1、钢结构住宅在我国适用性研究摘要:本文对轻钢住宅结构的发展现状进行阐述,同时针对问题提出合理的政策,然后对钢结构住宅的发展提出了几点建议。 关键词:钢结构住宅;发展;对策 中图分类号: TU37 文献标识码: A 1 前言 随着我国经济的快速增长,钢产量也随之增长。对用钢政策由限制用钢到合理用钢再到积极用钢,国务院在 1999 年早已颁发的了 72 号文件提出要发展钢结构住宅产业。因此开发轻钢结构住宅体系已成为当前住宅结构研究中的热点。但是,轻钢结构住宅的研究还处于起步阶段,研究力度还不够,实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决,以利于轻钢住宅在我国健康快速发展。 2 国内外钢结构住
2、宅发展现状 目前, 欧美各国采用轻钢结构体系建造的单层和多层建筑物占 50%以上;日本新建的 14 层建筑大都采用轻钢结构。我国现在已经将其用于工业厂房、仓库、多层旅馆、大型商场及体育场馆等,每年竣工面积达 250300 万 m2。目前在北京、上海、天津、新疆、湖南、安徽、山东等地已建成一批轻钢结构住宅示范试点工程。同时,在建设部住宅产业促进中心组织编制行业技术标准低层轻钢结构住宅技术要求的指导下,很多科研单位和钢结构公司,包括清华大学、湖南大学、中国建筑科学研究院等,在标准的编制与研究方面进行了有益的探索。这些成为解决钢结构住宅发展方面的一些技术问题的坚强后盾。 3 钢结构住宅在我国发展中遇
3、到的问题 一、建筑材料 我国钢产量不断提高,建筑钢材在数量、品种上都有了较大的发展。另一方面,从现有钢结用钢特点及选用标准来看,目前我国钢材材质、材性及相关选用标准比较齐全,而且逐渐与构住宅国际标准一致化;但某些应用标准相对缺项、滞后。譬如,与发达国家相比,国内冷弯型钢结构在板材厚度范围和强度范围方面,其发展已经受到基础理论及技术方面的瓶颈制约。此外造价过高仍是阻碍钢结构住宅发展的关键因素。特别是与传统的结构形式相比,钢结构价位明显较高。住宅钢结构体系造价要比砖混和钢筋混凝土结构造价高 5 %10 %。 二、结构体系 对于各种钢结构住宅结构体系,到目前为止还没有明确规定其适用范围,因此在住宅结
4、构选型时应从结构的受力性能出发,以降低用钢量为目标,从而得到定性的结论。从结构设计到经济效益方面来讲,一个经过优化设计的钢结构能够使其结构体系最大限度地发挥优势,也能节约很多的钢材,从而使工程造价降低。多高层钢结构住宅的优化设计是十分复杂多变的,但也是十分必要的。虽然在这方面研究工作已经做了不少,但是在实际的工程中广泛推广应用还为知尚早。钢结构住宅体系的选型和结构优化还有待提高。 三、标准和规范 目前总的来说,我国在钢结构住宅的施工和设计方面工业化水平方面等基本都能满足,但还有许多的不足。发达国家都有专门的钢结构住宅设计标准和设计规范,相对来说,我国虽然建筑钢结构单一的技术规程规范比较齐全,但
5、是没有成套的钢结构住宅技术规范和施工规程;同时还缺乏成套的钢结构住宅施工、安装技术系统及统一的钢结构住宅质量管理标准,而且许多标准之间没有统一协调;其次缺乏钢结构住宅的设计人员和专用软件,尤其是缺乏施工技术人员。 其它方面存在的问题主要表现在:1、由于我国轻钢结构住宅发展起步较晚, 工程应用较少, 因此,缺乏有针对性的轻钢结构住宅的规范和标准;2、缺乏一批优秀的钢结构涉业人员。由于历史的影响,钢结构的发展在我国停滞了一段时期,从而造成从事钢结构理论研究和工程应用人才的断层。3、管理模式不适应。在建筑管理方面, 我国现行的模式与轻钢结构住宅工业化的生产方式不适应,阻碍了国外生产企业在国内的工程推
6、广建设。应该正视钢结构发展中面临的问题和不足,如思想不够统一、技术层面不够成熟、相关标准规范的全面建立和熟练掌握,还有一段路要走, 此外, 推广钢结构不单是技术体系问题, 还有综合配套等问题。对此既要看到优势, 又要看到不足。大力发展钢结构需要各方不同层面的共同努力。采用一系列措施, 鼓励设计人员、企业为发展钢结构作贡献。相关企业要瞄准政府的政策导向,找准自身定位, 积极参与钢结构设计, 大力开展新材料、新技术、新体系的研发。 4、钢结构住宅在我国发展 建筑钢结构的发展突破口在于钢结构住宅的发展,提高建筑钢结构的用钢的关键在于钢结构住宅的推广应用, 所以说解决了钢结构住宅发展中存在的问题也就解
7、决了钢结构住宅发展、企业发展的关键问题,某种程度而言, 钢结构住宅发展中存在和出现的问题就是钢结构住宅发展的问题。 发展对策: 一、建立推广新型轻钢结构房屋体系的机制, 有组织地开展引进、消化、吸收和改造的工作,发展符合我国国情的新型轻钢结构房屋体系,在消化吸收的基础上,大力开展相关研究项目,制定指导性、前导性、应用性具佳的轻钢结构设计、施工规范和规程, 完善学科体系。 二、在造价方面,要因地制宜发挥地方优势,尽可能利用工业废料作为墙体原材料,并争取政府在各项税收及费用方面的优惠政策,使钢结构住宅的造价达到用户可接受程度。积极研制开发新一代的高效冷弯型钢产品,采用高品质钢材( 如高强、防腐钢材
8、等)。积极研制开发与新型轻钢结构配套使用的高效功能材料,包括吸声隔声、保温隔热、防火以及连接材料等。 三、发展钢结构住宅,首先必须建立起统一的标准,使建筑结构设计一体化,从而指导钢结构住宅的设计与施工。传统的设计都是按着先建筑后结构设计的理念进行设计, 而钢结构建筑由于其特殊的材料和先进的设计软件,得以实现建筑结构的一体化设计。这就必须推广及研发各种先进的钢结构设计软件, 而且这些软件必须采用中国统一的标准化构件和配件。目前国内各个版本的设计专用软件都只有主体结构的分析和设计,并还没有围护系统的分析与设计, 因此,还必须在建筑结构设计一体化的基础上, 开发同时做到围护结构与主体结构一体化和配件
9、系统与整体建筑系。 我国建筑从砖木结构、钢筋混凝土结构到钢结构的发展历程, 行业发展的历史表明,创新是行业发展的灵魂和基础, 离开了技术创新, 行业的发展便缺少活力和动力, 只有不断创新,行业才会有更大发展。钢结构如何更好地与节能、节地、节材、资源综合利用、环境保护等结合起来, 研发更先进、节能、高效的围护材料和钢结构体系。我国的森林资源有限,大量引进木结构建筑不符合国情, 混凝土建筑的广泛采用对环境和生态的影响也不可低估。相比较而言,钢结构建筑具有资源可循环利用、环境污染少等综合优势,凸显出绿色环保的特点, 符合“十一五”规划提出的减少资源消耗、保护生态环境的基本思路。 目前中国钢结构的发展
10、面临良好的机遇,钢结构是绿色建材, 建设部对构建节能环保型的产业结构给予了前所未有的关注。钢结构具有绿色生态建筑的特点, 它的发展必然会引起政府和社会各方的重视和支持。钢结构作为符合产业发展方向的绿色环保建筑体系,将越来越展现出其发展的良好前景。 5、 对我国发展轻钢结构住宅的几点建议 一、培养轻钢结构等先进体系的研发队伍和相关设计配套力量,加强人员培训。高校应增加有关轻钢结构的专业教学选修课, 培养更多钢结构专业毕业生 ; 作为社会应该普及轻钢结构的基本知识, 通过培训,考试上岗, 提高在职专业人员的技术水平。 二、建立推广新型轻钢结构房屋体系的机制,有组织地开展引进、消化、 吸收和改造的工
11、作, 发展符合我国国情的新型轻钢结构房屋体系,在消化吸收的基础上,大力开展相关研究项目, 制定前导性、 指导性、 应用性具佳的轻钢结构设计、 施工规程和规范, 完善学科体系。三、探索轻钢结构住宅的国产化工作。在已有的试验工程的基础上向规模化发展,降低成本,扩大市场, 促进轻钢结构住宅产业化加工、 商品化生产在深化工业建筑领域的同时开发民用建的市场。 四、 采用高品质钢材( 如高强、防腐钢材等),积极研制开发新一代的高效冷弯型钢产品。 积极研制开发与新型轻钢结构配套使用的高效功能材料,包括保温隔热、吸声隔声、防火以及连接材料等。 随着当今世界科技的快速发展和信息时代的到来,住宅产业化生产已不再是
12、遥远的梦想, 而钢结构体系住宅正适合于产业化生产。钢结构住宅建筑技术的不断提升和创新,为住宅的标准化、多样化、个性化、生态节能化,特别是产业化奠定了坚实的基础。 参考文献: 1重庆建筑大学 住宅产业现代化科技工程 国家“十五”科技攻关项目课题论证书 内部资料 2000.7 建设部科技司提供 2李忠富, 关柯 . 住宅产业化及其发展的必要性研究 J . 哈尔滨建筑大学学报, 1999,( 4) : 98-102. 3张亦静, 发展轻钢结构存在的问题与对策, 株洲工学院学报, 2001( 5) 4GB 50017- 2003, 钢结构设计规范 S 5李建国. 轻钢结构住宅建筑体系涉及因素及其设计建议 J .工程建设与设计, 2000,( 6) .