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钢结构住宅发展要点

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：徐硕1 魏星2 顾文倩3

[导读] 摘要：随着我国建筑工业化的大力发展，装配式钢结构住宅以它独特的优势，将逐渐渗透于整个住宅产业中，推动住宅向高品质化、全绿色化、低成本化发展；然而，钢结构住宅与传统混凝土住宅相比，也有它的特殊性，这些特殊性贯穿于整个户型设计的始末，形成一套独立的体系，本文以此为着力点，将钢结构户型设计中的一些关键点，进行研究分析。

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        3. 身份证号码：32092519870212xxxx
        摘要：随着我国建筑工业化的大力发展，装配式钢结构住宅以它独特的优势，将逐渐渗透于整个住宅产业中，推动住宅向高品质化、全绿色化、低成本化发展；然而，钢结构住宅与传统混凝土住宅相比，也有它的特殊性，这些特殊性贯穿于整个户型设计的始末，形成一套独立的体系，本文以此为着力点，将钢结构户型设计中的一些关键点，进行研究分析。
        关键词：装配式钢结构住宅；户型设计；钢结构住宅体系研究
        引言
        在装配式钢结构住宅体系建设过程中，加强相关产业的发展步伐，积极响应国家关于装配式钢结构鼓励政策，推动钢结构住宅建筑设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化和应用智能化，最终实现装配式钢结构建筑的环境效益、社会效益和经济效益。
        1装配式钢结构住宅体系概述
        从系统功能上，装配式钢结构住宅可分为主体结构系统、外围护系统、内装系统和设备管线系统四大系统。装配式钢结构住宅楼板、屋面板的选择通常有压型钢板组合楼承板、钢筋桁架楼承板、叠合楼板、预制装配式楼板以及轻型金属屋面板系统。根据项目的预算成本及装配率的要求选择适合装配式钢结构住宅项目的楼板及屋面板体系。目前在建的装配式钢结构住宅项目中，常选用技术成熟、造价成本透明的砌筑类围墙、单板类外墙、预制复合外墙板、现场组装组合外墙板等外墙系统。内隔墙通常可选择装配式轻型条板隔墙系统、装配式骨架复合板隔墙系统及干法砌筑的块体材料隔墙系统。
        2钢结构住宅的优势
        2.1结构体系性能优越
        钢材属于各向同性材料，抗拉、抗压、抗剪性能均较高，而且自重轻、韧性好，其力学性能是目前建筑材料中最优秀的一种，远远胜于传统的钢筋混凝土材料。所以，钢结构住宅在一般动力荷载下，可承受较大的变形，有稳定的承载力和较高的抗震性。
        2.2空间利用率高
        由于钢材优秀的力学性能，钢结构的轻盈、低自重，使建筑构件的截面尺寸相对混凝土建筑要小很多，比如，梁、柱、板等，这样在相同外轮廊的情况下，钢结构户型可以拥有更大的使用面积，比传统混凝土住宅多出3%-8%，从而较大提高住宅空间的利用率，降低单位面积成本。同时钢结构也很容易实现大跨度、大平层空间，这给户型设计的自由性、多样性、可变性提供了非常有利的条件。
        2.3施工效率高
        钢结构建筑构件，完成设计后由工厂统一部署、加工、生产。大部分过程均可在车间内完成，大大改善了工人的现场作业环境，降低施工难度，不仅提高了建筑构件的加工精度，也减少了劳动力成本。随后，将构件运输到施工现场，统一机械化装配，省去现浇施工混凝土的养护时间，装配过程中内装也可以同步实施，整个过程较现浇混凝土可以节省约30%的工期。
        2.4节能环保
        由于钢结构的建筑构件，均是在工厂里加工生产，现场只需进行机械化的装配施工，所以在施工现场，降低了对混凝土的利用，大大减少了废气、废水、废料的排放。而且，由于钢材属于建筑绿色材料，当建筑需要拆除重建时，钢材可以回收再利用，提高了建筑材料的重复利用率。全程的装配施工，可以达到70%的无湿作业，整个过程降低了施工占地空间，也减少了建筑垃圾的排放。

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        3钢结构住宅户型设计要点分析
        3.1加大科研经费的投入
        针对我国装配式多层钢结构研发体系的重点研究课题，通过产品技术创新与研发形成一整套装配式多层钢结构大型住宅建筑专用管线技术研发体系，加强在研发技术力量上的投入，并加大对研发技术经费的管理投入，实现装饰业与装修工程一体化，建筑管线人工分离，部品化及部件管理模块化。打造具有核心竞争力的专业钢结构住宅技术，尽快占领市场。
        3.2建设配套部品部件产业基地
        配套关键部品部件钢结构工程住宅产业化产品核心件是产业链的重要一个组成环节，对不断提高住宅企业产品核心技术竞争力、扩大住宅市场需求规模、增加住宅产品投资收益率都具有重要的前瞻战略意义。企业内部应根据自身产业发展战略目标和利用现有市场资源，分析我国零部件核心产业基地的地理区位、辐射覆盖半径、产业服务内容及与其相关经济效益，加快零件产业基地项目建设，逐步形成构建完整的零件核心服务产业链。
        3.3以绿色建筑产业为企业发展目标
        根据企业自身的法律基础政策条件，研究制定关于发展配套应用住宅装配式新型应用钢结构的配套产业政策，相关政策资源及完善企业组织经营管理体制架构，整合内外部企业资源，与多家企业共同签署装配式新型钢结构配套住宅产业发展合作战略，搭建配套住宅产业发展战略合作交流平台，明确配套住宅产业市场主体产业定位、装配式新型应用钢结构配套住宅产业专用配套产品供应体系、配套厂房住宅专用产品生产能力等3个产业核心内容，制定短期及长期的配套住宅产业发展规划战略目标、发展规划战略实施规划，并及时研究提出政策制定期及相应的长期政策执行计划实施行动计划、保障金等政策措施。
        3.4抗渗漏技术的应用
        在降水量较大的地区，设计需要充分考虑环境因素，采用合理的防水防腐设计，实现室内基本的防水和抗渗功能。装配式住宅构件之间多为拼接安装而非现浇，存在有缝隙的可能性，例如预制部分与现浇部分交接处，或者后期封堵不完整。这就需要一定的排水设计，如在构件交接处增加企口，分缝处进行打胶处理增加防水性，竖向混凝土构件增加泄水通道和加大混凝土构件排水坡度，合理设计，达到及时疏导雨水的目的。
        3.5结合BIM技术的应用
        建造BIM模型，将项目各类相关信息集成在一个参数模型中，包括建筑、结构、给排水、暖通、电气等多项技术内容。从项目规划设计起步，直到生产、安装调试、装修和运行维护等过程，传递数据和信息，增强建筑工程设计人员对建筑信息模式的理解，提高设计应对能力和效率，可减少设计错误和设计变更，最大限度地避免拆改，减少对结构的破坏，提高工程质量，更有利于保证施工工期，节约工程投资。在后期的运维中，将BIM模型集成到运维平台，在其生命周期内不断地进行维护，可以提高建筑物运营维护过程的系统性、可控性、高效性。
        3.6节能设计
        钢结构的力学性能是非常优秀的，但其传热导热性能却是混凝土的30倍左右，这就给钢结构的节能设计提出了更高的要求。一般钢结构住宅特有的节能措施就是对冷桥、热桥的加强处理。首先，钢结构的外挑部分，宜挑板不挑梁。因为挑梁等于加大冷热桥面积，保温隔热处理比较复杂，而且效果也不一定好，挑板挑的只是混凝土板，保温措施相对就比较容易处理。其次，局部进行加强保温隔热措施。无论是屋外还是屋内，柱梁与墙板都是属于不同的建筑材料，不像混凝土建筑，所有主体构件都是相同的材质，只需相同的保温措施就好，而在钢结构建筑中，就需要对柱梁等钢材部位做局部加强保温措施，以免出现冷凝现象。
        结语
        装配式住宅建筑的应用也可以提高建筑的性能和质量，在明确装配式住宅的优点后，建议进一步推广，促进我国住宅建筑产业的优化和升级。总之，为了体现装配式住宅建筑的优点，设计上除了必要的创新性，更应该注重节能、环保的特点，同时还要结合行业主体的需求，做到科学、合理设计。
        参考文献：
        [1]魏健桐.绿色建筑中装配式住宅的应用研究[J].建设科技，2018（3）：40.
        [2]贝杨.装配式住宅在绿色建筑中的应用分析[J].住宅与房地产，2020（29）：139-140.
        [3]杨贞.装配式住宅在绿色建筑中的应用[J].城市住宅，2019，26（10）：146-147.