鋼結構住宅——我國住宅工業化的發展方向

[摘要] 鋼結構住宅是目前我國重點推廣的建設項目，是我國住宅工業化的發展方向。因其材料和結構形式的特點，鋼結構住宅具有建筑功能分區的可變性強、房屋自重輕、抗震性能優越、生產自動化施工裝配化程度高和造價低綜合經濟效益好等優點。但推廣和應用鋼結構住宅還需解決一系列的問題。

[關鍵詞]鋼結構 住宅 工業化 推廣和應用

鋼結構住宅是目前我國重點推廣的建設項目，是我國住宅工業化的發展方向。因其材料和結構形式的特點，鋼結構住宅具有建筑功能分區的可變性強、房屋自重輕、抗震性能優越、生產自動化施工裝配化程度高和造價低綜合經濟效益好等優點。但推廣和應用鋼結構住宅還需解決一系列的問題。

建國50多年來，我國的鋼材產量有了很大的發展，特別是近10年鋼產量和現代化建設用鋼量的矛盾得到很大緩解，呈現出供需兩旺的明顯態勢。現在我國的年鋼產量已經高達1.2億噸，建筑用鋼的比例也很大，約占鋼產量的30%。但是我國用鋼結構并不合理，大都用于鋼筋混凝土結構和磚混結構，真正鋼結構的用鋼量只占建筑用鋼的2%左右。而且目前鋼結構體系在我國的應用也主要在高層、超高層建筑和工業廠房等。用鋼材來建造住宅，這幾年受到各地各部門重視，這不僅和我國近年來鋼材供應條件改善有潛在的關系，還和鋼結構住宅具有發展工業化住宅建筑先天優越條件有相當的關系。正確認識鋼結構技術在住宅中的運用，對鋼結構住宅技術的推廣和發展、完善我國住宅工業化體系具有十分重要的意義。

一、鋼結構的特點

一般來說，材料的特性是推出新型建筑形式的出發點。鋼結構是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的。和其它材料的結構相比，鋼結構有如下一些特點。

1. 材料的強度高，塑性和韌性好

鋼材和其它建筑材料諸如混凝土、磚石和木材相比，強度要高得多。因此，特別適用于跨度大或荷載很大的構件和結構。鋼材還具有塑性和韌性好的特點。塑性好，結構在一般條件下不會因超載而突然斷裂;韌性好，結構對動力荷載的適應性強。良好的吸能能力和延性還使鋼結構具有優越的抗震性能。另一方面，由于鋼材的強度高，做成的構件截面小而壁薄，受壓強度能充分發揮。

2. 鋼結構制造簡便，施工周期短

鋼結構所用的材料單純而且是成材，加工比較簡便，并能使用機械操作，因此，大量的鋼結構—般在專業化的金屬結構廠做成構件，精確度較高。構件在工地拼裝，可以采用安設簡便的普通螺栓和高強度螺栓，有時還可以在地面拼裝和焊接成較大的單元再行吊裝，以縮短施工周期。小量的鋼結構和輕鋼屋架，也可以在現場就地制造，隨即用簡便機械吊裝。此外，對已建成的鋼結構也比較容易進行改建和加固，用螺栓連接的結構還可以根據需要進行拆遷。

二、鋼結構住宅工業化發展的優勢及其推廣價值

1. 建筑功能分區的可變性強

在居住建筑中，建筑師和居民一直希望能夠有大跨的無豎向結構的空間，這樣，可以根據需求進行靈活隔斷，使室內布置呈多樣化。傳統住宅由于所用材料的性質，限制了空間布置的自由。如果開間過大，就會造成樓板厚度大，梁柱截面過大，不但影響室內美觀，而且加大結構重量，增加土建投資。居民在二次裝修時經常自行改變墻體布置，既增加了經濟負擔，又因破壞承重墻而增加了危險隱患。

2. 生產自動化、施工裝配化程度高

由于鋼結構住宅的大部分構件(包括梁柱和墻體)可以由電腦控制生產線操作，工廠化生產。可以與各種建筑材料、裝飾材料配套使用，其材質堅固輕便、運輸方便、集成度高，使施工操作簡便，減少施工現場濕操作，通過焊接或螺栓進行整體組裝實現在現場快速安裝，可全天候作業。施工現場作業量小，減少了施工臨時用地，與傳統建筑材料相比，對周圍環境污染小，提高了施工的機械化水平。

3. 綜合經濟效益好，具有可持續發展性

由于鋼結構住宅構件截面小，與砼結構和磚混結構相比，自重大大減輕，地基的處理就比較容易，使用一般條基即可，而基礎在傳統工程的造價中所占比重比較大，從而有效減少項目的投資。鋼結構承載力高，可以建成跨度和開間較大的結構平面，省去承重墻和部分柱。新型材料的預制墻體代替了傳統的機制粘土磚，省去土壤使用費，又可以避免耕地破壞，保護有限土地資源，防止水土流失，為子孫后代造福;并且墻體占用土地面積少，減少了開發費用。

三、我國推廣鋼結構住宅需解決的問題

雖然我國目前的鋼結構住宅的研究和推廣已進入一個新的階段，有關規范和標準也相繼出臺，并且有能力生產高標準建筑鋼材，鋼結構住宅的發展已具備了較好的物質技術基礎。但是在推廣和應用的實際操作中還存在一些問題。

1. 國家應在產業政策上加強引導，加大科技投入的力度。

鑒于多層鋼結構住宅在我國尚處于探索階段，國家應有針對性地組織科研單位開展攻關，成立鋼結構住宅協會，負責技術開發與管理，從而為鋼結構住宅的推廣使用提供強大的技術支持。

2. 完善鋼結構住宅設計施工的規范和標準。

可以從兩個方面開展工作.一是從小范圍試點中建立區域或行業標準，二是借鑒國外規范標準，做好移植和國產化的工作。

3. 提高技術引進的力度。

可考慮從鋼結構住宅技術相對成熟的國家和地區(如北美洲)購買構件，在國內有代表性(氣候、經濟發展水平、住房條件等方面)的地區建造樣品房。這樣做，一方面可節省投資，另一方面可對其力學性能(抗震等方面)、建筑物理指標(保溫，防火等方面)做實地測量，并且這也是最好的宣傳推廣方式。參照國外對鋼材質量和鋼材加工質量的控制標準，考察和引進國外加工生產設備和技術，最終實現住宅鋼材構件加工生產的國產化。盡管鋼結構住宅在建設和推廣過程中會遇到這樣那樣的困難，但由于其不可替代的優勢，鋼結構住宅將成為我國住宅工業化的發展方向和趨勢。

參考文獻:

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