S-SYSTEM高性能全裝配鋼結構住宅產品系統介紹

文/龍元建設集團股份有限公司 周敬德

龍元建設集團股份有限公司和上海市建筑科學研究院聯合策劃發起，攜手大地鋼構、信安幕墻、同濟大學建筑設計研究院、上海犀點建設科技有限公司等，共同開展“S-SYSTEM高性能全裝配鋼結構住宅產品系統”研發，并完成研發設計、產品集成和工法樓建設示范工作。

1 研發背景

鋼結構建筑作為目前國內主推的三大裝配式建筑體系之一，建筑技術體系成熟，性能優勢突出，在各地已形成產業集聚，并具備輕質、高強、工業化生產、現場施工速度快、平面布置靈活等優點，廣泛應用于工業廠房、大型場館和超高層建筑。

鋼結構住宅推廣還需解決一些配套問題，如匹配鋼結構住宅的外圍護系統還需結合保溫、氣密、水密和耐久性等綜合性能開展優化，并實現立面設計個性化；研發針對鋼結構體系特點的適配套型和內裝系統，充分利用平面分割靈活優點，實踐“可變住宅”的理念。

2 研發技術路線

1）借鑒被動房技術進行優化，打造高性能產品系統。通過研發設計、產品設備、施工工藝等不同環節優化，以經濟的方式實現居住建筑整體性能提升。

2）形成完整的建筑產品系統。主體結構、外圍護結構、機電系統和內裝系統一體化協同設計，滿足100m以下居住建筑安全性能和功能要求。

3）建造工法樓，作為試驗、測評和示范平臺。根據研發設計成果，足尺建造一個2層工法樓，驗證研發成果的先進性和可行性，并作為展示平臺和窗口。

3 研發關鍵技術

3.1 主體結構

為滿足100m以下高層住宅建筑的結構安全和功能要求，采用CFT柱型鋼框架+鋼支撐結構體系（見圖1），對梁柱連接節點進行優化，經同濟大學力學試驗，結構極限承載力各項力學指標均滿足要求。

3.2 套型設計

實踐“可變住宅”理念，應用鋼結構平面布置靈活的優勢，滿足不同數量和類型住戶不同時期的住房需求。

3.3 外圍護結構

進行外墻系統匹配鋼結構住宅體系優化，以滿足保溫、隔熱、氣密性等要求。采用蒸壓加氣混凝土（ALC）雙墻體系，保溫隔熱性能更優越，可覆蓋保溫要求較高地區；與鋼結構主體結構采用ADR搖擺工法連接，實現柔性連接，適應主體結構變形。

借鑒被動房技術，解決門窗系統滲漏和陽臺板熱橋問題。針對窗墻節點連接和陽臺板熱阻隔系統，通過材料選型配合構造設計和優化，實現氣密層和保溫層連續。

3.4 內裝系統

采用工業化裝修技術體系實現“全干法施工、SI分離、健康環保”。所有裝修部品均在工廠加工，現場安裝與施工實現“干法”作業；利用飾面與結構空腔間隙，實現機電設備管線與結構分離；裝修材料均為環保、高性能和可循環利用的材料，結合“干式”作業方式，提升居住空間健康品質。

4 “工法樓”建設示范

經過近2年時間不斷地挖掘和研究，通過“工法樓”建設實施驗證，產品系統具備先進性和可行性（見圖2）。2018年6月，本產品系統通過上海市裝配式建筑示范項目申報評審，評審專家一致認為其填補了我國結構內裝一體化鋼結構住宅領域的空白。

圖1 S-SYSTEM主體結構構成

圖2 “工法樓”建設示范