鋼結(jié)構(gòu)裝配式房屋,就像用搭積木的方式來建房,需要在工廠完成主要構(gòu)件的預(yù)制,通過現(xiàn)場(chǎng)組裝來完成整個(gè)住宅建筑。大大減少了現(xiàn)場(chǎng)的施工量,節(jié)約工期,施工環(huán)保,標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)和施工使建筑的質(zhì)量和安全更易得到保證。
1.裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅在國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1 國外發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用現(xiàn)狀
根據(jù)日本預(yù)制裝配建筑協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),到20世紀(jì)90年代末,日本預(yù)制裝配式住宅中木材結(jié)構(gòu)占16%,預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)占11%,而鋼材結(jié)構(gòu)系列比例已經(jīng)多達(dá)73%。美國的鋼結(jié)構(gòu)房屋技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù),集結(jié)構(gòu)主體、節(jié)能防火、保溫隔聲、型材及設(shè)計(jì)施工一體化的集成化技術(shù),分工明確,生產(chǎn)效率高,統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn),,鋼結(jié)構(gòu)住宅占比在25%以上,且以裝配式住宅為主。

1.2 國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀
國務(wù)院(1999)第72號(hào)文件為預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,提供了前所未有的政策支持,該文件明確提出:發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅,擴(kuò)大市場(chǎng)占有率,將會(huì)加速住宅產(chǎn)業(yè)化過程,對(duì)我國建筑、冶金及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑的意義。
與發(fā)達(dá)國家相比,中國的鋼結(jié)構(gòu)建筑比例仍然非常低,我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼量?jī)H為鋼產(chǎn)量的20%,純鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量大約只占建筑用鋼量的3%,住宅建筑幾乎全部是鋼筋混凝土建筑。裝配式住宅可以提高住宅質(zhì)量,目前國內(nèi)各大城市都積極進(jìn)行住宅產(chǎn)業(yè)化研究。
2.鋼結(jié)構(gòu)住宅裝配化的應(yīng)用探索
要實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的裝配化,首先要實(shí)現(xiàn)組成各部件的產(chǎn)品化標(biāo)準(zhǔn)化,主要有梁柱的標(biāo)準(zhǔn)化,連接節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品化,墻體、樓板及其他部件的產(chǎn)品化等。
2.1 梁、柱構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品化
傳統(tǒng)的焊接節(jié)點(diǎn),需要對(duì)鋼柱單件加工,受各個(gè)參數(shù)影響,很難產(chǎn)品化加工,節(jié)點(diǎn)的加工較為復(fù)雜,節(jié)點(diǎn)質(zhì)量受焊接工人的技術(shù)水平,焊接工藝,焊接環(huán)境影響較大,質(zhì)量得不到保證,另外由于單件加工,加工精度較難保證,現(xiàn)場(chǎng)連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)由于錯(cuò)孔導(dǎo)致安裝困難問題。為達(dá)到連接節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品化,客觀上需要將節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件分離單獨(dú)加工。
2.2 維護(hù)墻體的產(chǎn)品化
除主體結(jié)構(gòu)外,與鋼結(jié)構(gòu)建筑配套的外圍護(hù)結(jié)構(gòu),不僅要保溫、隔音、防潮、防雨,還要耐久用。目前,國內(nèi)有數(shù)百種板材,但自身性能及與鋼結(jié)構(gòu)主體連接配合較好的卻不少。圍護(hù)墻體所占的費(fèi)用對(duì)整體的造價(jià)影響較大,另外墻體的施工對(duì)整個(gè)建筑的工期影響也較大。
2.3 樓板產(chǎn)品化
鋼結(jié)構(gòu)住宅樓板目前主要有現(xiàn)澆壓型鋼板組合樓板、預(yù)應(yīng)力大板,復(fù)合板,鋼筋桁架樓板,現(xiàn)澆壓型鋼板要現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋,施工周期較長(zhǎng),且不易產(chǎn)品化,預(yù)應(yīng)力大板受到限制,鋼筋桁架樓板新的發(fā)展方向,鋼筋桁架樓板將鋼筋桁架在工廠中焊接于底板,現(xiàn)場(chǎng)可以減小鋼筋綁扎量,易于實(shí)現(xiàn)工廠化加工,但價(jià)格相對(duì)于傳統(tǒng)樓板要高出10%以上,目前已有部分鋼結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)。
目前,鑒于對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)房屋前景預(yù)期,許多公司都致力于開發(fā)相關(guān)裝配化的產(chǎn)品,但大多致力于某一方面產(chǎn)品的研發(fā),缺乏系統(tǒng)性的研究,鋼結(jié)構(gòu)住宅的相關(guān)設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范欠缺,與之相關(guān)的施工工藝、工法和安全規(guī)程也還未建立,需要行業(yè)協(xié)會(huì)或建筑企業(yè)集團(tuán)牽頭,制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范引導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的方向。

2.制約鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的因素
2.1 環(huán)境影響
目前,我國大部分高層住宅樓采用的是鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)形式,房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)往往考慮的是首次投入產(chǎn)出比,很少從資源的可回收利用和住宅性能的綜合指標(biāo)去考慮,從而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)住宅難以大面積推廣。在推進(jìn)過程中,針對(duì)綠色環(huán)保的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目的開發(fā),政府應(yīng)給予優(yōu)惠的稅收政策或給予一定的補(bǔ)貼,來吸引房地產(chǎn)開發(fā)商把資金投向鋼結(jié)構(gòu)住宅領(lǐng)域。
3.結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑,可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)配件生產(chǎn)產(chǎn)品化、現(xiàn)場(chǎng)組裝機(jī)械化、便于實(shí)現(xiàn)對(duì)全部結(jié)構(gòu)的信息化管理,減少建筑垃圾,減少建筑施工對(duì)環(huán)境的不良影響,提高建筑質(zhì)量,材料回收利用率高,符合建設(shè)生態(tài)文明社會(huì)的需要,將會(huì)在未來建筑市場(chǎng)中得到越來越多的應(yīng)用。另一方面,由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國處于剛剛起步階段,尚需解決一些制約鋼結(jié)構(gòu)住宅快速發(fā)展的問題。所以,還需要時(shí)間去發(fā)酵,但是,未來一定是鋼結(jié)構(gòu)裝配式的天下。