裝配式鋼結構裝置重要工藝方法研究

倫光明

摘 ?要：在現階段建筑行業中普遍采用的鋼結構因為具備優異的抗震性能、施工難度低、搭建速度快、工業自動化制造程度高等優勢，現階段已經作為相關企業為了推動建筑行業節能、綠色環保、低碳排放量、可持續性發展的重要作業形式之一。文章著重依據裝配式鋼結構核心解決方案開展研究，探究有關的施工作業經驗。經過研究裝配式鋼結構建筑施工技術的常規技術優點，講述了裝配式鋼結構建筑物的理論概念以及現階段出現的弊端，給出了裝配式鋼結構在建筑行業領域內的使用方案。

關鍵詞：裝配式;鋼結構;裝配式建筑;核心技術;優勢;概念

中圖分類號：TU758 ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）20-0097-02

Abstract： Steel structure， which is widely used in the construction industry at the present stage， has the advantages of excellent seismic performance， low difficulty of construction， fast construction speed， high degree of industrial automation and so on. At this stage， it has become one of the important operation forms for related enterprises to promote energy saving， green environmental protection， low carbon emissions and sustainable development of the construction industry. This paper focuses on the core solution of prefabricated steel structure， so as to carry out research and explore the relevant construction experience. After studying the conventional technical advantages of the construction technology of prefabricated steel structure building， this paper describes the theoretical concept of prefabricated steel structure building and its disadvantages at the present stage， and gives the application scheme of prefabricated steel structure in the field of construction industry.

Keywords： prefabricated; steel structure; prefabricated architecture; core technology; advantage; concept

引言

依據我國相關數據統計部門提供的最新結果，2019年全年國內建筑鋼材總產量高達11億噸之多，建筑鋼材銷往國外的產品質量約為6400萬噸，并且近些年來建筑鋼材生產量年均增長率高于20%，所以國內生產的建筑用鋼材一般為國內市場消化，其中2018年全年國內建筑行業國民生產總值已經高達22萬億元之多，相比2017年增加了大約28.67%，我國建筑行業占GDP的份額比例大約為7%，根據此種狀況，我國建筑行業為了降低建筑鋼材產量的庫存量，我國鋼結構的使用可以有效促進鋼鐵行業消化產能。而建筑鋼結構同時具備優異的抗震性能、結構穩定度好、作業工期短等顯著優點，這促進了裝配式鋼結構在建筑行業中的迅速普及。為此在不久的將來，裝配式鋼結構將會成為國內建筑作業的主流施工解決方案之一，所以，探索裝配式鋼結構安裝工藝方法對提高國內建筑行業施工作業水平具有重大的、積極的現實意義。

1 建筑用裝配式鋼結構的優點

1.1 建筑用裝配式鋼結構主體結構外形尺寸小

建筑用裝配式鋼結構（見圖1）材料具備質量輕、強度高的特性，建筑用裝配式鋼結構和常規水泥混凝土構造，建筑用裝配式鋼結構主體結構外形尺寸小，建筑墻體、建筑加強立柱等構件所需空間體積小，進而能夠最大限度地提升建筑物的有效實際居住面積，經過搜索有關技術資料表明建筑用裝配式鋼結構建筑物墻體立柱豎向結構件大約占用11%左右的面積，該數值大大低于水泥混凝土建筑物墻體立柱結構件所占用的面積。

1.2 建筑用裝配式鋼結構低碳排放量節能綠色環保

常規的水泥混凝土建筑物在搭建進程中，模具板、木質原材料、水泥鋼筋混凝土等使用量巨大，作業過程中往往會出現很多的建筑垃圾，假如沒能對建筑垃圾實行行之有效的處置，將會對建筑項目周邊的土壤、水系、大氣等自然生態環境造成極其嚴重的破壞，這種情況也是常規建筑施工解決方案的一個弊端。從節能環保的角度來講，上述高耗能、重度污染的情況亟待妥善處理，因此而使用建筑用裝配式鋼結構作業方法，可以行之有效減少建筑垃圾的排放，進而符合我國建筑行業現階段的節約能源、減少排放、保護自然生態環境的理念。

1.3 建筑用裝配式鋼結構工業自動化生產

建筑用裝配式鋼結構方便達到標準化、模塊化、工業自動化生產流程，在生產線上作業效率越來越高、越來越好，品質有保障。與此同時使用智慧化、數據化的生產線，規避了作業場地相關作業者因素產生的品質瑕疵，進而使得工程品質受到合理的把控。與此同時工業自動化作業方式，把施工現場相關作業工作人會員轉變成建筑用裝配式鋼結構的相關專業技術操作者，現場操作者必須參加崗前培訓，經考核合格后方可執證上崗，既提高了現場施工條件，又減少了相關操作人員勞動強度與安全漏洞。

2 有關部門對建筑用裝配式鋼結構的政策支持

2.1 有關部門對建筑用裝配式鋼結構的資金扶持

在我國建筑行業工業自動化發展歷程中，各地有關部門陸續頒布了有關補貼條款。例如南方某城市規定：凡是被省里確定為建筑行業科技化模范的試點基地，將會劃撥相關的試點基地最高50萬元專項扶持資金用于補貼基地的科研投入;華北某省聯合國土資源、有關規劃、城鄉和住房建筑等相關部門，將裝配式建筑園區和基地建設納入政府規劃，優先安排建設用地，同時對進行技術革新的鋼結構生產制造企業，符合國家規定條件的，能夠獲得企業經營所得稅（15%）免予征收的扶持。上述各項有關部門的財政補貼的有關政策扶持，能夠最大限度地提升建筑用裝配式鋼結構生產單位和建筑用裝配式鋼結構建筑項目更快更良性地發展進步。

2.2 建筑密度指數和建筑實際面積財政扶持

在建筑密度指數和建筑實際面積財政扶持方面，很多地方有關部門陸續頒布了有關細則。華北某省在《加速推進裝配式鋼結構建筑發展綱要》中提出，只要是采用裝配式鋼結構建造的商品房居民使用住宅工程，該項目在申請規劃等審批流程時，滿足建筑實際面積在規劃總面積的 3%上下區間波動的前提條件，該項目建筑外立面預先制造的建筑面積能夠免除計算;與此同時截止到2020年10月20日之前，針對新增的開始施工的城鄉裝配式鋼結構商品房居民住宅和鄉村居民個人出資搭建的裝配式鋼結構自用房屋工程，屬地有關部門將會給予專項財政補助。

3 建筑用裝配式鋼結構重要裝配工藝方法

3.1 裝配式鋼結構的體系

我國最近一段時期建筑用鋼結構進步程度顯著，在各個地方有關部門的大力協調努力之下，為數眾多的科研單位和建筑行業相關單位在裝配式鋼結構解決方案的領域進行投入和研發，經過多年的積累，已經從常規的鋼結構框架-支撐建筑主體重量的系統、鋼結構框架-剪力結構外立面系統、鋼結構框架-核心機構筒系統發展到了研發出具有突破性意義的重點工藝方法應用在諸多實際項目中，其中最有顯著特征的包括：鋼結構骨架住宅系統、斜支撐關鍵節點強化型鋼結構框架系統、多層的新型組合式承重鋼結構系統等等。提升了鋼結構標準化和裝配化施工的特點，受到業內同行的一致好評。

3.2 圍欄系統

建筑用裝配式鋼結構外部懸掛墻板系統，其功能是起到分離屋內和屋外空間的建筑物外部圍護系統，效果上有隔噪音、保溫、隔熱的功效，尤其是在我國北部區域，建筑外墻保溫能力是其重要參數標準。當前新款墻體建筑原材料品種眾多升級換代頻率高，典型的材料主要有：蒸壓混凝土板材、混凝土空心砌塊、水泥鋼網泡沫塑料夾芯板等。外墻保溫做法也比較多，常規的有外墻外保溫做法，其構造形式包括：裝飾面層、保溫層及基墻三個部分，具體構造做法有輕鋼龍骨干掛體系、薄抹灰外墻保溫體系、保溫隔熱裝飾一體化板材體系三種形式，伴隨著新型建筑原材料新解決方案的產生，圍護系統系列產物升級換代速率很快。

3.3 樓板系統

目前我國建筑鋼結構的樓板類型各種形式種類繁多，其中最具備典型性的為：PK預應力疊合樓承板、鋼筋桁架樓承板、壓型鋼板組合樓板。經過上述性能參數的對比，三種形式的樓板系統各有特點，在實際工程中根據項目的自身特點，相關施工作業單位相關作業解決方案優先選取最佳的解決方案。

3.4 智慧型建筑解決方案

伴隨著云計算、物聯網、大數據等計算機網絡技術的興起，建筑行業相關技術升級換代速率很快，其中BIM技術在有關部門積極推動下，早已滲透到建筑用裝配式鋼結構建筑施工作業的很多階段。BIM技術最為關鍵重要的功能之一就是可以提供可視化的用戶使用界面，人所共知一般的二維工程圖已經無法完全地表述出在實際工程建筑使用中廣泛性、繁復性的要求。依靠BIM模型的三維建模，能夠提升相關建筑設計師、相關工程技術人員對建筑的整體性認識，使建筑功能分區更加清晰化， 空間布置更加合理化。其次，BIM可以借助計算機平臺，實現虛擬建造整個施工過程，讓項目參與方更加直觀、準確的把握項目施工進度。

4 結束語

綜上所述，裝配式鋼結構基于具有主體構件尺寸小、低碳環保、可工業化生產等自身優點，借助于國家鋼材產量過剩去庫存的機會，趁著各個地區的相關部門提供的利好政策，包含貨幣津貼、容積率、建筑使用面積等內容的前提下。文章對于建筑用裝配式鋼結構核心技術進行了研究，對構造系統、圍欄系統、樓體基板系統、智慧建筑等技術實行了詳細研究分析，經過各種解決方案經濟參數指標的對比，指出了將來國內建筑用裝配式鋼結構作業解決方案的未來趨勢。

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