广西壮族自治区建筑科学研究设计院 广西壮族自治区南宁市 530005
摘要：伴随着城市化的快速发展，建筑领域的发展和技术水平的不断提高，再加上环境污染和资源浪费的影响，传统建筑体系环保性差的缺陷逐渐暴露出来。绿色装配式钢结构已成为建筑体系的主要形式。与传统系统相比，该系统在施工质量和效率方面具有显著优势。
关键词：绿色；装配式钢结构；建筑体系
1.绿色装配式钢结构建筑体系的环保特点
（1）节能。钢结构构件及产品重量轻、强度高，施工过程中运输、吊装能耗大大降低。（2）节约用地。钢结构“重量轻、强度高”，易于实现高层建筑，可提高单位面积土地的利用效率。（3）节水。钢结构建筑主要采用现场拼装施工，可大大减少用水量和污水排放，节水率达80%以上。（4）节材。钢结构高层建筑自重约为900kg/m2~1000kg/m2，传统混凝土自重约为1500kg/m2~1800kg/m2，自重减轻约40%。（5）主要材料回收利用。钢结构主体材料回收率在90%以上，比传统建筑垃圾排放量少60%左右。同时，可以减少建筑垃圾填埋，减少垃圾中有害物质对水源的污染。
2.绿色装配式钢结构建筑体系的应用发展
2.1住宅建筑中的应用
绿色装配式钢结构建筑体系在工业住宅中的最大优点是改善柱、梁的承载力不足。一方面，代表性的系统是杭萧钢铁有限公司开发的钢管束组合结构体系，钢管构件模块化、标准化，在此基础上形成钢管束，然后，钢管采用混凝土浇筑，以保证管束的刚度要求满足承载标准。同时，还配备了强化地板和低碳合金钢梁，进一步增强了系统刚度。由此可见，该系统不仅能合理控制用钢量，而且能有效地加强梁柱的承载力。这是一种值得推广的建筑体系。
2.2商业建筑中的应用
根据工程的具体施工要求，绿色装配式钢结构建筑体系的模块化可以尽可能的降低工程造价成本。其主要是指在预制的前提下，将钢材等系列的材料组合在一起，然后将成型模块法应用于主要商业建筑中。例如，大型商场内可设置方形钢结构建筑，便于施工和拆除。从总体设计到产品品质的控制，要加强钢结构的全面质量把控。
2.3围护墙体、构造体系的结合应用
围护墙是建筑体框架结构施工的最后一部分。近几年来，由于科技的快速发展，其功能得到了大量的改进，如性能更高、耐久性更强等。但是这些墙是不同的，每种墙都有自己的优缺点。因此，为了避免墙的简化，我们应该避免所有的问题。为了适应发展的需要，各类别墙体材料应混合进行墙体的养护，并结合施工方法进行参考。保温装饰一体化板在新建建筑体外墙保温中也可以作为装饰。其可改造旧建筑的装修，也可以作为各种建筑的外墙保温材料，应用范围广泛。无论南北，都可采用保温装饰一体化板维修墙面，起到节能、保温等效果。
2.4“模块化、工厂化”
绿色装配式钢结构建筑体系的一个重要特点是模块化。模块化使产品的生产更加方便，便于拆卸和移动。这种产品建造的房屋采用轻钢结构和薄壁钢材，具有成本低、成本低、拆装方便等特点。工厂钢结构建筑体系与传统建筑的模板是不一样的。其产品的设计和生产将受到严格的审查，以确保生产的每一个产品都是合格的和合规的。这种生产方式可以提升经济效益，降低成本造价，还可以保障产品的质量。
2.5工业化住宅系统
为了解决传统钢框架结构体系在住宅中应用中的梁柱问题，一些企业和科研院所开发了合适的“工业化住宅”建筑体系。
该系统由标准化、模块化的钢管构件并排连接形成钢管束，内浇混凝土形成钢管束组合结构，作为主要的承重和抗侧力构件；钢梁采用H型钢；采用装配式钢骨架地板。对于传统钢结构体系，其价格高、无法适应复杂结构的平房和梁柱外露现象，可采用箱式钢板剪力墙结构体系，该体系的优点明显，它可以解决传统钢结构体系存在的问题，布置方便，称重能力强，而且还可以减少用钢量。
2.6发展趋势
钢结构建筑体系具有许多优点，但也存在着场地设施差、构件制造缺陷等问题。为了减少缺陷的发生，在施工中，可以采用PC预制混凝土来提高施工的质量，提高生产效率。如果预制混凝土不直接在施工现场浇筑，而是需要提前在指定地点预制完毕后运至施工现场，将有效缩短工程的整体施工周期，达到更好的环保效果。墙体作为建筑的核心部分，其工程质量至关重要。建筑框架结构施工完成后，施工人员需要进行墙体施工，以保证建筑工程整体框架结构更加完整。随着建筑业的不断进步，各类建设项目的功能日趋完善。比如建筑工程的防水性能在逐渐提升，承载力越来越强。然而，由于建筑工程墙体的不同，墙体设计存在诸多缺陷。为进一步提高建筑墙体的施工质量，满足用户的实际需要，在围护墙施工中应混合使用不同类型的墙体材料，并采用施工方法，确保各种墙体材料更好地结合使用。在墙体施工过程中，工作人员可直接在建筑外墙安装保温装置，既能提高外墙的装饰效果，又可以提高居民的审美要求，从而使外墙的保护功效更好。
3.实际案例分析
横县横镇大竹小学项目用地位于横县横州镇大竹新区大竹大道西边，该地块周边为规划中的大竹大道，大竹大道与茉莉花大道东段相连。建筑主体结构为钢结构框架结构。外墙、隔墙采用混凝土预制墙板，楼板采用钢桁架板和桁架钢筋混凝土组合板。设计使用年限50年，抗震设防烈度7度。建筑工程等级为二级，设计耐火等级为二级。
本工程拟采用全钢结构（柱、梁），楼板采用钢桁板和桁架钢筋混凝土组合板，装配式楼梯。普通铝合金窗框和普通（6+9A+6）中空玻璃，办公室等教师功能用房采用木门，教室等功能用房采用钢门（钢质防火门）。房内钢梁、柱用防火保温板包裹。教学综合楼、图书信息楼、学生午托用房，梁外外墙采用混凝土预制外挂墙板（pc板），梁下外墙采用200厚加气混凝土砌块，内墙采用ALC（蒸压加气混凝土板）。加气混凝土砌块砌筑高度为从楼地面至梁下，教学综合楼梁高主要为300~500，图书信息楼梁高主要为300~700，学生午托用房梁高主要为250~400。风雨操场外墙采用200厚加气混凝土砌块，外墙采用金属板（铝板），内墙采用蒸压加气混凝土板。屋顶为钢网架屋顶+金属屋面板。
本项目采用装配式建筑契合国家对装配式发展的方向，突出学校的科技创新，营造出具有时代特点，反映教育建筑特性的现代建筑。装配式建筑形式简洁大方，在立面材料的选择和建筑形式上充分考虑了装配式建筑结构体系和材料的自然形态，通过构件的组装自然形成的分缝、节点、装配表达建筑的精细工业化现代风格。
结束语：
想要发展建筑业的环境保护和技术化，就要对适应新时期国家建筑业要求的装配式钢结构建筑体系进行系统的研究。绿色装配式钢结构不仅促进了传统建筑业的发展，而且极大地改善了传统钢结构建筑体系。绿色装配式钢结构建筑体系是一种新型的建筑发展体系。它的出现将改变传统的钢结构装配体系。具有结构稳固、生产便捷等优点，在新时期得到了广泛应用。
参考文献：
[1]张境驿.绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向[J].建材与装饰,2020(08):108-109.
[2]吴军.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].工程技术研究,2020,5(03):209-210.
[3]李进军.绿色装配式钢结构建筑体系及实践分析[J].节能,2019,38(08):25-26.
[4]刘虎城.浅谈绿色装配式钢结构建筑体系的应用[J].门窗,2019(10):12-13.
[5]王晶.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].绿色环保建材,2018(12):190-191.