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绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向凌强

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：凌强

[导读] 摘要：随着社会经济的发展，我国的建筑业发展迅速，其对能源的消耗也在不断增加。

        身份证号码：23010719880204xxxx；北京金茂绿建科技有限公司北京 100088
        摘要：随着社会经济的发展，我国的建筑业发展迅速，其对能源的消耗也在不断增加。在建筑行业，装配式钢结构建筑体系凭借着其施工方便、环保性能良好等诸多优点成为当前建筑行业一大组成内容，并且从很大程度上改善了建筑领域的未来发展方向。在应用绿色装配式钢结构建筑结构体系中，需要不断完善和改进施工技术，积极应用现代化管理方法，推动装配式建筑和环保节能技术结合，为其长远发展提供保障。
        关键词：建筑工程；装配式钢结构；绿色环保
        引言
        随着我国市场经济体制日益完善，建筑行业也逐渐向着产业化方向发展，从而实现了建筑施工的高效、绿色环保和节能减排等功能。装配式钢结构建筑是当前一种非常重要的建筑形式，在装配式钢结构建筑中融入绿色理念，实现绿色化的装配式钢结构建筑体系，对我国建筑行业的发展进步具有至关重要的作用。装配式建筑是基于建筑产业化发展而形成的一种新型建筑形式，在进行装配式建筑施工建设过程中，必须依照统一标准，对建筑物的各个构件进行制作，然后在施工现场提前组装并制作好的建筑物构件，从而完成建筑物的施工建造工作。绿色装配式钢结构建筑体系在结构设计环节已较为成熟，但在配套外墙的维护方面，其技术体系还不完善，且发展较为滞后，这也是绿色装配式钢结构建筑体系研究和应用的重点内容。
        1装配式钢建筑概述
        钢是工程建设的主要材料，无论是局部焊接还是整体建造都会应用到钢。装配式钢结构就是以钢结构作为建筑的承重结构。目前我国建筑结构主要有两种，一种是装配式混凝土建筑结构，另一种就是装配式钢结构建筑。装配式混凝土建筑结构属于能源消耗型建筑结构，不符合现阶段绿色发展理念，同时其对技术的要求较高，因此装配式钢结构建筑更受欢迎。与混凝土建筑结构相比，钢结构建筑具有以下几个优势：首先，建设效率高。在工程建设过程中能够有效的将设计与安装有效结合。比如在施工现场就可以制作和安装刚配件以及预制墙板。其次，建设装配式钢结构建筑可以借助建模软件进行设计。不仅能够提高设计效率，同时还能够保证设计的精准度，对建筑的内外受力进行分析，进而可以进一步完善钢结构的构造。最后，装配式钢结构建筑呈现出规模化、工厂化的特征，装配式钢结构能够通过工厂化的生产方式提高产品的性能，并且工厂生产出的钢结构预制件能够直接安装和应用，大大的提高了建筑工程施工效率。
        2绿色装配式钢结构建筑体系优势
        绿色装配式钢结构作为新型的建筑结构体系，具有很多特点和优势。第一，具有较高的强度，自重轻，在大跨度和超高层建筑中能够发挥良好效果。刚才是建筑结构当中抗压性能和抗拉性能都不较高的材料，刚才的高强度、轻质量的优势可以在高层建筑和大跨度结构当中充分发挥出来，在居民居住空间个性化设计中可以得到良好应用，当前很多大型公共建筑比如体育场馆、车站、会展中心等都采用的是钢结构建筑体系。第二，具有良好的抗震性能。钢结构体系具有较高的延展性，这种特性促使钢结构体系在地震发生时能够通过塑性变形将地震能量消耗。钢结构体系比传统混凝土结构具有更强的抗震效果。第三，良好的环保效果。钢结构体系的应用将建筑所用砂石等原材料用量大大减少，有效降低了对资源和环境的影响，此外，钢结构建筑有超过百分之七十的材料能够回收再利用，这大大节省了建筑行业的建筑垃圾和碳排放量，可以发挥明显的环保效果。第四，具有较高的工业化程度，比混凝土结构施工速度快。利用BIM等先进的技术设计钢结构体系后可以让工厂提前预制钢结构构件然后输送到现场拼装，现场施工作业量大大减少，这在节省施工时间方面发挥了重要作用。
        3绿色装配式钢结构建筑体系的应用
        3.1绿色装配式钢结构建筑体系在住宅建筑中的应用
        近年来，我国房地产行业繁荣发展，兴建了大量的住宅建筑。

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在住宅建筑工程施工建设过程中，绿色装配式钢结构建筑体系也具有极为广泛的应用空间，在我国建筑行业的发展过程中，发挥了至关重要的作用。绿色装配式钢结构建筑体系在住宅建筑工程中的应用，能有效解决住宅建筑工程中存在的梁柱刚度不足的问题。以住宅建筑工程中最常用的钢管构件为例，由于绿色装配式钢结构建筑体系使用的是标准化生产模式，对钢管部件实施模块化生产制造再进行混凝土浇筑，从而使钢管保持刚度，有效提升其承重性能，从而有效优化住宅建筑工程的整体结构性能。
        3.2商业建筑中的应用
        和民用建筑相比，商业建筑的实际功能要求更多，并且本身有着商业需求。通常商业浇筑对采光通风等方面有着更高的要求。为此，设计人员可以利用BIM技术可视性特点和装配式建筑灵活性特点评估和分析商业建筑设计结果的采光情况，同时就安装施工中需要使用的通风、采暖等设备进行合理配置。在设计阶段，坚持一体化原则，合理组合并配置结构材料。大多商场有着较大的跨度，在现代化社会不断发展的背景下其内部空间布置也会越来越多样。在设计商场类商业建筑时应当对构件可拆除性加强考虑，将建筑空间整合功能提升，降低产生建筑垃圾的概率，同时有效利用商业建筑内部空间。
        3.3结构设计深化
        结构设计也是建筑设计的重点内容，包括连接节点设计、主体结构整体受力分析和结构构件设计等。应该明确钢柱、钢节点和钢梁、加强板、连接板等结构的特点及受力情况，做好科学计算，提升设计工作的效率与质量。在设计中不宜采用临时支撑的预埋吊件，这会在一定程度上加大工程量，从而对工期造成影响。当采用该类型的设计结构时，则需要对各个设计标准与要点加以控制。在安装和制作预制件时，则需要保持统一的标准，通过科学计算预制件承载力确定其结构形式。尤其是在多地震区域还应该做好相应的抗震设计，使结构性能可以满足抗震标准与要求，防止由于地震灾害对建筑造成的严重损坏。对于预制件承载力的计算，也是有效预防施工过程中出现变形和裂缝问题的关键工作。
        3.4创新“工业化住宅”建设体系
        在原有的建筑条件下，主要采用传统的钢结构建造体系建设住宅，但是在建造过程中梁柱问题比较突出，影响住宅的使用寿命。因此在现阶段建筑单位都主张采用“工业化住宅”建造体系。所谓的“工业化住宅”建设体系是一种标准化、模块化的建造方式，就是采用钢管组成钢管束，提高建筑物的抗压能力。同时采用H型的钢楼板和装配式钢筋折架楼承板相结合的方式，改变传统建造方式中的梁柱问题，提高建筑物的承载力，延长建筑物的使用寿命，更好的落实了绿色发展理念。
        结语
        总之，绿色装配式钢结构建筑体系比传统建筑体系具有更优越的性能，不仅对提高建筑水平具有至关重要的作用，而且更加节能环保，对我国建设可持续发展型社会，也具有极为重要的推动作用。因此，加强对绿色装配式钢结构建筑体系的研究和应用，对我国社会经济发展建设，具有极为重要的现实意义。
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        [1]刘志刚.装配式钢结构建筑体系概述与技术要点分析[J].价值工程，2019（36）：20~22.
        [2]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.
        [3]潘德要.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].住宅与房地产，2019（36）：94.
        [4]王增国.装配式钢结构建筑施工管理探索[J].建材与装饰，2019（9）：203~204.
        [5]廖立波.装配式钢结构建筑的绿色被动节能关键技术实践与应用[J].建筑施工，2019（5）：949~951+959.