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绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向李方华

发表时间：2021/4/20 来源：《基层建设》2020年第32期作者：李方华

[导读] 摘要：在现代建筑结构当中，装配式钢结构与钢筋混凝土结构及砌体结构相比，具有质地均匀、韧性好、可塑性强、质量轻、抗震性能好等诸多优点，能够让建筑面积使用率提高，与我国发展绿色建筑的要求和标准相吻合。

        山东天元安装工程有限公司山东省 276000
        摘要：在现代建筑结构当中，装配式钢结构与钢筋混凝土结构及砌体结构相比，具有质地均匀、韧性好、可塑性强、质量轻、抗震性能好等诸多优点，能够让建筑面积使用率提高，与我国发展绿色建筑的要求和标准相吻合。基于此，本文对绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向进行深入研究，以供参考。
        关键词：绿色装配式钢结构；建筑体系；应用方向
        引言
        我国社会在近些年随着市场经济发展水平的提高得到进一步发展，建筑行业也在不断改革创新，同时国家越来越重视环境问题，绿色施工理念应用范围越来越广。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。
        1绿色装配式钢结构建筑体系及优势
        1.1绿色装配式钢结构建筑体系
        在绿色装配式钢结构建筑中，有多重类型的钢结构材料。绿色装配式钢结构体系比传统钢结构体系有着诸多优势，具体包括以下几点。第一，在建筑行业中应用绿色装配式建筑体系可以将施工工作量大大减少，能够全面优化建筑产品，可以实现投资成本的节约，并且有助于施工效率和施工质量水平的提升。第二，相比于传统建筑，绿色装配式钢结构所用材料可以将建筑结构的延展性、安全性提升，并且比传统建筑有着更长的使用寿命。第三，绿色装配式钢结构建筑比传统建筑结构密度低，可以将施工成本有效节省，并且在人工、材料和机械设备等方面都有所节约，可以将建筑工程经济效益提升。第四，装配式钢结构建筑苏勇材料能够回收利用，钢结构组成体系可以通过合理使用钢结构得到进一步优化，不但能够节省工程成本，还能够有效达到节能环保的效果。
        1.2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。
        2绿色装配式钢结构建筑体系的应用要点
        2.1对施工图纸进行合理设计
        绿色装配式钢结构的图纸需要将全部构件列出，详细地对构件的位置、参数要求进行说明，比如说钢结构的强度、高度、宽度、长度、材质等，因此可以为构件的生产提供可靠准确的依据。在设计图纸方面确定参数是非常重要的，在确保参数合理的条件下有效地对构件进行连接，使构件之间密切配合，成为图纸设计过程中的关键内容。另外也需要注意加强图纸设计质量的控制，以保证设计出来的图纸能够有效地在现场进行指导装配施工。

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        2.2构件制作加工
        绿色装配式钢结构体系当中的构建都是提前在工厂当中预制好的，再运输到施工场地，依照图纸要求进行装配建设，在此过程中一定要注意严格依照图纸要求制作加工构件。在加工好之后，委派专门的人员进行检查，判断钢结构构件是否有质量缺陷，尺寸是否准确，如果发现问题一定要及时进行控制和处理。构件制作好之后一定要妥善存放，确保质量合格，存放时保证钢结构和地面有一定的距离，以避免锈蚀、受潮。
        2.3组装拼接
        完成钢结构构件的加工后，统一运输到施工现场，进行后续的拼接和组装。这也是该体系实际应用过程中需要重点进行质量管控的环节。在组装钢构件时需要以图纸为基础，依照拼装顺序完成拼装，防止后续出现返工重做等情况，导致施工工期的延误。在拼装时需要注意先进行基础的施工，再对上部结构进行拼装，在上一阶段工程完工后，固定构件，并确保构件稳定的条件下为后续组装提供便利，比如说基础构件拼装结束之后，需要通过连接件固定钢构件。此时也需要与图纸相符，不能随意选择连接件，在连接件安装时需要确保质量，拧紧所有的螺栓。
        3绿色装配式钢结构建筑体系的应用方向
        3.1“模块化”装配式钢结构房屋
        模块化装配式结构房屋主要在一些小型临时性用房当中应用，其特点是拆卸方便、施工速度快、工业化水平高、因此应用非常广泛，主要是活动板房和一些集装箱房。这类建筑可以依照标准模式进行大量的工业化生产，尤其是集装箱房，在工厂当中通过薄壁型钢进行组装，内部加设岩棉夹心墙板。在制作完成之后，送到现场就能使用。活动板房主要使用标准的单元预制，并且通过螺栓进行钢骨架的现场拼装，配备一线门窗构材和标准化板墙，可以实现快速拆装。这种模块化结构墙，在实际应用时材料损耗率低，通过工业化生产可以大幅度降低成本，效率较高。
        3.2大型公用建筑和工业建筑中的应用
        装配式钢结构体系能够充分地利用钢材的优势，利用衍架、网架等进行大空间的创造，而且结构造型较为美观。在很多重点工程当中大跨度钢结构应用，获得了较好的效果，比如说我国北京的鸟巢体育中心和水立方体育中心，以及一些飞机场、高铁站，充分地展示出我国在钢结构产业发展过程中的水平。这些年来钢结构还在很多工业企业的厂房设计施工当中应用，将原有混凝土厂房出现的各种问题解决，具有较好的效果。
        3.3住宅中的应用
        我需要将绿色设计理念充分应用于房屋建筑设计当中，将房屋节能能力全面提升，同时也需要将绿色环保理念应用于装配式建筑当中，加强重视梁体稳定性改善工作，实现全面提升建筑结构稳定性和安全性的效果。在设计时，首先需要合理配置低碳合金钢，用混凝土合理浇筑结构中裸露的部分，实现称重构件刚度的提升，保证房屋建筑稳定安全。其次，可以积极借助BIM等现代信息技术开展装配式钢结构住宅设计，统一设计和装配施工工作，尤其需要加强设计一体化空间，重点分析梁柱存在的问题，利用BIM系统碰撞检查功能优化配置各个构件和功能节点，将建筑本身安全性全面提升。
        结束语
        总而言之，在我国建筑行业发展过程中，绿色装配式钢结构技术有效发挥了推动作用。相关工作人员在实际设计建设装配式钢结构建筑过程中应当积极采用先进的理论技术，积极选用节能环保材料，加强对环保工作的重视，通过不断优化建筑结构体系实现建筑行业的发展，进而达到建筑行业和企业持续健康发展的目的。
        参考文献：
        [1]孙晓彦，汪金龙，王树和.钢结构与绿色节能建筑[J].山西建筑，2019（21）：43-44.
        [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.