淺談鋼結構在裝配式建筑中的應用

孫瑞英

（山東遠東偉業（集團） 有限公司，山東 曲阜 273100）

1 裝配式建筑特點

裝配式建筑是由結構體系、設備管線系統、內裝修系統與外圍護系統集成的建筑，鋼結構體系是主要的承重體系。裝配式鋼結構的優勢主要體現在以下4 個方面：

1） 建筑布局和集成。與傳統砌體結構相比，鋼結構具有空間布局靈活、無墻支承、大空間同聲傳譯的優點。用戶可根據自身需要對二次空間進行布置和劃分，不影響工程安全。同時，本工程中的吊頂、水電線路、空調設備等也可以在設計后合理地融入到地板和墻體中，在保證結構完整性的基礎上，更好地實現美觀。

2） 結構抗震性能。構件采用熱軋型鋼或冷彎型鋼，不僅受力合理，而且重量輕。同時，用于地板和墻壁的材料也較輕，可以減輕建筑重量。鋼結構也具有良好的抗震性能。鋼結構具有延性好、結構強度高、塑性變形能力強等特點，抗震性能優越。與預制混凝土結構相比，構件輕，工程安裝運輸成本低，降低了工程造價。

3） 工期短。裝配式鋼結構構件首先在工廠制造，然后在施工現場安裝。通過現場安裝與初步設計相結合，保證工程各工序之間的緊密配合，提高施工現場的施工效率。在這種建設中，工業生產是主要模式。通過綜合施工技術的應用，可以提高施工質量，最大限度地發揮建筑使用功能。在具體施工中，技術人員還可以將數控機床與計算機技術相結合，在保證工程質量的同時，達到施工項目的施工效率和提高精度，有效縮短施工工期。

4） 可持續性。在與傳統混凝土結構同聲傳譯中，鋼結構裝配式建筑能有效改善施工中的環境污染問題，不會對周圍生態環境造成影響。對于鋼結構總裝樓，經工廠加工后，可統一運至施工現場，降低施工能耗和施工現場產生的噪聲。同時，該結構具有改造拆除簡單的特點，相關原材料也可回收利用，達到遠距離再生的目的，在充分體現綠色、環保、可持續理念的前提下，成為真正的綠色建筑。

2 運用裝配式鋼結構建筑的合理之處

2.1 綜合效益較高

施工的綜合效益體現在施工難度、建筑物的穩定性、造價的合理性等方面。此外，住宅結構一般都送到工廠進行裝配作業，基本的加工工作比傳統結構更容易開始。在一定程度上，降低了人工和模板成本，降低了整個生產過程的成本，提高了整體效率，在一定程度上保證了經濟效益。

2.2 推動工業化及產業化的實現

工業化、產業化是當前我國建筑業的發展趨勢之一。集成技術主要應用于裝配式鋼結構的施工。內部和外部結構件通常交給工廠進行裝配作業，這改變了傳統的人工施工方法，降低了人力成本，加強了資源的合理配置，也彌補了人工精度的不足，保證了工程的后續使用功能，促進了工業化和產業化的實現。

2.3 節約資源、降低能耗

在建筑垃圾的排放中，預制構件有效地減少了80%的垃圾排放量，更好地實施了資源化戰略，具有施工過程自覺有效地節電、節材、節水的優勢。因此，與傳統的灌注施工方法相比，它具有節約資源、降低能耗的特點，預制構件建筑往往被貼上綠色建筑的標簽。預制鋼結構有利于綠色生態城市的發展。

2.4 降低成本消耗，提高工程效率

在傳統乃至現在的建筑方式當中，習慣使用澆筑式建筑，此建筑的總造價中，材料支出需耗其45%～60%的費用，而人工費用需耗其15%～20%，此外，隨著我國綜合實力的提高，勞動力價格不再便宜，這意味著澆筑施工的勞動力成本將逐漸增加。此外，傳統的施工方法不僅需要消耗更多的勞動力，而且施工水平不高，降低了施工效率。預制鋼結構在造價和工程效率方面顯示出獨特的優勢。他們在模板、材料和設備上的花費遠遠少于傳統的現澆建筑。而且，它們又輕又結實。在施工過程中，它們很少受到自然條件的限制，大大縮短了施工周期，提高了工程效率，彌補了傳統現澆建筑能耗的不足。

2.5 完善安全設計，落實防護措施

安全性能在建筑設計中非常重要。建筑結構的鋼結構和密封材料應按規范設計要求選用，加固墻體與樓板的結構連接設計應加強，扣件應按有關標準選用。從建筑物的耐久性來看，采用鍍鋅方式可以有效地保護建筑構件。從建筑物的防火性能來看，構件的防火性能設計是為了確保構件耐火極限的不斷提高。重視裝飾材料的選擇，使選擇更加合理，不斷加強管道覆蓋材料和填充材料的耐火性研究。

2.6 順應了我國可持續發展的趨勢

首先，與傳統的施工方法相比，預制構件建筑在廢棄物排放、資源節約和能源消耗方面具有很大的優勢，并有可持續發展的趨勢。其次，在鋼結構建筑的施工過程中，鋼結構建筑對周圍環境的污染較小，不同于以往的施工方法。由于鋼結構的所有構件都是在工廠先制造，然后在現場施工過程中直接安裝組裝而成，因此不需要太多復雜的工序，不僅減少了工序，而且提高了工程效率，有效地降低了能耗，在一定程度上改善了環境。裝配式鋼結構施工完成后，拆除、改造更加方便。

3 結語

在低碳經濟的發展和我國建筑業的升級換代中，預制鋼結構建筑具有良好的發展前景，政府部門也提供了大量的政策支持。隨著經濟全球化的發展，中國的經濟技術交流日益頻繁，逐步形成了具有研發、制造和建筑能力的鋼結構產業鏈，為其發展奠定了良好的基礎，對進一步提高其設計水平和施工技術具有積極意義。