鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國發(fā)展前景

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1、引言

　　隨著科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步、人民生活水平的提高、生活觀念和生活方式的改變、要求建造住房的快速性、住房的個(gè)性以及住房綠色環(huán)保性都被提到了議事日程。堪稱“綠色結(jié)構(gòu)”的鋼結(jié)構(gòu)住宅就是其主流產(chǎn)品。鋼結(jié)構(gòu)住宅的建造如同裝配一臺(tái)機(jī)床、組裝一輛汽車，這樣的速度確實(shí)令人難以想象。但從目前形勢來看，這種從工廠流水線上走下來的鋼結(jié)構(gòu)住宅將是中國住宅發(fā)展的方向。本文簡要論述了鋼結(jié)構(gòu)住宅在國內(nèi)外的發(fā)展概況及其優(yōu)越性，并就我國今后發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅所面臨的問題和發(fā)展前景提出了一些看法。

　　2、鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展概況

　　鋼結(jié)構(gòu)住宅在歐美已經(jīng)有百年歷史,由于具備其他結(jié)構(gòu)無法比擬的優(yōu)點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)住宅已給住宅建筑產(chǎn)業(yè)帶來了一場深層次的革命,從設(shè)計(jì)!施工!到一系列新材料的使用都出現(xiàn)了革命性的變化,因而在國際范圍內(nèi)代表了未來的住宅發(fā)展方向。在美國普通的低層民用住宅中,采用輕鋼結(jié)構(gòu),特別是采用鍍鋅輕鋼龍骨作為承重結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于住宅建造所占的比例,從90年代初的5%已發(fā)展到現(xiàn)在的25%左右。日本、澳大利亞、英國、意大利等國也早已把鋼結(jié)構(gòu)用于住宅,并研究開發(fā)出完整的節(jié)能環(huán)保型的輕鋼住宅結(jié)構(gòu)體系。

　　我國鋼結(jié)構(gòu)住宅起步很晚,20世紀(jì)80年代中期,隨著改革開放的不斷深入,工業(yè)化的輕鋼別墅也進(jìn)入我國,如上海龍柏飯店!大連桃園山莊!北京光明公寓等,這些別墅大都供外國人居住。近幾年,蘇州!廣州又從美國!澳洲引進(jìn)2~3層別墅,其房屋的承重骨架!圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)備等全套從國外引進(jìn),中方只負(fù)責(zé)基礎(chǔ)、地坪及房屋構(gòu)件的組裝。我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代末,大規(guī)模研究開發(fā)!設(shè)計(jì)制造!施工安裝鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑還是近二三年才發(fā)展起來的。目前,在北京、天津、廣州、深圳等地開展低層、多層和高層鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)工程,已經(jīng)建成30多萬平方米,但還處于研究和試點(diǎn)工程階段。

　　雖然，鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國起步較晚，但這種新型建筑體系有可能使房地產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)、冶金業(yè)等行業(yè)集合成為一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)體系?；谶@一點(diǎn)，為了推進(jìn)住宅的產(chǎn)業(yè)化，國務(wù)院于1999年在第72號文件中明確提出:發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅，擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)住宅的市場占有率，將會(huì)加速住宅產(chǎn)業(yè)化過程，對我國建筑、冶金及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。由此可見，鋼結(jié)構(gòu)住宅，是我國生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，必將成為住宅產(chǎn)業(yè)的一支新生力量。

　　3、鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)越性

　　鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑是以工廠化生產(chǎn)的鋼梁、鋼柱為骨架，同時(shí)配以新型輕質(zhì)、保溫、隔熱、高強(qiáng)的墻體材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)建造而成，其中主要承重骨架是由鋼構(gòu)件或鋼管(圓管或矩形管)混凝土構(gòu)件所組成。在住宅建筑中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

　　3.1 強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好

　　鋼結(jié)構(gòu)體系輕質(zhì)高強(qiáng),可減輕建筑結(jié)構(gòu)自重的30%,大大降低基礎(chǔ)的造價(jià)；鋼結(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu),有很好的抗震，同時(shí)結(jié)構(gòu)安全度高，受損輕，而且由于鋼材便于加工，災(zāi)后容易修復(fù)。

　　3.2 功能區(qū)分割靈活

　　傳統(tǒng)的磚混、鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)自重大，進(jìn)深和開間相對較小，梁、柱粗大，空間利用率較低，而且拆除不便。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們審美觀的改變，使用功能要求的需要，因而開發(fā)堅(jiān)固耐久、多功能、大開間、易于改建，便子拆除的新型鋼結(jié)構(gòu)住宅，則是住宅建筑和結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要趨勢。鋼結(jié)構(gòu)住宅戶內(nèi)有效使用面積可提高6%一8%，壽命可達(dá)90年以上，成本可降低5%，建筑風(fēng)格更靈活豐富，戶內(nèi)空間可多方案分割，滿足不同用戶的需求。

　　3.3 工業(yè)化程度高，施工方便、工期短

　　由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以實(shí)行工廣化生產(chǎn)、尺寸精度高，現(xiàn)場安裝方便，所以現(xiàn)場作業(yè)量小，工業(yè)化程度高，施工方便。同時(shí)，由于施工機(jī)械化程度高，加快了施工速度。另外，鋼結(jié)構(gòu)除基礎(chǔ)外，構(gòu)件全部由專業(yè)工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，建筑質(zhì)量容易保證，各構(gòu)件運(yùn)抵現(xiàn)場組裝，施工現(xiàn)場文明 ,噪聲少;施工作業(yè)受天氣及季節(jié)影響較小，并且可以工廠制作與現(xiàn)場安裝平行進(jìn)行，甚至一些標(biāo)準(zhǔn)的住宅體系，可以隨訂貨，隨建造，大大縮短建造周期和有時(shí)間。

　　3.4 便于住宅產(chǎn)業(yè)化、可持續(xù)發(fā)展化

　　鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件適宜工廠大批量生產(chǎn)，并且能將防水、保溫、節(jié)能、門窗等先進(jìn)成品集合于一體，成套應(yīng)用，同時(shí)還能將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化的水平。另外鋼材可以回收，再生利用率

　　高。建造和拆除時(shí)對環(huán)境污染較少且改建和拆遷容易，節(jié)能指標(biāo)可達(dá)50%以上，屬于綠色環(huán)保建筑體系，符合我國可持續(xù)發(fā)展的要求。

　　4、鋼結(jié)構(gòu)住宅面臨的問題

　　鋼結(jié)構(gòu)住宅具有以上的綜合優(yōu)勢，因而受到各方的重視。但目前，中國的鋼結(jié)構(gòu)住宅還只是處于起步階段，研究力度還不夠，實(shí)際設(shè)計(jì)和施工還存在不少爭議和問題需要解決。

　　4.1 鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)問題

　　首先，全國已興建了部分鋼結(jié)構(gòu)住宅，基本上是等效采用外國標(biāo)準(zhǔn)，缺乏有針對性的適合中國國情的鋼結(jié)構(gòu)住宅規(guī)范，所以應(yīng)該有計(jì)劃地建造一批試驗(yàn)工程，逐步使該技術(shù)在國內(nèi)成熟起來，同時(shí)中國已加人WI'0，編制規(guī)范考慮與國際接軌問題也是必不可少的。第二，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑要以建筑設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，其他專業(yè)緊密配合。不但要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)一般原則，還要特別注重如何發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。一方面考慮鋼梁跨度可增大、結(jié)構(gòu)開間更靈活、盡量為住戶創(chuàng)造更大的空間;另一方面，還要考慮如何避免鋼結(jié)構(gòu)帶來的平、立面單調(diào)呆板的問題。這兩方面都要處理好。第三，為了更好地推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅，設(shè)計(jì)和制規(guī)范時(shí)，要保證構(gòu)件制造實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，便于運(yùn)輸，還要保證現(xiàn)場安裝連接方便，施工迅速。第四，關(guān)于施工資質(zhì)問題，上級主管部門要加大審核力度，實(shí)現(xiàn)資質(zhì)審核規(guī)范化、程序化。

　　4.2 設(shè)備配套、原材料供應(yīng)問題

　　建筑設(shè)備應(yīng)與鋼結(jié)構(gòu)住宅配套，是住戶首先關(guān)心的問題。要選用和開發(fā)適合鋼結(jié)構(gòu)住宅的各項(xiàng)配套設(shè)備，如:室內(nèi)裝修、高檔廚衛(wèi)設(shè)備、室內(nèi)生活配套設(shè)備以及室外管線、綠化環(huán)境等。目前，大部分鋼結(jié)構(gòu)住宅需用原材料都可以在國內(nèi)配套，但仍有一些高檔材料需要進(jìn)口。因此尚需加大材料研發(fā)力度。

　　4.3 降低成本問題

　　從原材料角度看，現(xiàn)階段紅磚的價(jià)格肯定比鋼材和其它新型墻體材料便宜，造成鋼結(jié)構(gòu)住宅的主體結(jié)構(gòu)造價(jià)和內(nèi)墻造價(jià)略高于磚混結(jié)構(gòu)，即使這樣，如前所述，考慮到多方面因素，鋼結(jié)構(gòu)住宅的綜合造價(jià)仍然是有優(yōu)勢的。另外，使用紅磚，意味著要喪失大面積優(yōu)質(zhì)的田。因此，國家已明確限制使用紅磚。所以關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價(jià)問題，應(yīng)結(jié)合中國國情，從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝、維修和管理等環(huán)節(jié)著手，加強(qiáng)管理和協(xié)調(diào)，以降低成本，提高其綜合經(jīng)濟(jì)效益。

　　4.4 鋼結(jié)構(gòu)防火、防腐蝕、抗沖擊問題

　　建筑用鋼是否耐腐蝕、耐火，直接決定了鋼結(jié)構(gòu)住宅的質(zhì)量。有資料顯示，無任何防護(hù)措施的普通鋼材一旦遭遇腐蝕或火燒，15~20分鐘便會(huì)軟化，喪失其承載能力。因此，研究新型的防火、防腐蝕材料是當(dāng)務(wù)之急。除此之外，雖然鋼結(jié)構(gòu)具有較好的延性，但去年的“9·11”事件使人們更加關(guān)注高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗沖擊性能。

　　4.5 實(shí)用性人才缺乏問題

　　目前，具有鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員和施工技術(shù)工人較缺乏，致使一些開發(fā)商不敢輕易采用鋼結(jié)構(gòu)形式。這不能不說是一種缺憾。

　　4.6 鋼結(jié)構(gòu)住宅的宣傳和國際交流問題

　　鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國屬于一支新生力量，大部分用戶對其缺乏了解。因此要廣泛宣傳開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)住宅的益處，完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立一個(gè)能與傳統(tǒng)建材相競爭的鋼材供應(yīng)網(wǎng)，研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及與之配套的輔助材料，做好示范工程，加強(qiáng)信息交流，發(fā)布行業(yè)動(dòng)態(tài)，尋求國際間的廣泛合作。另外，中國的鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)不能完全局限于“自力更生，自主開發(fā)”一條路，應(yīng)該打開大門，面向世界，吸收和借鑒國外成熟的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。只有這樣才能加快其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，滿足中國住宅市場對住宅產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量不斷增長的需求，從而促進(jìn)我國鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。

　　5、鋼結(jié)構(gòu)住宅前景和方向

　　5.1 鋼結(jié)構(gòu)住宅前景

　　從以上分析來看，鋼結(jié)構(gòu)住宅以獨(dú)特的優(yōu)勢必將成為我國建筑行業(yè)一個(gè)重要的組成部分。根據(jù)發(fā)展趨勢來判斷，我國鋼結(jié)構(gòu)住宅存在巨大的市場潛力和發(fā)展前景。主要原因表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

　　物質(zhì)基礎(chǔ)上，我國的鋼產(chǎn)量早已躍居世界第一位，從1996年開始，我國鋼產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)幾年突破1億噸，2001年高達(dá)1.5745億噸，鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高，鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)也相應(yīng)有較大幅度的降低。鋼材供過于求的新形勢，為我國發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅創(chuàng)造了良好的局面。更何況，隨著中國進(jìn)人W'I'0，我國建筑鋼材品種將更加豐富多樣，價(jià)格也將更加合理。這為我國發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅打下堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。這必將促使鋼結(jié)構(gòu)住宅得到快速發(fā)展。

　　技術(shù)條件上，隨著我國高科技的發(fā)展，針對鋼結(jié)構(gòu)的高新技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。比如高效的焊接工藝和新的焊接、切割設(shè)備的應(yīng)用以及焊接新材料的開發(fā)應(yīng)用，都為鋼結(jié)構(gòu)住宅的高效制作和生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。

　　政策方面上，建設(shè)部于2001年底發(fā)布了《鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》，該文件為規(guī)范和促進(jìn)我國鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的發(fā)展，探索適合中國國情的鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路，提供了有力的政策指導(dǎo)。并且于今年年初，建設(shè)部、國家冶金工業(yè)局聯(lián)合組織建筑用鋼技術(shù)協(xié)調(diào)組制定《國家建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和2015年發(fā)展規(guī)劃綱要》。此外，淘汰粘土磚等強(qiáng)制性政策、措施的推行，也將為促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣起到積極作用。

　　5.2 發(fā)展方向

　　由于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性,使得住宅體系除了高層建筑外,低、多層住宅也有良好的適應(yīng)性,同時(shí)發(fā)展別墅在低、多層住宅中,可采用輕型鋼結(jié)構(gòu)如冷彎C型鋼或者小型熱軋型鋼組成龍骨結(jié)構(gòu)體系;高層建筑則可采用熱軋H型、焊接H型、焊接箱型、冷彎薄壁方鋼管內(nèi)灌混凝土、圓鋼管內(nèi)灌混凝土等組成鋼框架體、鋼支撐框架體系、鋼框架混凝土剪力墻體系等；而建造別墅和農(nóng)村建筑則可采用墻柱體系。

　　6、結(jié)論

　　住宅產(chǎn)業(yè)化是我國住宅業(yè)發(fā)展的必由之路，隨著當(dāng)今世界科技的飛速發(fā)展和信息時(shí)代的到來,房屋產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)已不再是遙遠(yuǎn)的夢想,而鋼結(jié)構(gòu)體系住宅正適合于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)的不斷提升和創(chuàng)新,為住宅的標(biāo)準(zhǔn)化!多樣化!個(gè)性化,特別是產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。建設(shè)部科技研究攻關(guān)計(jì)劃中也把鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)納入其中,開展全方位的系統(tǒng)開發(fā)研究和試點(diǎn)示范,又發(fā)布了鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則，在國家的有力推助下,我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢態(tài),其研究和發(fā)展具有很大的空間和潛力,隨著建筑技術(shù)!工藝和材料的不斷進(jìn)步,鋼結(jié)構(gòu)住宅將成為住宅建筑的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇類型。

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