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鋼結構住宅的發展趨勢及住宅產業化研究

2018-07-12 10:30 中國建筑鋼結構網系統管理員

　　一、鋼結構住宅及其發展概況
　　鋼結構住宅因重量輕、抗震性能好、可循環利用，便于模數化設計、標準化制作、系列化生產和裝配化施工，易形成裝配集成的綠色生態住宅。早在上世紀，便已在英國、意大利以及美國等國家流行發展，因其自身所具有的優勢，促使建筑行業發生了一場大規模的、前所未有的變革，自此，鋼結構住宅正式步入國際市場，并在各個國家得到了較好的發展。
　　二、鋼結構住宅的特點
　　1.鋼結構住宅重量輕、抗震性能好
　　與木結構、鋼筋混凝土結構以及磚石結構相同，鋼結構住宅亦同屬住宅建筑范疇。鋼結構住宅的骨架是鋼柱、鋼梁，并以高強、隔熱、保溫以及輕質的墻體建造而成。相比其他建筑結構來說，鋼結構在重量上很有優勢，是同等面積建筑住宅的1/3。不僅如此，因為鋼材的延展性較強，所以，具有優良的防震性能，所以，這類住宅結構多數被應用高層建筑當中。
　　2.鋼結構建筑占地面積小，具有良好的空間感
　　隨著時代的發展，很多新型產品日益出現，帶給廣大投資者更多的發展契機。有些人認為，開放空間的利用價值較高。這主要是因為土地資源的稀缺，促使很多住宅或建筑會愈發注重空間的靈活使用特征。所以，投資者必須考慮的問題不僅是理性投資，減少占地面積，還應充分發揮空間的自由性以及靈活性，為用戶打造舒適的環境。
　　3.鋼結構住宅的綜合效益高于傳統的住宅體系
　　據統計，在材料總成本當中，鋼材與混凝土所占比例低，往往不足10%，所以，對建筑的整體造價并不存在較大的影響。但是，若從增加空間自由性與靈活性、節約空間以及投資回報等角度來看，使用混凝土及鋼材將會有效降低工程的整體造價。對于投資者而言，長久的利潤是他們決定投資某一項目的動力，而在實施之后，每每希望能快速收回成本，以免遭受損失；另外，鋼結構住宅不論是在造價還是工期方面，都極具優勢，可加快資金的流動速度，雖然建筑市場不斷變換，且競爭十分激烈，但是毋庸置疑的是，鋼結構住宅仍然具有較好的發展前景。
　　4.鋼結構建筑以其特有的資源和環保優勢而備受青睞
　　基于環保及資源等方面來看，建設項目對資源的消耗及占用是極大的。據相關部門統計，每年鋼材的耗用總量所占比例為20%，水泥量則占17.6%了；不僅如此，在住宅建設當中，還消耗了32%的水資源與30%的建成區用地。而在具體的施工環節，因為輕鋼結構在作業中無需耗費水資源，所以，每年至少可節約十幾億噸的水，這不僅降低了對水資源的消耗，同時也響應了國家提倡的“低碳、環保”這一戰略目標。鋼結構建筑現場作業量小、無噪聲、不污染周圍環境。減輕建筑對環境(整體環境、周邊環境)的負荷，大限度的從技術上節約能源和資源的損耗;提供安全、健康、高效、舒適性良好的生活空間;在建筑的全壽命周期內，大限度地節約資源和能源、保護環境、減少污染，達到與自然環境親和，做到人、建筑與環境的和諧共處。總之，鋼結構住宅基本符合：四節一環保——即“節能、節地、節水、節材和環境保護”。
　　5．鋼結構住宅符合住宅產業化和可持續發展的要求
　　適宜工廠大批量生產，工業化、商品化程度高。它將節能、防水、隔熱等先進的成品集合在一起，實現綜合成套應用，將設計、生產、施工安裝一體化，提高住宅的產業化水平。隨著城市建設的發展，城市改造需要拆除大量舊建筑，鋼結構拆除更容易實施，鋼材回收利用率高、拆除成本低、污染小，符合可持續發展的要求。
　　三、我國鋼結構住宅產業化發展的現狀及問題
　　所謂的住宅產業化，從專業的角度來看，即是將住宅作為終產品，從而實現住宅服務社會化、經營一體化、建筑工業化以及標準化等一系列動態過程，隸屬社會化大生產范疇。其所具有的顯著性特征有下述幾個方面：其一，經營生產社會化，以市場經濟規律為紐帶，以為用戶提供優良的住宅商品和優良服務為目標，將住宅的服務、維護管理、供應、生產、商品開發、施工以及涉及等環節構成一個完整的產業系統。其二，建筑工業化，是現代化管理水平與建設技術的一種綜合體現，還應包括組織管理科學化、住宅建造機械化、商品生產工廠化等內容，通過大規模的生產與住宅相關的產品，來提升投資者的經濟效益，滿足客戶的消費需求。其三，住宅涉及標準化，一般體現在住宅商品與建筑體系合理化、系列化以及通用化等方面。現階段，國內在推廣鋼結構住宅過程中，存在下述幾個問題，具體為：首先，設計和研發環節銜接不暢，企業也并未建立健全的、合理的產業鏈。其次，產品缺乏配套體系，在鋼結構住宅中，墻體技術及相關產品所持比重僅占20%-30%。后、市場不健全, 優惠政策不到位, 建筑成本高, 影響建筑開發商的建造積極性。
　　四、鋼結構住宅將向可持續建筑方向發展
　　可持續建筑的出現，不僅積極響應了國家倡導的“環保”要求，同時也充分滿足了當代及后代人的需要，對人類的可持續發展有著卓越的貢獻。可持續建筑綜合的考慮了建筑所造成的影響及不良后果，認為建筑可以是生態化、節能化的，并非人類強加給地球的東西。具體發展方向如下：
　　1、節約化措施
　　對傳統建筑的熱工性能加以改進，利用可再生能源、清潔能源以及采光及通風，采用高效照明的方式，嚴禁商戶或百姓家使用白熾燈等消耗過多的照明設備；在材料的使用上，可充分利用地方材料、回收的舊建材以及底蘊能建材等；引進大型的節水設備，并通過減少混凝土等材料的用量降低工程的整體耗水量。鋼結構具有可再生、可循環、可改造以及可拆卸等特點，其配套構建（如內部裝修材料、門窗、樓梯、墻板以及樓板）亦需具備上述特點，如此一來，不僅可循環使用，還能延長住宅的使用壽命。
　　2、生態化措施
　　廢水經處理后再利用、收集雨水作為工程中的水源消耗，并通過在屋頂安設太陽能來節約電能。從土壤的結構及成分入手，探究當地的風能資源、光能資源、動植物資源、土壤侵蝕情況、地下水以及坡度等，并利用合理的設備及手段，達到改善微環境的作用。
　　3、人性化措施
　　提供質量較高的景觀環境及濕度環境，加強對通風系統、自然采光系統的建設力度。采用綠色、環保的建材，保證居民的身體健康，將安全因素作為整個設計環節的核心。除此之外，還應實現“低噪聲”裝修，避免由于住戶裝修而影響到鄰居的休息及心情。已有的解決措施包括以下幾個方面：提供精裝商品住房，但品味及質量卻未必符合業主的要求，重裝修也成為必然，可通過控制噪聲傳播途徑及聲源來解決。也可通過在墻板及樓板之間安設隔音板來實現“低噪聲裝修”雖然無法完全消除，但完全可實現“不擾民”。而很多研究學者亦開展了大量的實踐與研究活動，采用大開間的住宅方式，實現“無聲裝修”或“低噪聲裝修”。
　　4、無害化措施
　　使用清潔、環保能源。盡可能消除在施工及設計環境所帶來的不良影響，合理安排場地中的水系、動物及植被系統，可少用大型機械設備，并設計半地下或地下覆土建筑等。
　　5、集約化措施
　　建立健全的、規范化的周期成本預算體系。對各類建筑元素的原始價格、運行消耗進行測算。建筑師與結構師、業主、物理學家、計算專家以及設備專家一同推進設計。通過對交通、安保、消防、衛生、給排水、空調以及店里設備的智能化、科學化管理，形成安全、無廢、節能、低碳的生態化環境。另外，在推進可持續建筑時，應以我國國情為基礎，不要盲目借鑒其他國家的標準，應符合現實。加之可持續建筑涉及了多個學科，理論及技術性較強，需多個專業的技術人員彼此協作、配合方可完成。因此，應加強對其探究力度，從根本上提高技術人員的學識與修養。
　　五、結論和建議
　　本文初步探討了我國鋼結構住宅及其產業化的現狀與發展，由于尚處于發展階段，在原理及概念仍然存在很多爭論，同時也缺乏一定的實踐經驗。而由于鋼結構住宅自身的缺陷、行業認識以及發展歷史等方面的原因，學術界加大對此問題的探討力度，通過開展試點來提升實踐經驗，充分挖掘鋼結構住宅的發展潛力。從實質上來看，住宅產業化是一項涉及面廣、關聯性強且十分艱巨的系統性工程，怎樣進行推廣與可持續發展仍有待深入研究。

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