應(yīng)用就成為其發(fā)展的瓶頸。

三、生態(tài)可持續(xù)性發(fā)展問(wèn)題

傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)是空氣污染的主要原因。采用合理的鋼結(jié)構(gòu)住宅，可大量減少粘土制品的應(yīng)用；采用利廢、節(jié)能、環(huán)保的新型輕質(zhì)建筑材料作為圍護(hù)體系，獲得一種高效、低耗、無(wú)廢、無(wú)污染的生態(tài)平衡的建筑環(huán)境，可最大限度地減少建筑工業(yè)對(duì)生態(tài)的破壞。

3 鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點(diǎn)和技術(shù)問(wèn)題

3.1 鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)住宅通常由工廠化生產(chǎn)的鋼梁和鋼柱形成承重骨架，墻體一般采用新型、輕質(zhì)、保溫、隔熱及高強(qiáng)的材料作為圍護(hù)體系。相比較傳統(tǒng)的磚混和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)住宅具有重量小、強(qiáng)度高、抗震性能良好、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少、噪聲污染輕、材料環(huán)保、得房率高、節(jié)約能源、有利于工業(yè)化生產(chǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化制作。鋼結(jié)構(gòu)住宅是一種具有節(jié)能、環(huán)保特點(diǎn)的綠色生態(tài)住宅，符合住宅產(chǎn)業(yè)化的內(nèi)涵需求，也與住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略相一致[3]。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)問(wèn)題

我國(guó)輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展現(xiàn)階段仍面臨許多問(wèn)題[4]，主要體現(xiàn)在：

一、住宅結(jié)構(gòu)體系和建造模式落后，技術(shù)含量相對(duì)較低

目前，鋼結(jié)構(gòu)住宅與普通的混凝土結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)基本相同，沒(méi)有明顯的差異，如墻體仍以加氣混凝土砌塊加外保溫為主，裝配化程度極低；勞動(dòng)生產(chǎn)效率和新工藝應(yīng)用水平低；住宅建設(shè)所需的各類(lèi)產(chǎn)品、部件的性能、質(zhì)量差；住宅建筑材料品種少、質(zhì)量低、配套性差、用材有很大局限。

二、住宅產(chǎn)品生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)體系落后

我國(guó)目前鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)品部件的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)仍處于發(fā)展初期，尚未形成有指導(dǎo)作用的認(rèn)定機(jī)制和激勵(lì)體系，具體表現(xiàn)為：（1）標(biāo)準(zhǔn)化體系不健全。鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)住宅在研發(fā)、設(shè)計(jì)與施工等方面起步較晚，在建筑模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化方面的研究還很欠缺；（2）國(guó)內(nèi)的制造裝備、產(chǎn)業(yè)體系不完備。我國(guó)住宅的配套系列產(chǎn)品不足25%，且種類(lèi)少、質(zhì)量低，同種產(chǎn)品雖然規(guī)格繁多，但性能單一，很多達(dá)不到現(xiàn)代住宅居住水平的標(biāo)準(zhǔn)；（3）部件和技術(shù)缺乏配套化、集成化。我國(guó)有大量的的材料及產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，但這些企業(yè)普遍缺乏部件和技術(shù)的集成、配套能力。對(duì)于發(fā)展和推廣使用住宅技術(shù)，企業(yè)更多關(guān)注于單項(xiàng)的技術(shù)和產(chǎn)品，但這種做法并不能很大程度地提高住宅的整體性能和成品質(zhì)量；（4）住宅部件的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)缺乏有效監(jiān)督和激勵(lì)體制。住宅部件的認(rèn)證機(jī)制和準(zhǔn)入制度尚不健全，缺乏可靠的性能和質(zhì)量保證措施。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析和研究方向

根據(jù)市場(chǎng)需求與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)行輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的深化研究，大力發(fā)展新型復(fù)合材料和高新技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系中應(yīng)用，充分利用當(dāng)?shù)亟ú模哂谐杀镜?、加工方便、安裝簡(jiǎn)易、更加適合中國(guó)國(guó)情的特點(diǎn)，從而滿(mǎn)足市場(chǎng)需要。

混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)廣泛應(yīng)用，但目前的許多研究方法和思路以分解論為指導(dǎo)，這導(dǎo)致了對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不全面，造成混凝土永久性差等問(wèn)題。采用整體論的觀點(diǎn)，把混凝土結(jié)構(gòu)作為整體來(lái)考慮，從設(shè)計(jì)、加工、施工等多方面綜合考慮各種因素對(duì)混凝土的影響，以減少不良的性能表現(xiàn)。從可持續(xù)發(fā)展的角度去考慮建筑中的混凝土材料，將粉煤灰等工業(yè)廢料加入到混凝土中，既節(jié)約了資源，又改善了混凝土的性能，這也同樣符合整體論的哲學(xué)觀點(diǎn)。今后鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展應(yīng)從以下幾方面入手：（1）鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的深化研究。建立適用的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑方案、戶(hù)型等，應(yīng)用模數(shù)化設(shè)計(jì)理念，提出多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)方法；（2）鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的結(jié)構(gòu)體系深化研究。整合建設(shè)公司已有研究成果，并充分考慮加工、施工等方面因素，構(gòu)建鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法；（3）鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的經(jīng)濟(jì)性分析。建立鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的成本構(gòu)成模型，明確各構(gòu)成部分的比例關(guān)系；（4）鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系的技術(shù)集成示范。結(jié)合技術(shù)集成樣板房建設(shè)與實(shí)際工程，充分應(yīng)用新技術(shù)，切實(shí)解決成本居高不下的難題，形成完善的鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)手冊(cè)。

5 結(jié)論

鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系即是實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化的重要途徑之一，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于低、多高層住宅在結(jié)構(gòu)體系上已經(jīng)較成熟，但與之配套的圍護(hù)體系、關(guān)鍵的應(yīng)用技術(shù)研究卻相對(duì)滯后。結(jié)合住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展要求，從建筑方案、結(jié)構(gòu)方案、經(jīng)濟(jì)性分析以及技術(shù)集成示范幾個(gè)方面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅的深化改革提出了研究思路。

[1]于春剛．住宅產(chǎn)業(yè)化—鋼結(jié)構(gòu)住宅圍護(hù)體系及發(fā)展策略研究[D]．上海：同濟(jì)大學(xué)，2006．

[2]蔡玉春．鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀[J]．鋼結(jié)構(gòu)．2005，20（01）：79-83．

[3]彭曉彤，林晨，滿(mǎn)杰．輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系發(fā)展現(xiàn)狀[J]．四川建筑科學(xué)研究．2005，31（6）：18-21．

[4]侯兆欣．我國(guó)住宅鋼結(jié)構(gòu)體系推廣應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題[J]．施工技術(shù)．2000，29（7）：34-35．

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1007-6344（2016）04-0256-01

金延俊（1986—），女，碩士研究生，助教，研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)工程、建筑工程造價(jià)、建筑力學(xué)等。